LC正弦波振荡器仿真实验.doc

LC正弦波振荡器仿真实验
1、 电容三点式
（1）(C1，C2，L1)=(100nF,400nF,10mH)

（2）(C1，C2，L1)=(100nF,400nF,4mH)

（3）(C1，C2，L1)=(100nF,900nF,4mH)

数据表格：
(C1,C2,L1)
U0/V
Ui/V
增益A
相位差
谐振频率f0/KHz
测量值
理论值
测量值
理论值
(100nF,400nF,10mH)
9.246
2.281
4.053
4
1.063*Π
5.959
5.627
15.567ms
15.472ms
(100nF,400nF,4mH)
9.874
2.462
4.010
4
1.042*Π
8.851
8.897
27.401ms
27.342ms
(100nF,900nF,4mH)
10.302
1.143
9.013
9
1.032*Π
8.025
8.388
14.575ms
14.514ms

结果分析：
增益A=C2/C1，测量值与理论值之间相对误差均低于1.5%，可能是读数引起的偶然误差所致；由于是反相放大器，相位差理论值为Π，测量值与理论值接近，但都稍大于Π，可能是读数或计算误差引起的；谐振频率测量值与理论值相对误差在5%左右，可能是振荡器输出时的微小变化导致的。
2、电感三点式
（1） (L1，L2，C2)=(5mH,,100uH,200nF)

（2） (L1，L2，C2)=(5mH,,100uH,90nF)

（3） (L1，L2，C2)=(3mH,,100uH,90nF)

数据表格：
(L1,L2,C2)
U0/V
Ui/mV
增益A
相位差
谐振频率f0/KHz
测量值
理论值
测量值
理论值
(5mH,100uH,200nF)
8.873
177.335
50.035
50
Π
5.132
4.983
176.166ms
176.066ms
(5mH,100uH,90nF)
8.760
174.766
50.124
50
0.993*Π
7.198
7.429
61.379ms
61.311ms
(3mH,100uH,90nF)
8.909
295.095
30.190
30
0.991*Π
9.678
9.528
57.331ms
57.279ms
结果分析：
增益A=L1/L2，测量值与理论值之间相对误差均低于0.65%，可能是读数引起的偶然误差所致；由于是反相放大器，相位差理论值为Π，测量值与理论值十分接近，可能是读数误差引起的；谐振频率测量值与理论值相对误差均低于3%，可能是振荡器输出时的微小变化导致的。
3、思考题：
（1） 根据电容三点式振荡电路的测量数据表格，回答：
①　 电感值L1改变对谐振频率有何影响？
答：L1减小，谐振频率增大。
②　 电容值C2改变对放大器的电压增益和振荡频率有何影响？
答：C2增大，电压增益增大，振荡频率减小。
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：相位差为Π。而Uf、Uo存在Π的相位差，所以满足正反馈要求。
（2） 根据电感三点式振荡电路的测量数据表格，回答：
①　 电容值C2改变对谐振频率有何影响？
答：C2减小，谐振频率增大。
②　 电感值L1改变对放大器的电压增益和振荡频率有何影响？
答：L1减小，电压增益减小，振荡频率增大。
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：相位差为Π。而Uf、Uo存在Π的相位差，所以满足正反馈要求。
（3） 影响电容、电感三点式振荡频率的主要因素是什么？
答：主要因素是三点式回路的电感电容值。