高頻三點式晶體與壓控振蕩振蕩器

高頻三點式晶體與壓控振蕩振蕩器第一頁，共十二頁，2022年，8月28日

1．掌握三端式振蕩電路的基本原理，振蕩電路設(shè)計及電路參數(shù)計算。

2．通過實驗掌握晶體管靜態(tài)工作點、反饋系數(shù)大小、負載變化對起振和振蕩幅度的影響。

3．研究外界條件（溫度、電源電壓、負載變化）對振蕩器頻率穩(wěn)定度的影響。

4．比較LC振蕩器和晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。

5.掌握壓控振蕩器的基本工作原理。在實驗過程中，通過調(diào)測振蕩電路，掌握LC三點式、晶體振蕩與壓控振蕩器電路的各項技術(shù)指標的測試技能。

一、實驗?zāi)康亩?、實驗?nèi)容1、三端式與晶體高頻振蕩器電路結(jié)構(gòu)與特點的研究。2、電容三點式LC振蕩器靜態(tài)工作點的調(diào)整與測量。3、測定三端式與晶體振蕩器的振蕩頻率與振蕩幅度.4、研究反饋系數(shù)不同時,起振點、振幅與工作電流的關(guān)系.5、研究負載電阻不同時,振蕩器振幅與頻率的關(guān)系。6、壓控振蕩器的壓控特性測量。第二頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗電路采用的是串聯(lián)（克拉伯）/并聯(lián)（西勒）改進三點電容反饋與晶體振蕩電路，當撥碼開關(guān)SW3撥置“左”“中”或“右”端時，可分別構(gòu)成串聯(lián)/并聯(lián)改進三點電容反饋與并聯(lián)型石英晶體振蕩器。為了盡可能地減小負載對振蕩電路的影響，采用了射隨器作為隔離級，其電路的電原理圖如圖所示。圖中，撥碼開關(guān)SW1為驗證反饋系數(shù)，SW3為LC震蕩器與晶體振蕩器轉(zhuǎn)換選擇，SW2為驗證負載（即回路Q值）變化對振蕩器的影響，跳線開關(guān)K為振蕩器輸出信號經(jīng)由或不經(jīng)由射隨器隔離輸出轉(zhuǎn)換。三、實驗電路與說明第三頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗內(nèi)容一：振蕩電路靜態(tài)工作點的調(diào)整

實驗準備SW2“1”，RL=10K

SW3“1”（LC克拉伯振蕩）

實驗數(shù)據(jù)記錄。調(diào)整RW電位器，使IC=1.5mA（Ve=4.95V)

BG1Re=3.3KVbVeVceIc計算值調(diào)整時采用間接測量法：即用直流電壓表測量晶體管發(fā)射極對地電壓，并將測量結(jié)果記錄于表中。四、實驗內(nèi)容與操作步驟SW1全開路（停振）

第四頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗內(nèi)容二：振蕩器輸出信號頻率與幅度的調(diào)測實驗準備SW1“1”（C2=470pf）

SW2“全開”（RL=∞）SW3“1”（LC克拉伯振蕩）

實驗數(shù)據(jù)記錄①用示波器測量振蕩器的輸出端“OUT1”，觀察Vo波形，若無振蕩輸出，則需檢查電路，調(diào)整元件，直至電路振蕩。分別記錄此時振蕩器發(fā)射極輸出（OUT1）與集電極輸出（OUT）點的信號波形、頻率和幅度。并說明不同點輸出信號的差異。②適當調(diào)整RW使（OUT）點輸出Vo最大且出現(xiàn)不失真的正弦波。記錄此時最佳狀態(tài)下的Vo波形和幅度，振蕩fo與集電極電流IC。③保持以上基本設(shè)置不變，將撥碼開關(guān)SW3“2”撥通，使之為LC西勒振蕩器。記錄此時最佳狀態(tài)下的Vo波形和幅度，振蕩fo與集電極電流IC④將撥碼開關(guān)SW3“3”撥通，“1與2”斷開。使之為晶體振蕩器。記錄此時最佳狀態(tài)下的Vo波形和幅度，振蕩fo與集電極電流IC第五頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗內(nèi)容三：研究工作點Ic的變化對振蕩器性能的影響

