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实验2 正弦波振荡器（LC振荡器和晶体振荡器）

一．实验目的

1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能；

2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法；

3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响；

4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的 特点。

二．实验内容

1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形，测量振荡器输出电压峰-峰值
，并以频率计测量振荡频率；

2.测量LC振荡器的幅频特性；

3.测量电源电压变化对振荡器的影响；

4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。

三、实验步骤

1、实验准备

插装好正弦振荡器与晶体管混频模块，接通实验箱电源，此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。用鼠标点击显示屏，选择“实验项目”中的“高频原理实验”，然后再选择“振荡器实验”中的“LC振荡器实验”，显示屏会显示出LC振荡器原理实验图。

说明：电路图中各可调元件的调整，其方法是：用鼠标点击要调整的原件，模块上对应的指示灯点亮，然后滑动鼠标上的滑轮，即可调整该元件的参数。利用模块上编码器调整与鼠标调整其效果完全相同。用编码器调整的方法是：按动编码器，选择要调整的元件，模块上对应的指示灯点亮，然后旋转编码器旋钮，即可调整其参数。我们建议采用鼠标调整，因为长时间采用编码器调整，可能会造成编码器损坏。本实验箱中，各模块可调元件的调整，其方法与此完全相同，后面不再说明。

2、LC振荡实验（为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响，应使晶振停振，即调2W3使晶振停振。）

（1）西勒振荡电路幅频特性测量

用铆孔线将2P2与2P4相连，示波器接2TP5,频率计与2P5相连。开关2K1拨至“p”（往下拨），此时振荡电路为西勒电路。调整2W4使输出幅度最大。（用鼠标点击2W4，且滑动鼠标滑轮来调整。）调整2W2可调整变容管2D2的直流电压，从而改变变容管的电容，达到改变振荡器的振荡频率，变容官上电压最高时，变容管电容最小，此时输出频率最高。按照表2-1电压的变化测出与电压相对应的振荡频率和输出电压（峰-峰值Vp-p）,并将测量结果记于表中，表中电压为变容管2D2上的电压，调整2W2即可调整其电压，调整2W2时，显示屏上会显示其电压。

表2-1

电压（v）

4

5

6

7

8

9

10

11

12



振荡频率f(MHZ)

6.792

7.590

8.275

8.908

9.178

9.296

9.348

9.359

9.365



输出电压

VP-P(v)

1.50

1.70

1.86

1.96

2.06

2.16

2.16

2.14

2.08



电压(V)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



振荡频率f(MHZ)

7.178

7.646

8.323

8.922

10.437

12.2

64

14.422

19.568

28.728

30.474

33.933



输出电压

VP-P(v)

2.00

1.86

1.66

1.54

1.32

0.90

0.768

0.602

0.480

0.424

0.416



表2-2

根据所测数据，分析振荡频率与电容变化有何关系，输出幅度与振荡频率有何关系，并画出振荡频率与输出幅度的关系曲线。

振荡频率随电容的增加而逐渐减小，输出幅度随振荡器频率的增大也逐渐增大。

（2）克拉泼振荡电路幅频特性的测量

将开关2K1拨至“ 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 频率逐渐增大。

4.实验报告要求

（1）根据测试数据，分别绘制西勒振荡器，克拉泼振荡器的幅频特性曲线，并进行分析比较；

通过比较，克拉泼振荡器的振荡频率高，更稳定。

（2）根据测试数据，计算频率稳定度，分别绘制克拉泼振荡器、西勒振荡器的

曲线；

（3）根据实验，分析静态工作点对晶体振荡器工作的影响；

静态工作点的改变会引起电流的改变，使振荡器的放大环节倍数改变，影响输出，可能会造成输出波形失真或者振荡器停振

（4）总结由本实验所获得的体会。

图2-1 LC振荡器

图2-2晶体振荡器实验电路

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