一、實驗目的

1．掌握LC振蕩器的基本工作原理；

2．掌握LC振蕩器幅頻特性的測量方法；

3．掌握電源電壓變化對LC振蕩器的振蕩幅度和頻率的影響；

4．了解靜態工作點、耦合電容、反饋系數、品質因數Q值對振蕩器振蕩幅度和頻率的影響；

5．了解負載變化對LC振蕩器振蕩幅度的影響。

二、實驗原理

（一）電路與工作原理

電容三點式LC振蕩器——考畢茲振蕩電路見圖3-1所示。

電感三點式LC振蕩器——哈特萊振蕩電路見圖3-2所示。

串聯改進型電容三點式LC振蕩器——克拉潑振蕩電路見圖3-3所示。

并聯改進型電容三點式LC振蕩器——--西勒振蕩電路見圖3-4所示。

圖3-1 電容三點式考畢茲振蕩電路

圖3-2 電感三點式哈特萊振蕩電路

（1）圖3-3克拉波電路中，串聯電容C1、C2和C構成總電容。因為C1（300pF）>>C（75pF），C2（1000pF）>>C（75pF），故總電容約等于C，所以振蕩頻率主要由L和C決定。

（2）圖3-4西勒振蕩電路中，電容C1、C2和C3的串聯值后與電容C相并。因為C1（300pF）>>C3（75pF），C2（1000pF）>>（75pF），故總電容約等于C+C3，所以振蕩頻率主要由L、C和C3決定。

反饋系數 F=F1：F2，反饋系數F不宜過大或過小，一般經驗數據F≈0.1～0.5，本實驗取0.3。

（二）實驗電路

電路原理圖如圖3-5所示。

當1K01撥到“串S”位置時，為改進型克拉潑振蕩電路；

當1K01撥到“并P”位置時，為改進型西勒振蕩電路。

開關1S03的作用是控制回路電容的變化，調整1W01可改變振蕩器三極管的電源電壓；1Q02為射極跟隨器，1TP02為振蕩器直流電壓測量點，1W02用來改變輸出幅度。

圖3-5 LC振蕩器電原理圖

LC振蕩器在模塊中的單元標號為3，位于該子板卡上的左部，如圖3-6所示 。

圖3-6 LC振蕩器子板卡（左部）

三、實驗內容

1.測量“串S”克拉潑振蕩電路幅頻特性；
2.測量“并P”西勒振蕩電路幅頻特性。

四、實驗步驟

（一）模塊上電

LC振蕩器及三極管混頻器子板接通電源，即可開始實驗。

（二）測量振蕩電路的幅頻特性

1.西勒振蕩電路的幅頻特性

將1K01撥至“并P”側，此時振蕩電路為西勒電路。示波器接1TP02，頻率計接1P01。調整1W02，使輸出適中。1S03分別控制1C06（10pF）、1C07（50 pF）、1C08（100 pF）、1C09（150 pF）接入電路，開關往上撥為接通（“1”），往下撥為斷開（“0”），四個開關接

通的不同組合，可以控制電容的變化。按照表3-1，將測量結果記于表中。（注，表中1S03的狀態分別對應開關從左到右的1234。）選擇C為150pF時，分別順時針調整1W01和1W02，觀察波形變化。如果在開關轉換過程中振蕩器停振，可調整1W01，使之恢復振蕩。

表3-1西勒振蕩電路的幅頻特性

2．克拉潑振蕩電路的幅頻特性

將1K01撥至“串S”位，振蕩電路轉換為克拉潑電路。

按照上述方法，測出振蕩頻率和輸出電壓，并將測量結果記于表3-2中。選擇C為150pF時，分別順時針調整1W01和1W02，觀察波形變化。

五、實驗報告

1.分別繪制西勒振蕩器、克拉潑振蕩器的幅頻特性曲線，并分析比較。

西勒振蕩電路：隨著電容增大，振蕩頻率降低；由于電路為并聯諧振，頻率增大則諧振電阻增大，輸出電壓隨之增大。

克拉潑振蕩電路：當C為10pF時電路不振蕩，是因為回路總電容主要取決與C3與C的并聯，C3值很小且C也很小時，放大器增益會變小，幅度下降，可能出現停振；隨著電容增大，振蕩頻率降低；由于電路為串聯諧振，頻率增大則諧振電阻減小，輸出電壓隨之減小。

2.選擇C為150pF時，分別順時針調整1W01和1W02，說明波形變化原因。

只調整1W01，波形幅度變大；只調整1W02，波形幅度變小。觀察到西勒電路從無到有到無；而克拉潑電路最初就有一定幅度的波形，然后增峰頂，最后消失。

3.總結實驗體會

通過這次實驗基本掌握了電容三點式LC振蕩電路的基本原理，熟悉其各元件功能，熟悉靜態工作點、耦合電容、反饋系數、等效Q值對振蕩器振蕩幅度和頻率的影響.