通信电子线路实验报告
实验二 振荡器实验
班级: XXX
姓名：XXX
学号：XXX
指导教师：XXX
日期：2023-12-11
实验二 振荡器实验
一、实验目的
1.掌握 LC 三点式振荡电路的基本原理，掌握 LC 电容反馈式三点式振荡电路设计及电参数
计算。
2.掌握振荡回路 Q 值对频率稳定度的影响。
3.掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流
𝐼
𝐸𝑄
对振荡器起振及振荡的影响。
4.了解晶体振荡器的工作原理及特点。
5.掌握晶体振荡器的设计方法及参数计算方法。
二、实验原理
项目一: LC 电容反馈式三点式振荡器
1.三点式振荡器是指 LC 回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而成的电路，如
图 4-1（a）所示。图中三个电抗元件 X1、X2、X3 构成了决定振荡频率的并联谐振回路，同
时也构成了正反馈所需的反馈网络。从相位条件看，要构成振荡器，必须满足：
（1）C、E 极相连的两个电抗 X1、X2 性质相同。 （2）X1、与 X2、X3 的电抗性质相反。
三点式振荡器有两种基本结构，电容反馈振荡器，电路如图 4-1（b）所示；电感馈振荡器，
电路如图 4-1（c）所示。
根据振幅的起振条件，三极管的跨导 gm 必须满足下列不等式
𝑔
𝑚
>
𝑘
𝑓𝑢
+
1
𝑘
𝑓𝑢
(
𝑔
0
+
𝑔
𝐿
′)
（4-1）
式中：
𝑘
𝑓𝑢
=
X
2
X
1
为反馈系数；
𝑔
i
和
𝑔
o
分别为三极管 b-e 间的输入电导和 c-e 间输
入电导；
𝑔
𝐿
′
为等效到三极管输出端（c-e 间）的负载电导和回路损耗电导之和。
（4-1）式表明，起振所需的跨导与
𝑘
𝑓𝑢
、
𝑔
i
、
𝑔
0
、
𝑔
𝐿
′
等有关。如果管子的参数和
负载确定后，
𝑘
𝑓𝑢
应有一个确定的值，太大或太小都不易满足幅度的起振条件，在确定
𝑘
𝑓𝑢
时，
除了满足幅度的起振条件外，还必须考虑频率的稳定度和振荡幅度等问题。
另外，提高三极管集电极静态电流 IEQ，可以增大
𝑔
m
，但不易过大，否则
𝑔
𝑖
(
≈
1
𝑟
𝑒
=
1
2
𝑔
𝑚
)
会过大，造成回路有载品质因数过低，影响振荡频率稳定度。一般取
值为 1～5mA。
2、频率稳定度
振荡器的频率稳定度指在指定的时间间隔内，由于外界条件的变化，引起振荡器的实
际工作频率偏离标称频率的程度。一般用下式表示：
𝛥
𝑓
𝑓
0
=
𝑓
1
―
𝑓
0
𝑓
0
（4-2）
根据时间间隔分为长期稳定度、短期稳定度、瞬时稳定度。一般所说的频率稳定度主
要是指短期稳定度，即指一天内，以小时、分钟或秒计的时间间隔内频率的相对变化。产
生这种频率不稳定的因素有温度、电源电压等。不同要求时，对稳定度的要求是不同的。
振荡器的频率主要决定于谐振回路的参数，同时与晶体管的参数也有关，因此稳频的
主要措施有：提高振荡回路的标准性；减小晶体管的影响，减小晶体管和回路之间的耦合；
提高回路的品质因数。
振荡回路的标准性是指振荡回路在外界因素变化时保持固有谐振角频率不变的能力。
回路标准性越高，外界因素变化引起的
𝛥
𝜔
0
越小。
3． 克拉泼振荡器
图 4-2 所示为一改进型电容反馈式振荡器，即克拉泼振荡器。
由图可见克拉波电路与电容三点式电路的差别，仅在回路中多加一个与 C1、C2 相串联
的电容
𝑐
T
。通常
𝑐
T
取值较小，满足 CT<<C1，CT<<C2，回路总电容 C 主要取决于 CT。而 回
路中的不稳定电容主要是三极管的极间电容 Cce、Cbe、Ccb，它们又都直接并接在 C1、C2
上，不影响
𝑐
T
值，结果是减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响，且
𝑐
T
越小，这种影响
越小，回路标准性也越高。实际情况下，克拉波电路的频率大体上比电容三点式电路高一
个数量级，达 10-4～10-5。
振荡频率
𝑓
𝑜𝑠𝑐
=
𝑓
𝑜
=
1
2𝜋
L
1
C
≈
1
2𝜋
L
1
CT
（4-3）
式中
1
𝑐
=
1
𝑐
1
+
1
𝑐
2
+
1
𝑐
T
≈
1
𝑐
T
反馈系数
F
=
𝑐
T
𝑐
2
（4-4）
显然，
𝑐
T
越小 F 越小，环路增益就越小。在这种振荡电路中，减小
𝑐
T
来提高回路标 准性
是以牺牲环路增益为代价的，如果
𝑐
T
取值过低，振荡器就会不满足振荡条件而停振。
项目二 石英晶体振荡器
石英晶体振荡器与一般的振荡回路相比具有如下特点：回路的标准性高，受外界因素（如
