正弦波振荡器虚拟实验--答案!!.doc

LC正弦波振荡（虚拟实验）
LC正弦波振荡（虚拟实验）
姓名： 学号：

电容三点式
（1）

示波器

频谱仪

（2）

示波器

频谱仪

（3）

示波器

频谱仪
数据表格：
（C1，C2，L1）

增益A
相位差
谐振频率f0
测量值
理论值
测量值
理论值
（100nF,400nF,10mH）
3.324V
162.072mV
4.07
4
164.176
6.009kHz
5.627kHz
-5.211V
-1.935V
（100nF,400nF,5mH）
3.806V
378.371mV
4.03
4
168.75
7.933kHz
7.958kHz
-5.403V
-1.906V
（100nF,1uF,5mH）
4.568V
147.548mV
10.01
10
169.57
7.092kHz
7.465kHz
-5.245V
-832.338mV
实验数据与理论值间的差异分析：
比较实验数据里理论值，电压增益A基本相同，相位差比理论值小，但仍可以达到正反馈条件，谐振频率与理论值基本在误差范围内可认为相等。造成差异的原因有如下：
1、电路元件的性能，测量仪器的精度；
2、电路结构引入的误差，如旁路电容、耦合电容、高频扼流圈带来的误差；
3、分析方法中对电路的简化

1、 电感三点式
（1）

示波器

频谱仪

（2）

示波器

频谱仪

（3）

示波器

频谱仪

数据表格：
（L1，L2，C2）

(V)

(mV)
增益A
相位差
谐振频率f0
测量值
理论值
测量值(kHz)
理论值(kHz)
（5mH,100uH,200nF）
7.821mV
153.492uV
50.01
50
179.12
4.942kHz
4.983kHz
-7.676mV
-156.395uV
（5mH,100uH,100nF）
1.515mV
29.499uV
50.01
50
178.76
7.017kHz
7.047kHz
-1.475mV
-30.288uV
（2mH,100uH,100nF）
4.357V
213.274mV
20.18
20
178.46
10.959kHz
10.983kHz
-4.345V
-217.863mV
实验数据与理论值间的差异分析：
比较实验数据里理论值，电压增益A基本相同，相位差比理论值略小，但仍可以达到正反馈条件，谐振频率与理论值基本在误差范围内可认为相等。造成差异的原因有如下：
1、电路元件的性能，测量仪器的精度；
2、电路结构引入的误差，如旁路电容、耦合电容、高频扼流圈带来的误差；
3、分析方法中对电路的简化

思考和分析
1、根据电容三点式振荡电路的测量数据表格，回答：
（1）分析电感值L1改变对谐振频率有何影响？
（2）分析电容值C2改变对放大器的电压增益和振荡频率有何影响？
（3）放大器输入输出端信号的相位差为多少，是否满足正反馈要求？
答：
（1）由理论式及实验数据可得L1减小，谐振频率增大。
（2）有理论式A=C2/C1以及实验数据可得，C2增大，放大器的电压增益A增大，振荡频率减小
（3）三次实验放大器输入输出端信号的相位差分别为164.176、168.75、169.57，在误差范围内满足正反馈要求。由实验示波器所示波形可见波形稳定。

2、根据电感三点式振荡电路的测量数据表格，回答：
（1）分析电容值C2改变对谐振频率有何影响？
（2）分析电感值L1改变对放大器的电压增益和振荡频率有何影响？
（3）放大器输入输出端信号的相位差为多少，是否满足正反馈要求？
答：
（1）由理论式以及实验数据可得，C2减小，谐振频率增大。
（2）由理论式A=L1/L2以及实验数据可得，L1增大，放大器的电压增益A增大，振荡频率减小。
（3）三次实验放大器输入输出端信号的相位差分别为179.12，178.76，178.46，满足正反馈要求。

3、影响电容、电感三点式振荡频率的主要因素是什么？
答：影响电容、电感三点式振荡频率的主要因素为回路电容、回路电感的大小。

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