目录

一、实验目的与要求

二、实验仪器

三、实验内容与测试结果

1、观察起振过程

2、观测稳定的输出波形及振荡频率的变化

3、测试静态工作点对起振和输出幅度的影响

4、测试回路电容对振荡频率和输出幅度的影响，并理论上给出解释

四、实验结果分析

---

一、实验目的与要求

1、进一步学习掌握正弦波振荡器的相关理论

2、掌握LC三点式振荡器的基本原理，熟悉各元器件的基本功能；

3、理解静态工作点和回路电容对振荡器的影响

4、加深对LC振荡器频率稳定度的理解。

二、实验仪器

微机，仿真软件Multisim13.0

三、实验内容与测试结果

在Multisim13.0电路窗口中，创建如下图所示仿真电路。

图1

1、观察起振过程

对图1，单击仿真按钮，从示波器中观察到的输出波形如下：

图2 输出波形

2、观测稳定的输出波形及振荡频率的变化

图3 稳定的输出波形

图4 稳定的振荡频率

3、测试静态工作点对起振和输出幅度的影响

C2取50%保持不变，分别选取R3为20%、50%、80%时，采用DC operating point（直流工作点）中，Output（输出）选项栏中，添加I(Q1[IB])、I(Q1[IC])、I(Q1[IE])、V(3)、V(4)。

R3	20%	50%	80%
V(2) / V	4.04392	2.35792	1.66802
V(4) / V	10.12747	11.05460	11.43094
V(5) / V	3.36487	1.69903	1.02302
I(Q1[IB]) / A	21.45031u	10.80907u	6.8489u
I(Q1[IC]) / A	3.4098m	1.68827m	1.01618m
I(Q1[IE]) / A	-3.43094m	-1.69907m	-1.02303m
VBEQ / V	0.67905	0.65889	0.645
VCEQ / V	6.7626	9.35557	10.40792
输出幅度 / VAC	8.80416	9.32036	9.44476

观察R3不同对起振的影响

20%起振 

50%起振

80%起振

4、测试回路电容对振荡频率和输出幅度的影响，并理论上给出解释

使R3取50%保持不变，分别选取C2为20%、50%、80%

C2选20%时起振波形

C2选50%时起振波形

C2选80%时起振波形

R3	50%	50%	50%
C2	20%	50%	80%
输出幅度/VAC	8.93992	9.31496	9.56741
振荡频率/MHz	89.794	58.324	47.335

理论解释：

C2增大 – 谐振频率ω0增大

C2增大 – 接入系数p减小 – g0’减小 – R0’增大 – Vce增大

---

四、实验结果分析

对上述实验内容及测试结果分别分析如下：

• 1、实验内容1的测试结果表明：这个一个反馈型LC正弦振荡器，并且是电容三点式振荡器，它的起振输出波形是从无到有，从小到大的，起始振荡信号十分微弱，但是由于不断地对它进行放大-选频-反馈-再放大等多次循环，于是一个与振荡回路固有的自激振荡便由小到大地增长起来。
• 2、实验内容2的测试结果表明：等待输出波形稳定后，观察示波器中的图像是跳变的，输出幅度不平稳，频率计数器中的示数不固定，频率是小幅度跳动的，说明频率的稳定度不高。
• 3、实验内容3的测试结果表明： C2保持不变时，输出电压幅度随R3增大而增大， R3越小，起振时间越短，越容易起振；R3越大，起振时间越长，越不容易起振。
• 4、实验内容4的测试结果表明： R3保持不变时，改变C2的大小可以改变输出频率，C2越小，谐振频率越大，但是可能导致停振；随着C2的增加，振荡频率减小，输出幅度也逐渐增大。这种电路设计的方法使得频率不能太高，波段范围窄，波段内输出幅度不平稳，实际中常用于固定频率振荡器。