通信实验二(2)

四、实验内容

1．用万用表进行静态工作点测量，用示波器观察振荡器的停振、起振现象。 2．用示波器观察振荡器输出波形，测量振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计测量振荡频率。 3．观察并测量静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值等因素对振荡器振荡幅度和频率的影响。

五、实验步骤

1．实验准备

⑴ 插装好LC振荡器与射随放大电路模块，按下开关3K1接通电源。 ⑵ 3K01、3K02、3K03置“off“位，即可开始实验。

2．静态工作点测量

⑴ 用三用表测量晶体振荡管3Q01的各管脚电压，用示波器探头接3TP01端，调整3W01，观察振荡器停振和起振时的情形。

⑵ 调整电位器3W01可改变3Q01的基极电压VB，并改变其发射极电压VE。记下VE的最大值，并计算相应的IE值（发射极电阻3R04=1kΩ）： IE?

3．静态工作点变化对振荡器工作的影响

⑴ 实验初始条件：IEQ=2.5mA（调3W01达到）。

⑵ 调节电位器3W01以改变晶体管静态工作点IEQ，使其分别为表3.1所示各值，且把示波器探头接到3TP01端，观察振荡波形，测量相应的输出振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计读取相应的频率值，填入表3.1。

表3.1

VE 3R04IEQ(mA) f(MHz) Vp-p(V) 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0

4．振荡器频率范围的测量 测量方法：

用小起子调整半可变电容3C05，同时用频率计在3TP01端测量输出振荡信号的频率值 5.频率稳定度的测量 测试方法：

（1）用频率计在3TP01端测量振荡频率，观察１分钟左右，振荡频率f０的变化情况，并记录两个频率值f０１（开始值），f０２（最大变化值）。

－３

（2）计算：ＬＣ振荡器的短期频率稳定度Δf０／f０应优于１０。

例如：本实验振荡频率f０为7.5ＭＨＺ，因此，振荡频率的频率误差Δf０应满足：

－３３

Δf０＝f０２－f０１＝±f０×１０＝7.5×１０ＨＺ。即振荡频率在短时间内，误差不应超出7.5ＫＨＺ。

6.等效Q值变化（负载电阻变化）对振荡器工作的影响

改变负载电阻使其分别为10K、5.1K（分别接通3K02、3K03），观察振荡波形，测量相

应的振荡电压峰一峰值VP-P。

六、讨论与思考

1．如何用三用表通过测量，判断振荡器是否振荡？ 2．振荡器正常工作时振荡管的管压降Ｕbe、Ｕce的正常值范围各为多少？超出此 范围，振荡器将不能正常工作。

3．振荡器的频率范围（频率复盖）达不到要求，整个范围抬高了，如何降低高、低端振荡频率？如果频率范围过宽，如何提高低端，降低高端振荡频率？

七、实验报告要求

１.记录ＬＣ振荡器的测量数据： (1)静态工作点电流； (2)振荡器频率范围； (3)短期频率稳定度；

(4)影响振荡稳定性的因素； 2.实验体会和总结。

实验4 石英晶体振荡器

—、实验准备

1．做本实验时应具备的知识点：

? 石英晶体振荡器 ? 串联型晶体振荡器

? 静态工作点、微调电容、负载电阻对晶体振荡器工作的影响 2．做本实验时所用到的仪器： ? ? ? ?

二、实验目的

1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。

2．掌握石英晶体振荡器、串联型晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件功能。 3．熟悉静态工作点、微调电容、负载电阻对晶体振荡器工作的影响。

4．感受晶体振荡器频率稳定度高的特点，了解晶体振荡器工作频率微调的方法。

三、实验内容

1．用万用表进行静态工作点测量。

2．用示波器观察振荡器输出波形，测量振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计测量振荡频率。 3．观察并测量静态工作点、微调电容、负载电阻等因素对晶体振荡器振荡幅度和频率的影响。

四、基本原理

1．晶体振荡器工作原理

一种晶体振荡器的交流通路如图4-1所示。图中，若将晶体短路,则L1、C2、C3、C4就构成了典型的电容三点式振荡器(考毕兹电路)。因此，图4-1的电路是一种典型的串联型晶体振荡器电路（共基接法）。若取L1=4.3μH、C2=820pF、C3=180pF、C4=20pF，则可算得LC并联谐振回路的谐振频率

图5-1 晶体振荡器交流通路图4-1 晶体振荡器交流通路 R4C2BG1C3C4C5晶体振荡器模块

双踪示波器 频率计 万用表

JTIL1R5f0≈6MHz，与晶体工作频率相同。图中，C4是微调

载越重，输出振荡幅度将越小。 2．晶体振荡器电路

电容，用来微调振荡频率；C5是耦合（隔直流）电容，R5是负载电阻。很显然，R5越小，负

晶体振荡器电路如图4-2所示。图中，4R03、4C02为去耦元件，4C01为旁路电容，并构成共基接法。4W01用以调整振荡器的静态工作点（主要影响起振条件）。4C1为微调电容，可微调振荡频率，4C05为输出耦合电容。4Q02为射随器，用以提高带负载能力。实际上，图4-2电路的交流通路即为图4-1所示的电路。

五、实验步骤 1．实验准备

在实验箱主板上插好晶振模块，接通实验箱上电源

4W014R033k4C02+12V14R072K开关，按下开关4K01，此时电源指示灯点亮。

4R014L014D01LED 4TP014R054C054Q02901875p14TP022．静态工作点测量 改变电位器4W01可改变4Q01的基极电压VB，并改变其发射极电压VE。记下VE的最大、最小值，并计算相应的IEmax、IEmin值（发射极电阻4R04=1KΩ）。

3．静态工作点变化对振荡器工作的影响

⑴ 实验初始条件：VEQ=2.5V（调4W01达到）。

4C0114C0614VO1X4C034C1Y4Q01输出4R065004JZ014R026MHZ4R044C04GND1312 图4-2 晶体振荡器实验电路 ⑵ 调节电位器4W01以改变晶体管静态工作点IE，使其分别为表4.1所示各值，且把示波器探头接到4TP02端，观察振荡波形，测量相应的振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计读取相应的频率值，填入表4.1。

表4.1

VEQ(V) f(MHz) Vp-p(V)

4．微调电容4C1变化对振荡器工作的影响 ⑴ 实验初始条件：同3⑴。

⑵ 用改锥（螺丝刀、起子）平缓地调节微调电容4C1。与此同时，把示波器探头接到4TP02端，观察振荡波形，并以频率计测量其频率,看振荡频率有无变化。 六、实验报告要求

1．根据实验测量数据，分析静态工作点(IEQ)对晶体振荡器工作的影响。

2．对实验结果进行分析，总结静态工作点、微调电容、负载电阻等因素对晶体振荡器振荡幅度和频率的影响，并阐述缘由。

3．对晶体振荡器与LC振荡器之间在静态工作点影响、带负载能力方面作一比较，并分析其原因。

4．总结由本实验所获得的体会。

2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0

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