【導讀】在射頻電路設計領域，Peltz振蕩器以其獨特的雙晶體管架構和穩(wěn)定的振蕩特性，成為學習高頻電路原理的理想平臺。本次實驗將基于ADALM2000主動學習模塊，完整展示Peltz振蕩器的設計、仿真與實測流程，為電子工程學習者提供一套可落地的實踐方案。
在射頻電路設計領域，Peltz振蕩器以其獨特的雙晶體管架構和穩(wěn)定的振蕩特性，成為學習高頻電路原理的理想平臺。本次實驗將基于ADALM2000主動學習模塊，完整展示Peltz振蕩器的設計、仿真與實測流程，為電子工程學習者提供一套可落地的實踐方案。
圖1.Peltz振蕩器基本配置
LC諧振電路的諧振頻率由公式1得出。
電路原理深度解析
雙晶體管協(xié)同工作機制
Peltz振蕩器采用Q1、Q2兩個晶體管構成的放大-反饋結構。Q1作為共基極放大器，其集電極負載由LC諧振電路（L1+C1）組成；Q2配置為射極跟隨器，形成閉環(huán)正反饋。當諧振電路在特定頻率處呈現(xiàn)最大阻抗時，共基極級獲得峰值電壓增益，與射極跟隨器（增益≈1）共同構建大于1的環(huán)路增益，實現(xiàn)穩(wěn)定振蕩。
圖2.提高輸出擺幅
輸出擺幅優(yōu)化策略
基礎配置中，LC諧振電路的峰峰值擺幅受限于晶體管結壓降（約±0.6V）。通過引入基極串聯(lián)電阻（R2、R3），在電壓擺幅達到極限時分流基極電流，可有效將輸出擺幅提升至±1.25V以上。這一改進顯著增強了電路的實用性和觀測效果。
實驗實施全流程
仿真預驗證階段
●使用仿真軟件構建圖1、圖2所示電路
●計算偏置電阻R1，確保雙管集電極電流>200μA（-5V供電）
●配置L1（100μH）、C1（100pF），實現(xiàn)>1MHz諧振頻率
●通過瞬態(tài)仿真驗證擺幅提升效果，記錄數(shù)據(jù)用于實測對比
材料
?ADALM2000主動學習模塊
?無焊試驗板
?跳線
?兩個小信號NPN晶體管(2N3904)
?一個10 kΩ電阻
?兩個4.7 kΩ電阻
?一個100 μH電感
?一個100 pF電容
圖3.Peltz振蕩器電路
硬件搭建要點
●按圖3布局在無焊試驗板上組裝電路
●重點檢查電源極性（-5V）及晶體管方向（2N3904）
●示波器通道1連接LC諧振電路，通道2監(jiān)測發(fā)射極波形
●設置采集參數(shù)：200mV/div，時基1μs/div，上升沿觸發(fā)
圖4.Peltz振蕩器電路試驗板連接
實測數(shù)據(jù)分析
接通電源后，示波器應顯示穩(wěn)定的正弦振蕩波形（參考圖5）。通過對比仿真與實測結果，學生可以深入理解：
●實際元件參數(shù)與理想模型的差異
●布線分布參數(shù)對高頻電路的影響
●晶體管非線性特性的實際表現(xiàn)
實驗教學價值
本實驗將抽象的高頻振蕩原理轉化為可視化的電信號，幫助學生建立從理論計算、仿真驗證到硬件實現(xiàn)的完整工程思維。特別適合作為《高頻電子線路》、《射頻電路設計》等課程的配套實驗，培養(yǎng)學生的電路調(diào)試能力和系統(tǒng)分析能力。
圖5.Peltz振蕩器電路波形圖
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