實驗2-2電容三點式振蕩電路測量L

1、電感L的測量設(shè)計目標： 設(shè)計一個能夠測量電感器件參數(shù)的測量電路，具有測量范圍為100H10mH設(shè)計方案： 以電容三點式振蕩電路產(chǎn)生一定頻率的正弦波 后級接一緩沖電路以得到盡量穩(wěn)定的輸出 負載接一選頻網(wǎng)絡(luò)根據(jù)不同的電感參數(shù)選出不同的頻率，根據(jù)諧振頻率算出電感值設(shè)計原理：振蕩器：一個振蕩器必須包括三部分：放大器、正反饋電路和選頻網(wǎng)絡(luò)。放大器能對振蕩器輸入端所加的輸入信號予以放大使輸出信號保持恒定的數(shù)值。正反饋電路保證向振蕩器輸入端提供的反饋信號是相位相同的，只有這樣才能使振蕩維持下去。反饋振蕩電路的構(gòu)成及其原理：為了能產(chǎn)生自激振蕩，必須有正反饋，即反饋到輸入端的信號與放大器輸入端的信號相位相同。起

2、振的振幅條件是： 起振的相位條件是：要使振蕩器起振必須同時滿足起振的振幅條件和相位條件。其中起振的相位條件即為正反饋條件。射極跟隨器：信號從基極輸入，從發(fā)射極輸出的放大器。其特點為輸入阻抗高，輸出阻抗低，電壓放大系數(shù)略低于1，負載能力強，輸入信號與輸出信號相位相同。也可認為是一種電流放大器。常作阻抗變換和級間隔離用。三極管按共集方式連接，基極與集電極共地，基極輸入信號，發(fā)射極輸出，亦稱為共集電極放大器。動態(tài)電壓放大倍數(shù)小于1并接近1，且輸出電壓與輸入電壓同相但是輸出電阻低，具有電流放大作用，所以有功率放大作用。選頻網(wǎng)絡(luò)：選頻網(wǎng)絡(luò)只允許某個特定頻率f0能通過，使振蕩器產(chǎn)生單一頻率的輸出。這一部分

3、在之前的實驗中有所涉及，想必大家也都比較清楚了，在此就不在贅述。電容三點式振蕩電路：三點式電容振蕩器是自激振蕩器的一種。由串聯(lián)電容與電感回路及正反饋放大器組成。因振蕩回路兩串聯(lián)電容的三個端點與振蕩管三個管腳分別相接而得名。三點式LC正弦波振蕩器的組成法則（相位條件）是：與晶體管發(fā)射極相連的兩個電抗元件應(yīng)為同性質(zhì)的電抗，而與晶體管集電極基極相連的電抗元件應(yīng)與前者性質(zhì)相反。其工作過程是：振蕩器接通電源后，由于電路中的電流從無到有變化，將產(chǎn)生脈動信號，因任一脈沖信號包含有許多不同頻率的諧波，因振蕩器電路中有一個LC諧振回路，具有選頻作用，當LC諧振回路的固有頻率與某一諧波頻率相等時，電路產(chǎn)生諧振。雖

4、然脈動的信號很微小，通過電路放大及正反饋使振蕩幅度不斷增大。當增大到一定程度時，導致晶體管進入非線性區(qū)域，產(chǎn)生自給偏壓，使放大器的放大倍數(shù)減小，最后達到平衡，即AF=1，振蕩幅度就不再增大了。于是使振蕩器只有在某一頻率時才能滿足振蕩條件，于是得到單一頻率的振蕩信號輸出。優(yōu)點：反饋電壓取自電容 ，而電容對晶體管非線性特性產(chǎn)生的高次諧波呈現(xiàn)低阻抗，所有反饋電壓中高次諧波分量很小，因而輸出波形很好；缺點：反饋系數(shù)因與回路電容有關(guān)，如果用改變電容的方法來調(diào)整振蕩頻率，必將改變反饋系數(shù)，從而影響起振。電路中參數(shù)的確定電阻的選取 般小功率振蕩器的靜態(tài)工作點應(yīng)選在遠離飽和區(qū)而靠近截止區(qū)的地方。根據(jù)上述原則，

5、一般小功率振蕩器集電極電流ICQ大約在0.8-4mA之間選取。若ICQ=2mA VCEQ=6V =100 則為提高電路的穩(wěn)定性Re值適當增大，取Re=2K則Rc1K電容的選取一般取C3/C4=0.010.5左右，由于BJT的輸入電阻較小，增大C3/C4比值也不會有明顯的效果，為方便起見，實際中有時也取C3/C4=1。為方便計算，本次設(shè)計實驗中選取C3/C4=1計算方法：仿真電路及其仿真結(jié)果(a)接入電感為4.7mH時通過示波器上的讀數(shù)我們可以得到周期T=96.423us，代入計算公式可以得到電感L=4.71mH，測量誤差為 (b)接入電感為10mH時：通過示波器上的讀數(shù)我們可以得到周期T=139.969us，代入計算公式可以得到電感L=9.925mH，測量誤差為