實驗二LC與晶體振蕩器、實驗目的初步認識實際的硬件振蕩電路的組成，尤其要重視實際電路比原理性電路，多添加的輔助性元件的作用，以培養良好的識圖習慣，增強識圖能力。掌握交流等效電路的繪制方法。對振蕩電路的靜態工作點、反饋系數對振蕩的建立、輸出波形等振蕩特性的影響進行觀測。目的在于為設計振蕩電路時，如何正確選擇靜態工作點和反饋系數，提供依據和方法。比較LC與晶體振蕩器的頻率穩定度。二、實驗原理并聯改進型電容反饋三點式電路一一西勒振蕩器本實驗以在短波、超短波通信機，電視接收機等高頻設備中得到非常廣泛應用的西勒振蕩器（即并聯改進型電容反饋三點式振蕩器）為例，其原理電路如圖2-1所示。西勒振蕩器是在串聯改進型電容反饋三點式振蕩電路（克拉潑振蕩器）的基礎上，在L1兩端并聯一個小電容C4，且C4>C3，振蕩頻率主要由L1和C4決定，調節C4可改變振蕩頻率。西勒電路的優點是進一步提高振蕩頻率的穩定性，振蕩頻率可以做得較高，圖2-1西勒振蕩器圖圖2-1西勒振蕩器圖2-2西勒振蕩器交流等效電路交流等效電路分析交流等效電路分析法，是把電路的交流系統從電路中分離出來，進行單獨分析的一種方法，因此其關鍵在于正確地繪制交流等效電路。下面給出繪制交流等效電路的一般原則:（1）直流電源看作短路（2）交流旁路電容看作短路（3）隔直耦合電容看作短路（4）為簡化交流等效圖，一些技術性元件可以刪除，而原理性元件則不能隨便刪除和變更位置。從電路中各元件對信號的放大、處理有無直接關系來分，可以分為技術性元件與原理性元件兩類。原理性元件指那些與信號的放大、處理有直接關系的元件。技術性元件指輔助電路完成原理性工作，以及為了使電路達到某些技術指標而加入的，但并不影響電路的基本工作的元件。判別的方法是看該元件是不是電路基本功能（如放大或振蕩功能）必不可少的，如果將它去掉后，電路仍具有基本功能，說明該元件是技術性元件。否則，該元件是原理性元件。判別時應考慮電路所處理的信號頻率和元件在電路中的位置。如果元件是與其它元件并聯的，應采用開路的方法來判別。如果元件是串聯在某回路中的，則采用短路的方法來判別。交流旁路電容和隔直耦合電容的判別，一般根據電容所在的位置及其容值的大小。與電感并聯的大多不是旁路電容；對交流來說，容抗很小的是旁路電容，而容抗不能忽略的則不是旁路電容。隔直耦合電容一般用來連接電路的前后級，它對被傳輸的交流信號呈現較小的容抗。根據以上四點，畫出圖2-1西勒振蕩電路的交流等效圖如圖2-2。首先，明確電路的功能是LC振蕩器，所以，構成LC振蕩回路的元件C1、C2、C3、C4、L1，應屬于原理性元件，不能刪除和變更位置。其次，把直流電源Ec，旁路電容Cb看作短路后，電阻Rb1、Rb2也因此被短路。最后，對電阻Rc、Re的處理，就可以根據它們在電路中的作用，即確定電路靜態工作點，去除它們不會影響交流信號的振蕩功能，確定為技術性元件。而它們是與LC回路并聯的，采用開路的方法處理。從交流等效圖2-2中，可以獲得以下分析結果，這些結果也就是分析電路所要達到的目的。（1）電路為共基極組態。（2）電路為西勒振蕩器（即并聯改進型電容反饋三點式振蕩器）。（3）反饋電壓取自電容C2,反饋系數F=°1q+C2（4）電路的振蕩電容為C1，C2,C3，C4的合成值。三、實驗電路分析本實驗的實際電路如圖2-3所示。用“短路帽”短接切換開關K101、K102、K103、K104的1和2接點（以后簡稱“短接KxxxX-X”）便成為LC西勒振蕩電路；短接K101、K102、K1032-3，并去除電容C107后，便成為晶體振蕩電路。本實驗中LC振蕩器的輸出頻率f0=1.5MHz，晶體振蕩器的輸出頻率f0=10MHz，三極管BG102及其外圍電路組成射極跟隨器，提供低阻抗輸出。