实验22电容三点式振荡电路测量Ldocx.docx

1、实验22电容三点式振荡电路测量Ldocx电感L的测量设汁目标：设计一个能够测量电感器件参数的测量电路，具有测量范围为ioo|iHiomH设汁方案：以电容三点式振荡电路产生一定频率的正弦波后级接一缓冲电路以得到尽量稳定的输岀负载接一选频网络根据不同的电感参数选岀不同 的频率，根据谐振频率算岀电感值设汁原理:振荡器：一个振荡器必须包括三部分：放大器、正反馈电路 和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大 使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振 荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的，只有这 样才能使振荡维持下去。反债振葫电路的构成及其原理：为了能产生自激振荡，必须有正反馈，即反馈

2、到输 入端的信号与放大器笆入坯的信号相位相同。起振的振幅条件是：|2|X|F|1起振的相位条件是：申电+ = 2垃兀要使振荡器起振必须向时满足起振的振幅条件和相 位条件。其中起振的相位条件即为正反馈条件。射极跟师器:信号从基极输入，从发射极输出的放大器。其特点 为输入阻抗高，输出阻抗低，电压放大系数略低于 1,负载能力强，输入信号与输出信号相位相同。也可认为是一种电流放大器。常作阻抗变换和级间 隔离用。三极管按共集方式连接，基极与集电极共 地，基极输入信号，发射极输岀，亦称为共集电极 放大器。动态电压放大倍数小于1并接近1,且输岀 电压与输入电压同相但是输出电阻低，具有电流放 大作用，所以有功

3、率放大祚用。选频网络:选频网络只允许某个特定频率fo能通过，使振荡器 产生单一频率的输岀。这一部分在之前的实验中有所涉及，想必大家也都 比较清楚了，在此就不在赘述。三点式电容振荡器是自激振荡器的一种。由串 联电容与电感回路及正反馈放大器组成。因振 荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管 脚分别相接而得名。三点式LC正弦波振荡器的 组成法则（相位条件）是：与晶体管发射极相 连的两个电抗元件应为同性质的电抗，而与晶 体管集电极一基极相连的电抗元件应与前者性 质相反。 ， 其工作过程是：振荡器接通电源后，由于电路中的 电流从无到有变化，将产生脉动信号，因任一脉冲 信号包含有许多不同频率的谐波，因振

4、荡器电路中 有一个LC谐振回路，具有选频作用，当LC谐振回 路的固有频率与某一谐波频率相等时，电路产生谐 振。虽然脉动的信号很微小，通过电路放大及正反 馈使振荡幅度不断增大。当增大到一定程度时，导 致晶体管进入非线性区域，产生自给偏压，使放大 器的放大倍数减小，最后达到平衡，即AF=1,振 荡幅度就不再增大了。于是使振荡器只有在某一频 率时才能满足振荡条件，于是得到单一频率的振荡 信号输出。优点：反馈电压取自电容，而电容对晶体管非线性 特性产生的高次谐波呈现低阻抗，所有反馈电压中 高次谐波分量很小，因而输岀波形很好；缺点：反馈系数因与回路电容有关，如果用改变电 容的方法来调整振荡频率，必将改变

5、反馈系数，从 而影响起振。电路中参数的确定电阻的选取般小功率振荡器的静态工作点应选在远离饱和区而靠近 截止区的地方。根据上述原则，一般小功率振荡器集电极电流/cq大约在0.8-4mA之间选取。 若Icq二2mA Vceq=6V 卩二 100 贝U &+堆 为提高电路的稳定性兀值适当增大，取Re二2KQ则Rc= 1KQ电容的选取一般取C3/C4二0.010.5左右，由于BJT的输入电阻较小， 增大C3/C4比值也不会有明显的效果，为方便起见，实际 中有时也取C3/C4二1。为方便计算，本次设计实验中选取C3/C4=1计算方法:利用电容三点式振荡器的週艮频率其中Cl, C2如图所示：可以求得电感L

6、的计算公式:L- r27x47r2Cl + C2仿真电路及其仿真结果(a)接入电感为47mH时金 Oscilbscope-XSCI I 乌通过示波器上的读数我们可以得到周期T=96.423us,代入计算公式可以得到电感L=47imH,测量误差为471-470xl00%=0.21%4.70Wvwww(b)接人电感为伽H时:通过示波器上的读数我 们可以得到周期 T=139969us,代入计算 公式可以得到电感 L=9925mH,测量误差 为(C)接人电感为100mH时:通过示波器上的读数 我们可以得到周期 T=13-997us,代入计 算公式可以得到电感 L=9925mH,测量误 差另Thank you!