【導(dǎo)讀】不同于常見的單晶體管振蕩器結(jié)構(gòu)（如Clapp、Colpitts和Hartley），Peltz振蕩器采用獨(dú)特的雙晶體管設(shè)計。在圖1所示的基本配置中，晶體管Q1構(gòu)成共基極放大級，其集電極負(fù)載由L1和C1組成的LC諧振電路提供。該級的輸出信號被饋送至第二個晶體管Q2的基極，Q2配置為射極跟隨器（共集電極結(jié)構(gòu)）。通過將Q2發(fā)射極的輸出信號反饋回Q1的發(fā)射極輸入端，形成了維持振蕩所需的正反饋回路。
圖1
工作原理分析
共基極放大級的電壓增益在LC諧振電路的并聯(lián)諧振頻率處達(dá)到最大值，此時電路阻抗接近無窮大。雖然射極跟隨器級的增益始終略小于1，但在諧振頻率處，整個環(huán)路的凈增益將遠(yuǎn)大于1，從而確保振蕩的建立和維持。
LC諧振電路的諧振頻率由標(biāo)準(zhǔn)諧振公式?jīng)Q定：
輸出擺幅限制與改進(jìn)
該振蕩器的一個顯著特點(diǎn)是LC諧振電路的輸出電壓擺幅受到嚴(yán)格限制。當(dāng)Q2基極電壓正向擺動超過地電位時，Q2的集電結(jié)將變?yōu)檎蚱茫瑢⒆畲笳驍[幅限制在約0.6V（一個二極管壓降）。同樣，當(dāng)Q1集電極負(fù)向擺動足夠大時，也會出現(xiàn)類似的限制。
為了擴(kuò)展輸出電壓擺幅，可在Q1和Q2的基極引入串聯(lián)電阻（如圖2所示）。當(dāng)諧振回路電壓接近極限值時，流經(jīng)這些電阻的額外電流將降低晶體管的基極電壓，從而有效提高可用輸出擺幅。
圖2
仿真分析要求
構(gòu)建圖1和圖2所示的Peltz振蕩器仿真電路
計算偏置電阻R1，確保在-5V電源下，Q1和Q2的集電極電流均大于200μA
選擇L1和C1值，使諧振頻率不低于1MHz
進(jìn)行瞬態(tài)仿真，驗證基礎(chǔ)電路的輸出擺幅限制在約±0.6V
優(yōu)化R2和R3阻值（R2 = R3），將輸出擺幅提升至至少±1.25V
實驗材料
ADALM2000主動學(xué)習(xí)模塊
無焊試驗板及連接線
2N3904 NPN晶體管 ×2
電阻：10kΩ ×1，4.7kΩ ×2
100μH電感 ×1
100pF電容 ×1
實驗電路搭建
按照圖3所示在無焊試驗板上構(gòu)建Peltz振蕩器電路。特別注意標(biāo)注的測試點(diǎn)與ADALM2000模塊的連接關(guān)系。通電前務(wù)必仔細(xì)檢查所有連接。
圖3
測量設(shè)置
示波器雙通道均設(shè)置為200mV/div
時基：1μs/div
觸發(fā)模式：通道1上升沿觸發(fā)
實驗步驟
接通-5V電源，在示波器通道1觀察LC諧振電路輸出波形
使用通道2監(jiān)測Q1和Q2發(fā)射極的波形特性
記錄測量結(jié)果，與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析
如需要，調(diào)整電路參數(shù)以優(yōu)化性能
該實驗通過理論分析、仿真驗證和實際測量的完整流程，深入展示了Peltz振蕩器的工作特性和性能優(yōu)化方法。
