RC晶体管振荡器

RC晶体管振荡器

电子线路实验中心

2006.7实验目的进一步练习焊接，掌握调试技术和测量频率的方法。研究振荡器的起振条件。观察负反馈对振荡器的影响。实验原理图1RC桥式振荡器电原理图C3Re1Rb22Rc2Rc1Rb1RFR1C1Rb3Re2C4C5Ce2AC2=C1R2=R1Ec2k20k270k2k20

20

20

10k1k1k47

3.9k

1.6k0.1

1.6k0.1

Z1Z2反馈网络

放大器

实验原理—振荡条件维持自激振荡的条件：振荡器的反馈网络传输系数，放大器的传输系数振幅平衡条件：相位平衡条件：分别为的、的相移起振的幅值条件：

实验原理—稳幅振荡由非线性元件组成的稳幅环节令则时,最大，此时实验原理—放大器

输入阻抗大输出阻抗小引入深负反馈电阻RF

正弦信号的频率放大器需满足：实验原理－采用运算放大器构成的桥式正弦波振荡器电路。

图2运放式RC桥式振荡器+_uoRPR2R1C1AR2=R11.6k0.1

1.6kZ1Z21k3.9kC2=C10.1

实验器材直流稳压电源示波器毫伏表音频信号发生器元器件器件名型号数量三极管2运算放大器

A7412电阻1k

21.6k

22k

210k

120k

1电位器3.9k

2元器件型号和数量实验步骤1、按图1焊接电路，A点先不接上。2、测量静态工作点（A点断开），EC＝12v，接通电源后测量晶体管Q1与Q2的静态工作点。3、A点接上，改变负反馈电阻RF的大小，观察对输出波形的影响，记录波形并进行分析。4、用李萨茹图形法（模拟示波器）或直读周期法（数字示波器）测量桥路电容C1＝C2＝C＝0.1

F、0.01

F时的振荡频率。调整RF使输出波形为不失真的正弦波时测量，并将理论值与实测值相比较。实验步骤（续）5、测量振荡时输出正弦波的电压值；调整RF，使输出正弦波幅度最大时进行测量。6、测量电压串联负反馈放大器的放大倍数；调整RF，使输出正弦波幅度最大，再断开A点，从A点输入f=1kHz，ui=300mVp-p的正弦信号，测量u0，获得放大器的放大倍数AF，并与理论值比较。7、利用运放实现正弦波振荡器，重做3~6步的内容。实验结果与分析晶体管Uc（V）Ue（V）Ic（mA）Ie（mA）Q17.643.743.823.74Q26.313.113.163.11静态工作点测试结果：反馈电阻RF对输出波形的影响：当RF很小时，输出端几乎没有波形，逐渐增大RF，到某一特定的RF时，波形很快出现，并且波的振幅由小变大非常快，然后就开始失真，所以，只有很小范围内的RF才能得到较好的输出波形。直读周期法测量振荡频率及理论值：桥路电容F0（理论）F0（测量）误差输出电压0.1

F995Hz

1.036kHz4%3.77V0.01

F9.95kHz9.5kHz5%4.12V放大倍数；Ui=304mVp-pU0=980mVp-pAF=3.2振荡条件:放大倍数AF≥3，实验测量值满足要求实验结果与分析（续）实验中可能遇到的问题（1）在测量静态工作点I时，有时得到的结果与理论相反，即IC

IE，原因是什么？如何测量才能得到正确结果？

IC

IE的错误结果主要是由测量方法引起。前面课件1中已经讲过，测量电流有两种方法，将电流表串联在被测电路里直接测量；也可以用电压表并联在被测电路的电阻上测量电压然后进行换算得到电流的间接方法。直接测电流是比较准确的，而用测电阻两端的电压再换算的间接方法会引进较大误差，因此建议采用直接测量法。实验中可能遇到的问题（2）焊接完毕加电源，工作点基本正常，调节RF后无输出信号，这时你应做如下检查：1.检查电路焊接是否正确？特别注意焊点是否有虚焊；2.检查电解电容的极性是否符合要求？3.如果上述结果均无误，则应检查关键部件是否有损坏，比如晶体管、电解电容、电位器等。实验现象分析

一、调节RF时，电路要么振荡失真，要么不起振；难以调到不失真正弦波形。

原因：电位器RF调节时电阻值不连续；解决办法：换电位器；

电路的连线过长，引起寄生振荡；解决办法：将连接线尽量减短；二、振荡输出波形不稳定，特别在手摸电路或动反馈线时：

原因：电路连线过长，解决办法：重新连线，使其越短越好；实验现象分析（续）

三、调节RF使电路有信号输出，但幅度很小且频率很高

原因分析：电路中存在寄生振荡，因为此电路的分布电容和寄生电容的存在，使某高频信号也满足了振荡条件而产生寄生振荡，但由于本三极管的截止频率较低，故振荡输出幅度很小。

解决办法：重新调节RF找出正常振荡输出即可，正常输出幅度约在3Vp-p以上。实验现象分析(续）

四、振荡频率与理论值有较大误差，原因分析：

选频电路元件理论值与实际值存在误差，有时会超过10%；

晶