主（zhǔ）頁 > 技（jì）術文章 > 電容三點式LC振蕩器 2025-07-14

電容三點式LC振蕩器

一、實驗準備
1.做本實驗時應具備（bèi）的（de）知識點：
三點式LC振蕩器
西勒和克拉潑電路
電（diàn）源電壓、耦合電容、反（fǎn）饋係數、等效Q值對振蕩（dàng）器工（gōng）作的（de）影響
2.做本實驗時所用到的儀（yí）器：
LC振蕩器模塊
雙蹤示波器
萬用表
二、實驗目的
1.熟悉電子元器件（jiàn）和高頻電（diàn）子線路實驗係統；
2.掌握電（diàn）容三點式LC振蕩電路的基本原理，熟悉其（qí）各元件功能；
3.熟悉（xī）靜態工作（zuò）點、耦合電容（róng）、反饋係數（shù）、等效Q值對振蕩（dàng）器振蕩幅度和頻率的影響；
4.熟悉負載變化對（duì）振蕩器振蕩幅度的影響。
三、實驗（yàn）電路（lù）基本原理
1.概（gài）述
ＬＣ振蕩器實質上（shàng）是滿足振蕩條件的正反饋放大器。ＬＣ振蕩器是指振蕩回路是由ＬＣ元件組成的。從交流等效（xiào）電路可知：由ＬＣ振（zhèn）蕩（dàng）回路引出（chū）三個端子，分別接振蕩管的三個電極（jí），而構成反饋式自（zì）激振蕩器，因（yīn）而又稱（chēng）為三點式振蕩器（qì）。如果反（fǎn）饋電壓取自分壓電感，則稱為電感反饋ＬＣ振蕩器或電感三點式振蕩器；如果反饋電壓取自分壓電容（róng），則稱為電容反饋ＬＣ振蕩器（qì）或電容三點式振蕩器。
在（zài）幾種基本高頻（pín）振蕩回（huí）路中，電容（róng）反饋ＬＣ振蕩器具有較好的振蕩波形和穩定度，電路形式簡單，適於在較高的頻段工作，尤其（qí）是以晶體管極間分布電容構成反饋支路時其振蕩頻率可高達幾百ＭＨＺ～ＧＨＺ。
2.ＬＣ振蕩器的起振條件
一個振蕩器能否起（qǐ）振，主要取決於振蕩電路自激（jī）振蕩的兩個基本條件，即：振幅起振（zhèn）平衡條件和相位平衡條件。
3.LC振蕩器的頻率穩定度
頻率穩定度表示：在一定（dìng）時間或一定溫度、電壓等（děng）變化範圍內振蕩頻率的相對變化程度（dù），常用表達式：Δf_０／f_０來表示（f_０為所選（xuǎn）擇的測試頻率；Δf_０為振蕩（dàng）頻率的頻率誤（wù）差，Δf_０＝f_０２－f_０１；f_０２和f_０１為不同時刻的f_０），頻率相對（duì）變化量越（yuè）小，表明振蕩頻率的穩（wěn）定度越高。由於振蕩回路的元（yuán）件是決定頻率的主要因素，所以要提高頻率穩定度，就要設法提高振（zhèn）蕩（dàng）回路的標準性，除了采用高穩定和（hé）高Q值的回路電容和電感外（wài），其振蕩（dàng）管可以采用部分接入，以（yǐ）減小晶體管極間電容和分布電容對振蕩回路的影響，還可采用負溫度係數（shù）元件實現溫度補償。
4.LC振（zhèn）蕩（dàng）器的調整和參數選擇
以實驗采用改進型電容三點（diǎn）振蕩電路（西（xī）勒電（diàn）路）為例，交流等（děng）效電路如圖3-1所示。

圖（tú）3-1 電容三點式LC振蕩器（qì）交（jiāo）流等效電路

(1)靜態工作點的調整
合理（lǐ）選擇振蕩（dàng）管的靜（jìng）態工作點，對振蕩器工作的穩定性及波形的好壞（huài），有一（yī）定的影響，偏置電路一般采用分壓式電路（lù）。
當振蕩器穩定工作時，振蕩管工作在非線性狀態（tài），通常是依靠晶體管本身的非線性（xìng）實現穩幅。若選擇晶體管進入飽和區來實現穩幅，則將使（shǐ）振蕩回（huí）路（lù）的等效（xiào）Q值降低，輸（shū）出波形變差，頻率穩定度（dù）降低。因此，一般在小功率（lǜ）振蕩器中總是使靜態工作點遠離飽和區，靠近截止區。
(2)振蕩頻（pín）率f的計算
f=

式中C_T為C₁、C₂和C₃的串聯值，因C₁（300p）>>C₃(75p),C₂(1000P)>>C₃(75p)，故C_T≈C₃，所（suǒ）以，振蕩頻（pín）率主要由L、C和C₃決定（dìng）。
(3) 反饋（kuì）係數F的選擇
F=

反饋係數F不宜過大或過小，一般經驗數據（jù）F≈0.1～0.5,本實驗取F=

5.克（kè）拉潑和西勒振蕩電路
圖3-2為串聯改進型電容三點式振蕩電路——克拉潑振蕩電路（lù）。
圖3-3為（wéi）並（bìng）聯（lián）改進型電容三點式振蕩電路——西勒振蕩電路。

