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1、高频三点式晶体与压控振荡振荡器本讲稿第一页，共十二页 1掌握三端式振荡电路的基本原理，振荡电路设计及电路参数计算。2通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。3研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。4比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。5.掌握压控振荡器的基本工作原理。在实验过程中，通过调测振荡电路，掌握LC三点式、晶体振荡与压控振荡器电路的各项技术指标的测试技能。一、实一、实 验验 目目 的的二、实二、实 验验 内内 容容1、三端式与晶体高频振荡器电路结构与特点的研究。2、电容三点式LC振荡器静态工作点的调整与测量。3、测定三
2、端式与晶体振荡器的振荡频率与振荡幅度.4、研究反馈系数不同时,起振点、振幅与工作电流的关系.5、研究负载电阻不同时,振荡器振幅与频率的关系。6、压控振荡器的压控特性测量。本讲稿第二页，共十二页 实验电路采用的是串联（克拉伯）实验电路采用的是串联（克拉伯）/并联（西勒）改进三点电容反馈与晶体振荡电路，当拨码开关并联（西勒）改进三点电容反馈与晶体振荡电路，当拨码开关SW3SW3拨拨置置“左左”“中中”或或“右右”端时，可分别构成串联端时，可分别构成串联/并联改进三点电容反馈与并联型石英晶体振并联改进三点电容反馈与并联型石英晶体振荡器。为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响，采用了射随器作为隔离级，其
3、电路的荡器。为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响，采用了射随器作为隔离级，其电路的电原理图如图所示。图中，拨码开关电原理图如图所示。图中，拨码开关SW1SW1为验证反馈系数，为验证反馈系数，SW3SW3为为LCLC震荡器与晶体振荡器转换选择，震荡器与晶体振荡器转换选择，SW2SW2为验证负载（即回路为验证负载（即回路Q Q值）变化对振荡器的影响，跳线开关值）变化对振荡器的影响，跳线开关K K为振荡器输出信号经由或不经由射为振荡器输出信号经由或不经由射随器隔离输出转换。随器隔离输出转换。三、实验电路与说明三、实验电路与说明本讲稿第三页，共十二页实验内容一：实验内容一：振荡电路静态工作点的调整振荡
4、电路静态工作点的调整 实验准备实验准备SW2SW2“1 1”，RL=10KRL=10K SW3SW3“1 1”（LCLC克拉伯振荡）克拉伯振荡）实实验验数数据据记记录录。调整调整RWRW电位器，使电位器，使IC=1.5mAIC=1.5mA（Ve=4.95V)Ve=4.95V)BG1 Re=3.3KBG1 Re=3.3KVbVbVeVeVceVceIcIc计算值计算值调整时采用间接测量法：即用直流电压表测量晶体管发射极对地电压，并将测调整时采用间接测量法：即用直流电压表测量晶体管发射极对地电压，并将测量结果记录于表中。量结果记录于表中。四、实验内容与操作步骤四、实验内容与操作步骤SW1SW1全开
5、路（停振）全开路（停振）本讲稿第四页，共十二页实验内容二：实验内容二：振荡器输出信号频率与幅度的调测振荡器输出信号频率与幅度的调测实验实验准备准备SW1SW1“1 1”（C2=470pfC2=470pf）SW2“全开全开”（RL=）SW3“1”（LC克拉伯振荡）克拉伯振荡）实实验验数数据据记记录录 用示波器测量振荡器的输出端用示波器测量振荡器的输出端“OUT1OUT1”，观察，观察VoVo波形，若无振荡输出，则需检查电路，波形，若无振荡输出，则需检查电路，调整元件，直至电路振荡。分别记录此时振荡器发射极输出（调整元件，直至电路振荡。分别记录此时振荡器发射极输出（OUT1OUT1）与集电极输出（
6、）与集电极输出（OUTOUT）点）点的信号波形、频率和幅度。并说明不同点输出信号的差异。的信号波形、频率和幅度。并说明不同点输出信号的差异。适当调整适当调整RWRW使（使（OUTOUT）点输出）点输出VoVo最大且出现不失真的正弦波。记录此时最佳状最大且出现不失真的正弦波。记录此时最佳状态下的态下的VoVo波形和幅度，振荡波形和幅度，振荡fofo与集电极电流与集电极电流ICIC。保持以上基本设置不变，将拨码开关保持以上基本设置不变，将拨码开关SW3 SW3“2 2”拨通，使之为拨通，使之为LCLC西勒振荡器。记录此时西勒振荡器。记录此时最佳状态下的最佳状态下的VoVo波形和幅度，振荡波形和幅度
