实验 3 实验原理 振荡器与 FM&FSK 调制
一、实验目的
（1）掌握 LC 振荡器、晶体振荡器和压控振荡器的工作原理和电路结构
（2）掌握压控振荡器实现调频的方法
（3）对电路主要参数进行测量分析
二、实验原理
振荡器是一种不需要外部激励，就能将直流电源提供的功率转换成具有一定频率和振
幅的信号输出的装置。振荡器一般由晶体管、场效应管等有源器件和具有选频能力的网络
组成。按工作原理可分为反馈型和负阻型振荡器；按选聘网络可分为 LC 振荡器，晶体振荡
器和 RC 振荡器等。
1)振荡器的主要性能指标
（1）相位噪声
相位噪声和抖动是对同一种现象的两种不同定量方式。在振荡器的输出信号中，噪声
的产生主要来自于晶体管及外围电路，由于振荡器为非线性组件，所以噪声的电压及电流
会随时受振荡器的调变而产生。振荡器相位噪声的优劣，代表着振荡器的输出信号纯度是
否良好。对于一个振荡器来说，如果没有相位噪声，振荡器的整个功率都集中在振荡频率
处。
相位噪声将振荡器的一部分功率扩展到相邻的频率中去，产生了边带，如图所示。
振荡器在某一偏移频率（ ）处的相位噪声定义为在该频率处 1Hz 带宽内的信号功
率与信号总功率的比值，用 dB 表示为：
(1)
其中，C 为信号总功率，N 为距离中心频率 处 1Hz 频宽的噪声功率。
在使用频谱分析仪进行测试时，若分辨率带宽设为 RBW，由于绝大部分的信号功率集
中在 f
0
附近，所以 f
0
的功率谱密度可近似为总功率，仍旧记为 C。而对于 N，频谱仪所测得
的是 f
0
+ 处分析带宽(RBW)内的功率，即为 N(RBW)。依据相位噪声的定义需要转换为
1Hz 带宽的噪声功率（其中 1.2 为修正因子）：
(2)
将上式代入，可得
(3)
（2）谐波失真
由于振荡器存在非线性，产生的振荡信号也就存在高次谐波。我们用振荡器信号的各
高次谐波分量与基波分量的比值来度量谐波失真。
（3）压控振荡器的其他性能指标
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