圖3-2 克拉潑振蕩電路圖 3-3 西（xī）勒（lè）振蕩電路

6.電容三點式LC振蕩器實驗電路
電（diàn）容三點式LC振蕩器實驗電路如圖3-4所示。圖中3K05打到“S”位置（左側）時

圖3-4 LC振蕩器實驗電路

為改進型克拉潑振蕩電路，打到“P”位置（右側）時（shí），為改進型西勒振蕩電路。3K01、3K02、3K03、3K04控製回路電容的變化。調整3W01可改變振蕩器三極（jí）管的電源（yuán）電壓。3Q02為射極跟隨器。3TP02為輸出測量點，3TP01為振蕩器直流電壓測量點。3W02用來改變輸出幅度。
四、實驗內容
1.用示（shì）波器觀察振蕩（dàng）器輸出波形，測量振蕩（dàng）器電壓峰—峰（fēng）值V_P-P，並以頻率計測量振蕩（dàng）頻率。
2.測量振蕩器的（de）幅（fú）頻特性。
3.測量電源電壓變化對振（zhèn）蕩器頻率的影響。
五（wǔ）、實驗步（bù）驟
1.實驗準備
插（chā）裝（zhuāng）好（hǎo）LC振蕩（dàng）器模塊（kuài），按下開（kāi）關3K1接通（tōng）電源，即可開始實驗。
2.西勒（lè）振蕩電路幅頻特性的測量
示（shì）波器接3TP02，頻率計接振蕩器輸出口3V01。電位器3W02反時針調到底，使輸出最大。開關3K05撥至右側，此時振蕩電路為西勒電路。3K01、3K02、3K03、3K04分別控製3C06（10P）、3C07（51P）、3C08（100P）、3C09（182P）是否接入電（diàn）路，開關往上撥為接通，往下撥（bō）為斷開。四個開關接通的（de）不（bú）同組合，可以控製（zhì）電容的變化。例（lì）如3K01、3K02往上撥，其接（jiē）入電（diàn）路的電容為10P+50P=60P。按照表3-1電容的變化測出與電容相對應的振蕩頻（pín）率和輸出電壓（yā）（峰（fēng）一（yī）峰值V_P-P），並將測量（liàng）結果記於（yú）表中。
表3-1

電容C（pf）	10	50	100	150	180	230	280	330
振蕩頻率f(MHZ)
輸出電壓（yā）VP-P(v)

注：如果在開（kāi）關轉換過程中使振蕩器停振無（wú）輸出，可調整3W01，使之恢複振（zhèn）蕩。
3.克拉潑振蕩電路幅頻特性的測量
將開關3K05撥至左側，振蕩電路轉換為克（kè）拉潑電路。按照上述方法，測出振（zhèn）蕩頻（pín）率和輸出電壓，並將測量結果記於表3-1中。
4.波段覆蓋係數的測量
波段覆（fù）蓋即調諧振（zhèn）蕩器的頻率範圍，此範圍的大小，通常以波段覆蓋係數K表示：

測量（liàng）方法：根據測量的幅頻特性，以輸出電壓最大點的頻率為基準，即為一邊界頻率，再找出輸出電（diàn）壓下降（jiàng）至

處的頻率，即為另一邊界頻率，如圖3-5、圖3-6所示，再由公式求出K。

圖3-5 圖3-6

5.測量電源電壓變化對振蕩器（qì）頻率（lǜ）的影（yǐng）響
分別將（jiāng）開關3K05打（dǎ）至左測（S）和右側（P）位（wèi）置，改（gǎi）變電源電壓E_C，測出不同（tóng）E_C下的振蕩頻率。並將測量結果記（jì）於表（biǎo）3-2中。
其方法是：頻率計接振（zhèn）蕩器輸出3P01，電位器3W02反時計調到底，選定回路電容為50P。即3K02往上撥。用三用表（biǎo）直流電壓檔測3TP01測量（liàng）點電壓，按照表3-2給出的電壓值Ec，調整3W01電（diàn）位器（qì），分別測出與電壓相對應（yīng）的（de）頻率。表中△f為改變Ec時（shí）振蕩頻率（lǜ）的偏移，假定Ec=10.5V時 ,△f=0，則△f=f-f_10.5V。
表3-2

串聯（S）	E_C（V）	10.5	9.5	8.5	7.5	6.5	5.5
	F(MHZ)
	△f(KHZ)
並聯（P）	E_C（V）	10.5	9.5	8.5	7.5	6.5	5.5
	F(MHZ)
	△f(KHZ)

6.8.8MHZ頻率的調整
在用各個模（mó）塊構成（chéng）無線收、發係統時，需要用到LC振蕩器模塊，作為接收係統中的本振信號。此時振（zhèn）蕩頻率需（xū）要8.8MHZ左右，如何得到8.8MHZ左右的頻率，其方法如下：
(1)振蕩電路為西（xī）勒（lè）電路時（3K05往（wǎng）右（yòu）），3K01、3K02、3K03、3K04四個開關全部往下撥，此（cǐ）時輸出的振蕩頻率為8.8MHZ左右。如果頻率高於（yú）8.8MHZ，可（kě）將3K01往上撥，這樣（yàng）頻率可以（yǐ）降（jiàng）低（dī）。
(2)振蕩電路為克拉潑電路時（3K05往左），3K02、3K03接通（往上撥），此時輸出振蕩頻率為8.8MHz左（zuǒ）右（yòu）。如果頻率相差太大，可調整四個開關的位置（zhì）。
六（liù）、實（shí）驗報告
1.根據（jù）測試數（shù）據，分別繪製西（xī）勒振蕩器，克拉潑振蕩器的幅頻特性曲線，並進行（háng）分析比較。
2.根據測試數據，計算頻率穩定度，分（fèn）別繪製克拉潑振蕩器、西勒振蕩（dàng）器的

曲線。
3.對實驗中出現的問題進行分析判斷。
4.總結由本實驗所獲提的體會。

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