圖2-3LC與晶體振蕩器實驗電路圖原理電路與實驗電路的比較與圖2-1的原理電路相比，實際電路圖2-3中的西勒振蕩電路增添了以下元件：（1）+12V直流電源到地之間，添加了一個大電容C104,它的作用是去除直流電源線路中的各種交流諧波，以保證電源的穩定性。這是高頻實際硬件電路中普遍使用的方法。（2）射極的偏置電阻，添加了一個小阻值的R105。與電阻R106相比，它除了也有直流負反饋作用外，對交流信號也起負反饋作用，這可以改善振蕩器的穩定性，但增益會損失一些。（3）R113為阻尼電阻，用于降低電感L102的Q值，以改善振蕩波形。（4）振蕩信號通過電容C112輸出，所以，C112的作用就是隔直耦合電容。交流等效電路分析根據繪制交流等效電路的一般原則，可以判斷：（1）C101為交流旁路電容（2）C112為隔直耦合電容

（3）電阻R101~R106為三極管BG101提供直流偏置工作點，電感L101既為集電極提供直流通路，又可防止交流輸出對地短路。所以，將R101?R106和L101看作技術性元件，R105與R106串聯，所以可以把R105看作短路處理。依此，畫出圖2-3中西勒振蕩器的交流等效圖如圖2-4所示。TF101〔測試點）圖2-4TF101〔測試點）圖2-4西勒振蕩器交流等效圖晶體振蕩器根據晶體在電路中的作用，晶體振蕩器分為并聯晶體振蕩器，串聯晶體振蕩器。本實驗箱提供的電路為并聯晶振b-c型電路，又稱皮爾斯電路，其交流等效電路如圖2-5所示。晶體振蕩器的實驗電路如圖2-3所示。R111為阻尼電阻，用于降低晶體等效電感的Q值，以改善振蕩波形。五、實驗設備TKGPZ-1高頻電子線路綜合實驗箱；雙蹤示波器；頻率計；萬用表；六、實驗內容接通交流電源，然后按下實驗板上的+12V總電源開關K1和實驗單元的電源開關K100,電源指示發光二極管D4和D101點亮。（一）調整和測量西勒振蕩器的靜態工作點：組成LC西勒振蕩器：根據以上對實驗電路工作原理的說明，用“短路帽”短接開關K1011-2、K1021-2、K1031-2、K1041-2的接點，選用C=1000p，從而組成與圖2-6完全相同的LC西勒振蕩器電路。用

示波器（探頭打在10倍衰減X10處）在測試點TP102處觀測振蕩輸出波形，記錄電壓峰-峰值VL和頻率f的值。電壓VL（p-p）=振蕩頻率f=，記錄此振蕩波形。調整靜態工作點：短接電感L102（即短接K1042-3），使振蕩器停振。在振蕩器停振狀態下，測量三極管BG101的發射極電壓Ueq；然后調整電阻R101的值，使Ueq=0.5V，并計算出電流Ieq（I=eq=eq）。eqRR105+%（二）觀察反饋系數F對振蕩輸出電壓VL的影響：按下表改變電容C107的值，在測試點TP102測量振蕩器的輸出電壓VL，記錄相應的數maxmin使C107=1000p，改變C110值，在測試點TP102觀察VL隨f的變化規律，并找出振蕩器的最高頻率fmax和最低頻率fmin，記錄：fmax=fmin=，fmax/fmin=（四）振蕩器頻率穩定度測定：改變C110值，使得在測試點TP102測得的振蕩頻率fo接近1.5MHz，fo=，在測試點TP101處測出f1=，頻率穩定度5=|fo-f1|/fo=（五）觀察振蕩器直流工作點Ueq對振蕩輸出電壓VL的影響：保持C107=1000p，fo=1.5MHz不變，然后按以上調整靜態工作點的方法改變Ueq，在測試點TP102測量相應的VL，把數據記入下表，并繪制匕=f（Ueq）曲線。Ueq(V)0.300.400.450.500.55VL(p-p)(V)晶體振蕩器：組成晶體振蕩器：去掉C107,恢復靜態工作點Ueq=0.5V,用“短路帽”短接開關Ki0i2-3、Ki022-3、Ki032-3.Ki041-2的接點，從而組成晶體振蕩器電路。在TP102處觀測振蕩輸出波形，記錄電壓峰-峰值vl和頻率fo的值。電壓VL(p-p)=振蕩頻率fo=，記錄此波形。頻率穩定度測定：在TP101處測得