7、，振荡fofo与集电极电流与集电极电流ICIC 将拨码开关将拨码开关SW3 SW3“3 3”拨通，拨通，“1 1与与2 2”断开。使之为晶体振荡器。记录此时最佳状态下断开。使之为晶体振荡器。记录此时最佳状态下的的VoVo波形和幅度，振荡波形和幅度，振荡fofo与集电极电流与集电极电流ICIC本讲稿第五页，共十二页实验内容三：实验内容三：研究工作点研究工作点IcIc的变化对振荡器性能的影响的变化对振荡器性能的影响 振荡器基本设置条件：（振荡器基本设置条件：（LC西勒振荡、西勒振荡、C2=510p、RL=）按表所列数据要求，改变按表所列数据要求，改变IcoIco，将测试结果记录于表中。记录本实验电
8、路停振时，将测试结果记录于表中。记录本实验电路停振时的最大的最大Ico=Ico=？mAmA LCLC（西勒）振荡器（西勒）振荡器晶体振荡器晶体振荡器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：结论：注：调整一项数据后，将注：调整一项数据后，将SW3SW3拨码开关切换至拨码开关切换至“3 3”，记录晶体振荡器的数据，记录晶体振荡器的数据本讲稿第六页，共十二页实验内容四：实验内容四：研究反馈系数研究反馈系数F F的变化对振荡器性能的影响；的变化对振荡器性能的影响；实验准备实验准备SW3SW3“1 1与与2
9、 2”（LCLC西勒振荡）西勒振荡）SW2SW2“全开全开”（RL=RL=）并调整）并调整Rw,Rw,使使Ic=Ic=最佳数值。最佳数值。按表所列数据要求，改变按表所列数据要求，改变SW1SW1开关位置，转换开关位置，转换C2C2将测试结果记录于表中。将测试结果记录于表中。注：注：调整一项数据后，切换调整一项数据后，切换SW3 SW3 拨码开关，记录晶体振荡器的数据拨码开关，记录晶体振荡器的数据 LCLC振荡器振荡器反馈电容470pf510pf681pf5200反馈系数振荡幅度振荡频率信号波形 晶体振荡器晶体振荡器振荡幅度振荡频率信号波形本讲稿第七页，共十二页实验内容五：实验内容五：研究负载研
10、究负载RLRL变化对振荡器性能的影响变化对振荡器性能的影响 实验准备实验准备SW3SW3“1 1与与2 2”（LCLC西勒振荡）西勒振荡）SW1SW1“2 2”（C2=510PfC2=510Pf）并调整并调整Rw,Rw,使使Ic=Ic=最佳数值最佳数值按表所列数据，调节按表所列数据，调节SW2SW2，分别改变负载电阻。将测试结果记录于表中。，分别改变负载电阻。将测试结果记录于表中。LC振荡器R RL L（）f f（MHzMHz）振荡幅度振荡幅度(mV)(mV)波形波形Sw2“全开路”Sw2“1”10k SW2“2”2K Sw2“4”470 晶体振荡器Sw2“全开路”Sw2“1”10kSW2“2
11、”2KSw2“4”470注：注：调整一项数据后，切换调整一项数据后，切换SW3 SW3 拨码开关，记录晶体振荡器的数据拨码开关，记录晶体振荡器的数据本讲稿第八页，共十二页实验内容六：实验内容六：扩展实验扩展实验1-1-压控振荡器压控特性测量压控振荡器压控特性测量 实验准备实验准备将压控振荡与调频电路模块接入将压控振荡与调频电路模块接入+12V+12V电源电源 熟悉并掌握熟悉并掌握压控振荡与调频电路模块压控振荡与调频电路模块本讲稿第九页，共十二页实验内容六：实验内容六：扩展实验扩展实验1-1-压控振荡器压控特性测量压控振荡器压控特性测量 按表所列数据，调节按表所列数据，调节RWRW，分别改变控制
12、电压的大小。将测试结果记录于表中。，分别改变控制电压的大小。将测试结果记录于表中。UDUD1 12 23 34 44.54.55 56 67 7频频率率(KHZ(KHZ）幅幅值值/Vp-p/Vp-p根据实验数据结果，体会压控振荡器的工作原理本讲稿第十页，共十二页一、实验报告内容：1 1、写明实验目的、写明实验目的.2 2、画出实验电路原理图并说明实验电路的结构形式与工作原理。、画出实验电路原理图并说明实验电路的结构形式与工作原理。3 3、写明实验所用仪器。、写明实验所用仪器。4 4、写明实验项目并整理实验数据。比较、写明实验项目并整理实验数据。比较LCLC振荡器与晶体振荡器数据，得出你的结振荡
13、器与晶体振荡器数据，得出你的结论。论。1 1：对于一个实际的振荡器，用万用电表检查它，能否判断它是否起振？：对于一个实际的振荡器，用万用电表检查它，能否判断它是否起振？2 2：为什么反馈系数要选取：为什么反馈系数要选取F=0.5-0.01,F=0.5-0.01,过大，过小有什么不好？过大，过小有什么不好？二、实验思考题：五、实验报告内容与思考题五、实验报告内容与思考题本讲稿第十一页，共十二页 振幅调制与解调 下次实验提示下次实验提示实验预习内容实验预习内容 幅幅度度调调制制、同同步步检检波波、混混频频器器、倍倍频频器器、鉴鉴频频器器等等基基本本概概念念 。MC1496 MC1496 四四象象限限模模拟拟乘乘法法器器 用用模模拟拟乘乘法法器器实实现现频频率率变变换的电路。换的电路。本讲稿第十二页，共十二页