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LC振荡器及选频放大器实验--模拟电路实验箱

一、实验内容
1、了解LC正弦波振荡器的组成与原理及振荡条件。
2、掌握LC选频放大器幅频特性的测试方法。
二、实验原理
图19-2为三极管LC选频放大电路。R3、1R_P、R4、2R_P、R6、C2为放大器偏置元件，为三极管提供静态工作点使其工作在放大区。
LC并联谐振回路（谐振频率f₀）作放大器集电极负载，主要作用是选频，为振荡器产生正弦波。
输入信号Si经R₁、R₂分压后（

）经C1耦合送至V的b-e之间，经放大后，通过LC选频，选出频率为f₀的信号送到负载R₇或R₈上。
1、LC选频放大器的品质因数。
在LC并联谐振电路中，无负载时电路的品质因数

近似和电感线圈的品质因数Q相等，即

当并联谐振回路接在选频放大器的集电极，并在次级接有负载时，谐振电路的有载品质因数为：

其中

为晶体管输出电导；

为负载电导；

为线本身的电导。
此时谐振电路的谐振频率f0为

2、LC选频放大器的电压放大倍数
LC选频放大器的放大倍数与频率有关，若在频率f₀时放大倍数为A₀，而在其它频率上放大倍数为A，则放大器的相对放大倍数为

在高于或低于f₀时，放大器的相对放大倍数都有减小，离f0越远放大倍数越小，随Q_L的不同，放大器的相对放大倍数和频率之间关系如图19-1所示。
将放大器的相对放大倍数

的两个频率之间的频率范围定义为放大器的通频带。

通频带与Q_L成反比，Q_L越高，通频带越窄，曲线越尖锐,选择性越好。

图19-1 选频特性曲线
三、实验仪器
1、正弦波信号发生器
2、示波器
3、频率计（若无频率计，可由示波器测量波形周期再进行换算。）
4、分立元件放大电路模块
四、预习要求
1、复习LC电路三点式振荡器振荡条件及频率计算方法，计算图19-2所示电路中当电容C分别为0.047μF和0.0lμF时的振荡频率。
2、复习LC选频放大器幅频特性。

图19-2
五、实验内容及步骤
1、测选频放大器的幅频特性曲线
(1)按图19-2接线，先选电容C为0.01μF。
(2)调1R_P使晶体管V的集电极电压为6V(此时2R_P=0)。
(3)调信号源幅度和频率，使f≈16KHz，Vi=l0V_P-P，用示波器监视输出波形，调2R_P使失真最小，输出幅度最大，测量此时幅度，计算Au。
(4)微调信号源频率(幅度不变)使Vout最大，并记录此时的f及输出信号幅值。
(5)改变信号源频率，使f分别为(fo-2)，(fo-l)，(fo-0.5)，(fo+0.5)，
(fo+1)，(fo+2)，(单位：KHz)，分别测出相对应频率的输出幅度。
(6)将电容C改接为0.047μF,重复上述实验步骤。
2、LC振荡器的研究
图19-2去掉信号源，先将C=0.01uF接入，断开R2。在不接通B、C两点的情况下，令2R_P=0，调lR_P使V的集电极电压为6V。
(1)振荡频率
①接通B、C两点，用示波器观察A点波形，调2R_P使波形不失真，测量此时振荡频率，并与前面实验的选频放大器谐振频率比较。
②将C改为0.047μF，重复上述步骤。
(2)振荡幅度条件
①在上述形成稳定振荡的基础上，测量Vb、Vc、VA。求出Au·F值，验证Au·F是否等于l。
②调2R_P，加大负反馈，观察振荡器是否会停振。
③在恢复振荡的情况下，在A点分别接入20K、lK5负载电阻，观察输出波形的变化。
3、影响输出波形的因素
(1)在输出波形不失真的情况下，调2R_P，使2R_P→0，即减小负反馈，观察振荡波形的变化。
(2)调R_P使波形在不失真的情况下，调2R_P观察振荡波形变化。
六、实习报告
1、由实验内容l作出选频的|A_U|～f 曲线。
2、记录实验内容二的各步实验现象，并解释原因。
3、总结负反馈对振荡幅度和波形的影响。
4、分析静态工作点对振荡条件和波形的影响。

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