振蕩器基本設(shè)置條件：（LC西勒振蕩、C2=510p、RL=∞）

按表所列數(shù)據(jù)要求，改變Ico，將測試結(jié)果記錄于表中。記錄本實驗電路停振時的最大Ico=？mA

LC（西勒）振蕩器晶體振蕩器Ic(mA)VEQ(V)f(MHz)振幅（V）波形f(MHZ)振幅（V）波形1.34.5V1.551.65.526.62.27最大Ic：結(jié)論：

注：調(diào)整一項數(shù)據(jù)后，將SW3撥碼開關(guān)切換至“3”，記錄晶體振蕩器的數(shù)據(jù)第六頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗內(nèi)容四：研究反饋系數(shù)F的變化對振蕩器性能的影響；

實驗準備SW3“1與2”（LC西勒振蕩）

SW2“全開”（RL=∞）并調(diào)整Rw,使Ic=最佳數(shù)值。

按表所列數(shù)據(jù)要求，改變SW1開關(guān)位置，轉(zhuǎn)換C2將測試結(jié)果記錄于表中。注：調(diào)整一項數(shù)據(jù)后，切換SW3撥碼開關(guān)，記錄晶體振蕩器的數(shù)據(jù)

LC振蕩器反饋電容470pf510pf681pf5200反饋系數(shù)振蕩幅度振蕩頻率信號波形

晶體振蕩器振蕩幅度振蕩頻率信號波形第七頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗內(nèi)容五：研究負載RL變化對振蕩器性能的影響

實驗準備SW3“1與2”（LC西勒振蕩）

SW1“2”（C2=510Pf）并調(diào)整Rw,使Ic=最佳數(shù)值按表所列數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)SW2，分別改變負載電阻。將測試結(jié)果記錄于表中。LC振蕩器RL（Ω）f（MHz）振蕩幅度(mV)波形Sw2“全開路”∞

Sw2“1”10kΩ

SW2“2”2KΩ

Sw2“4”470Ω

晶體振蕩器Sw2“全開路”∞Sw2“1”10kΩSW2“2”2KΩSw2“4”470Ω注：調(diào)整一項數(shù)據(jù)后，切換SW3撥碼開關(guān)，記錄晶體振蕩器的數(shù)據(jù)第八頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗內(nèi)容六：擴展實驗1-壓控振蕩器壓控特性測量

實驗準備將壓控振蕩與調(diào)頻電路模塊接入+12V電源

熟悉并掌握壓控振蕩與調(diào)頻電路模塊第九頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗內(nèi)容六：擴展實驗1-壓控振蕩器壓控特性測量

按表所列數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)RW，分別改變控制電壓的大小。將測試結(jié)果記錄于表中。UD12344.5567頻率(KHZ）幅值/Vp-p根據(jù)實驗數(shù)據(jù)結(jié)果，體會壓控振蕩器的工作原理第十頁，共十二頁，2022年，8月28日一、實驗報告內(nèi)容：

1、寫明實驗?zāi)康?2、畫出實驗電路原理圖并說明實驗電路的結(jié)構(gòu)形式與工作原理。

3、寫明實驗所用儀器。

4、寫明實驗項目并整理實驗數(shù)據(jù)。比較LC振蕩器與晶體振蕩器數(shù)據(jù)，得出你的結(jié)論。1：對于一個實際的振蕩器，用萬用電表檢查它，能否判斷它是否起振？

2：為什么反饋系數(shù)要選取F=0.5-0.01,過大，過小有什么不好？二、實驗思考題：五、實驗報告內(nèi)