实验2--正弦波振荡器(LC振.docVIP

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LC振荡器和晶体振荡器模块，接通实验箱电源，按下模块上电源开关，此时模块上电源指示灯点亮。 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，即将3W03顺时针调到底。） （1）西勒振荡电路幅频特性的测量 3K01拨至LC振荡器，示波器接3TP02，频率计接振荡器输出口3P02。调整电位器3W02，使输出最大。开关3K05拨至“P”，此时振荡电路为西勒电路。四位拨动开关3SW01分别控制3C06（10P）、3C07（50P）、3C08（100P）、3C09（200P）是否接入电路，开关往上拨为接通，往下拨为断开。四个开关接通的不同组合，可以控制电容的变化。例如开关“1”、“2”往上拨，其接入电路的电容为10P+50P=60P。按照表2-1电容的变化测出与电容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2-1 电容C（pf） 10 50 100 150 200 250 300 350 振荡频率f(MHZ) 9.27 7.85 6.66 5.94 6.13 5.55 5.11 4.77 输出电压VP-P(v) 0.674 0.556 0.698 0.598 0.478 0.455 0.414 0.382 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。 注：如果在开关转换过程中使振荡器停振无输出，可调整3W01，使之恢复振荡。 （2）克拉泼振荡电路幅频特性的测量 将开关3K05拨至“S”，振荡电路转换为克拉泼电路。按照上述（1）的方法，测出振荡频率和输出电压，并将测量结果记于表2-1中。 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。 电容C（pf） 10 50 100 150 200 250 300 350 振荡频率f(MHZ) 24.43 13.79 10.66 9.44 9.68 8.85 8.34 7.98 输出电压VP-P(v) 0.022 0.071 0.121 0.127 0.087 0.127 0.147 0.160 （3）测量电源电压变化对振荡器频率的影响 分别将开关3K05打至（S）和（P）位置，改变电源电压EC，测出不同EC下的振荡频率。并将测量结果记于表2-2中。 其方法是：频率计接振荡器输出3P01，调整电位器3W02使输出最大，用示波器监测，测好后去掉。选定回路电容为100P。即3SW01“3”往上拨。用三用表直流电压档测3TP01测量点电压，按照表2-2给出的电压值Ec，调整3W01电位器，分别测出与电压相对应的频率。表中△f为改变Ec时振荡频率的偏移，假定Ec=10.5V时 ,△f=0，则△f=f-f10.5V。 表2-2 串联（S） EC（V） 10.5 9.5 8.5 7.5 6.5 5.5 F(MHZ) 10.685 10.664 10.670 10.680 10.690 10.698 △f(KHZ) 0 6 12 22 32 42 并联（P） EC（V） 10.5 9.5 8.5 7.5 6.5 5.5 F(MHZ) 6.695 6.661 6.664 6.665 6.664 6.663 △f(KHZ) 0 2 5 6 5 4 根据所测数据，分析电源电压变化，对振荡频率有何影响。 3.晶体振荡器实验 （1）3K01拨至“晶体振荡器”，将示波器探头接到3TP02端，观察晶体振荡器波形，如果没有波形，应调整3W03电位器。然后用频率计测量其输出端频率，看是否与晶体频率一致。 （2）示波器接3TP02端，频率计接3P02输出铆孔，调节3W03以改变晶体管静态工作点，观察振荡波形及振荡频率有无变化。 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； （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； （