实验三正弦波振荡器一、实验目的：1．掌握三端式振荡电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。2．通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。3．研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。4．比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。二、实验内容：1．熟悉振荡器模块各元件及其作用。2．进行LC振荡器波段工作研究。3．研究LC振荡器和晶体振荡器中静态工作点，反馈系数以及负载对振荡器的影响。4．测试、分析比较LC振荡器与晶体振荡的频率稳定度。三、基本原理本实验中正弦波振荡器包含工作频率为10MHz左右的电容反馈LC三端振荡器和一个10MHz的晶体振荡器，其电路图如图3—l所示。由拨码开关S2决定是LC振荡器还是晶振荡器(1拨向ON为LC振荡器，4拨向ON为晶体振荡器）LC振荡器交流等效电路如图3—2所示。由交流等效电路图可知该电路为电容反馈LC三端式振荡器，其反馈系数F=（Cll＋CT3）/CAP，CAP可变为C7、C14、C23、C19其中一个。其中Cj为变容二极管2CC1B，根据所加静态电压对应其静态电容。若将S2拨向“l”通，则以晶体JT代替电感L，此即为晶体振荡器。图3－1中电位器VR2调节静态工作点。拨码开关S4改变反馈电容的大小。S3改变负载电阻的大小。VR1调节变容二极管的静态偏置。四、实验步骤1．根据图3—l在实验板上找到振荡器位置并熟悉各元件及作用。2．LC振荡器波段工作研究将S2置于“l”ON，S4置于“3”ON，S3全断开。调节VR1使变容二极管负端到地电压为2V，调节VR5使J6（ZD.OUT）输出最大不失真正弦信号，改变可变电容CT1和CT3，测其幅频特性，描绘幅频曲线（用频率计和高频电压表在J6处测试）。3．LC振荡器静态工作点，反馈系数以及负载对振荡幅度的影响。l）将S2置于1，S4置于3，S3开路，改变上偏置电位器VR2，记下Ieo填入表3—1中，用示波器测量对应点的振荡幅度Vp-P（峰—峰值）填于表中。(Ieo=Ve／R）记下停振时的静态工作点电流。将S4置于2、4重复以上步骤。2）S2置于1,S3开路，改变反馈电容计算反馈系数（拨动S4）用示波器记下振荡幅度与开始起振以及停振时的反馈电容值。3)S2置于1，S4置于2，改变负载电阻（拨动S3），记下振荡幅度及停振时的负载电阻。S2置于4（晶体振荡器）重复以上各项填于表中。4．LC振荡器的频率稳定度与晶体振荡器频率稳定度的研究与比较。将S2分别置于1或4，进行以下实验并进行比较。l）温度变化引起的频率漂移S2置于1或4，S4置于2，S3置于开路。先在室温下记下振荡频率。频率计接入J6点，若振荡幅度较小，可在放大输出（FD.OUT）J26处测频率。然后将电烙铁靠近振荡管和振荡回路，每隔1分钟记下频率的变化值，在记录时，S2开关交替地打在“l”（LC振荡器）和“4”（晶体振荡器），观察每次数据的变化和它们的区别2）电源电压变化引起的频率漂移S2置于1或4，S4置于3，以室温下电源电压12伏时的频率为标准，测量电源电压变化+2V时LC振荡器及晶体振荡器的频率漂移，比较所得结果：3）负载变化引起的频率漂移S2置于1或4，S3波段开关顺次由1—4拨动，测量S2开关在LC振荡器及晶体振荡器的频率，比较所得结果。五、实验报告要求1.用表格形式列出实验所测数据，绘出实验曲线，并用所学理论加以分析解释。2.比较所测得的结果，分析晶体振荡器的优点。3.分析静态工作点，反馈系数F和负载对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响。4.根据实测写出LC振荡器和晶体振荡器的工作频率范围，并分析两种不同振荡器的频率稳定度。