《高频实验》实验三-正弦波振荡器Word格式文档下载.doc
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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。
二、实验内容:
1.熟悉振荡器模块各元件及其作用。
2.进行LC振荡器波段工作研究。
3.研究LC振荡器和晶体振荡器中静态工作点,反馈系数以及负载对振荡器的影响。
4.测试、分析比较LC振荡器与晶体振荡的频率稳定度。
三、基本原理
本实验中正弦波振荡器包含工作频率为10MHz左右的电容反馈LC三端振荡器和一个10MHz的晶体振荡器,其电路图如图3—l所示。
由拨码开关S2决定是LC振荡器还是晶振荡器(1拨向ON为LC振荡器,4拨向ON为晶体振荡器)
LC振荡器交流等效电路如图3—2所示。
由交流等效电路图可知该电路为电容反馈LC三端式振荡器,其反馈系数F=(Cll+CT3)/CAP,CAP可变为C7、C14、C23、C19其中一个。
其中Cj为变容二极管2CC1B,根据所加静态电压对应其静态电容。
若将S2拨向“l”通,则以晶体JT代替电感L,此即为晶体振荡器。
图3-1中电位器VR2调节静态工作点。
拨码开关S4改变反馈电容的大小。
S3改变负载电阻的大小。
VR1调节变容二极管的静态偏置。
四、实验步骤
1.
根据图3—l在实验板上找到振荡器位置并熟悉各元件及作用。
2.LC振荡器波段工作研究
将S2置于“l”ON,S4置于“3”ON,S3全断开。
调节VR1使变容二极管负端到地电压为2V,调节VR5使J6(ZD.OUT)输出最大不失真正弦信号,改变可变电容CT1和CT3,测其幅频特性,描绘幅频曲线(用频率计和高频电压表在J6处测试)。
3.LC振荡器静态工作点,反馈系数以及负载对振荡幅度的影响。
l)将S2置于1,S4置于3,S3开路,改变上偏置电位器VR2,记下Ieo填入表
3—1中,用示波器测量对应点的振荡幅度Vp-P(峰—峰值)填于表中。
(Ieo=Ve/R)记下停振时的静态工作点电流。
将S4置于2、4重复以上步骤。
2)S2置于1,S3开路,改变反馈电容计算反馈系数(拨动S4)用示波器记下振荡幅度与开始起振以及停振时的反馈电容值。
3)S2置于1,S4置于2,改变负载电阻(拨动S3),记下振荡幅度及停振时的负载电阻。
S2置于4(晶体振荡器)重复以上各项填于表中。
4.LC振荡器的频率稳定度与晶体振荡器频率稳定度的研究与比较。
将S2分别置于1或4,进行以下实验并进行比较。
l)温度变化引起的频率漂移
S2置于1或4,S4置于2,S3置于开路。
先在室温下记下振荡频率。
频率计接入J6点,若振荡幅度较小,可在放大输出(FD.OUT)J26处测频率。
然后将电烙铁靠近振荡管和振荡回路,每隔1分钟记下频率的变化值,在记录时,S2开关交替地打在“l”(LC振荡器)和“4”(晶体振荡器),观察每次数据的变化和它们的区别
2)电源电压变化引起的频率漂移
S2置于1或4,S4置于3,以室温下电源电压12伏时的频率为标准,测量电源电压变化+2V时LC振荡器及晶体振荡器的频率漂移,比较所得结果:
3)负载变化引起的频率漂移
S2置于1或4,S3波段开关顺次由1—4拨动,测量S2开关在LC振荡器及晶体振荡器的频率,比较所得结果。
五、实验报告要求
1.用表格形式列出实验所测数据,绘出实验曲线,并用所学理论加以分析解释。
2.比较所测得的结果,分析晶体振荡器的优点。
3.分析静态工作点,反馈系数F和负载对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响。
4.根据实测写出LC振荡器和晶体振荡器的工作频率范围,并分析两种不同振荡器的频率稳定度。
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