实验4 石英晶体振荡器

实验4 石英晶体振荡器

一、 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：

● 晶体振荡器模块 ● 双踪示波器 ● 频率计 ● 万用表

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、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，并以频率计测量震荡频

率。

3． 观察并测量静态工作点、负载电阻等因素对晶体震荡器的振荡幅度和频率的影响。

四、 基本原理

1. 晶体振荡器的工作原理

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，则可算得LC并联谐振回路的谐振频率f0=6MHz，与晶体工作频率相同。图中，C5是耦合（隔直流）电容，Rs是负载电阻。很显然，Rs越小，负载越重，输出震荡幅度将越小。

图4-1 2．晶体振荡器电路

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）。4C05为输出耦合电容。4Q-02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。

图4-2

五、 实验步骤

1. 实验准备

在实验箱主板上插好晶振模块，接通实验箱上电源开关，按下开关4K01，此时电源指示灯点亮。 2．静态工作点的测量

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

把示波器探头接到4TP02端，频率计接到4P01，调节电位器4W01以改变晶体管静态工作点Ie观察震荡波形及振荡频率有无变化。

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、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。

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