第一部分 LC 振荡器
一、实验内容
1. 根据图 2-1 在实验板上到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。
2. 研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。
(1)将开关 S2 的 1 拨上,构成 LC 振荡器。
(2)改变上偏置电位器 RA1,记下发射极电流 Ieo (=V e/R10)填入表中,并用示波器测量对应点的振荡幅度 VP-P(峰—峰值)填于表中,记下停振时的静态工作点电流值。分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系。分析思路:静态电流 ICQ会影响晶体管跨导 gm,而放大倍数和gm 是有关系的。在饱和状态下(ICQ 过大) ,管子电压增益AV 会下降,一般取 ICQ =(1~5mA)为宜。 用万用表测量 J1 ,任意改变 CCI,用示波器从 TH1 处观察波形,并观察输出频率的变化。
二、实验仪器
1. 高频实验箱 HD-GP- Ш 1 台
2. 双踪示波器 1 台
三、实验数据记录
静态工作点VQ=2.35V ,F=4.02MHz,停振I=3.93mA,Vpp=480mV,振荡频率f0=4.202MHz
4、实验结果分析
1. 分析静态工作点、反馈系数 F 对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响。 晶体管的振荡条件是基极-发射极间电压是-0.1—— -0.4V,如果达不到这个条件,是不会起振的。所以静态工作点要接近这个电压,然后加上正反馈后才可起振。正反馈放大器产生振荡的条件是AF=1,反馈系数完全是由线性网络所决定的比例系数,与振荡幅度大小无关。由于放大器的放大倍数随振幅的幅度增大而下降,为了维持一定的振幅的振荡,反馈系数F要比AF=1中的F大一些。这样,就可以使得在AF>1情况下起振,而后随着振幅的增强A0就向A过渡,直到振幅增大到某一程度,出现AF=1时,振幅就达到平衡状态。因此,振荡器的起振条件为AF>1。振荡器的平衡条件为AF=1。
2. 计算实验电路的振荡频率 f o ,并与实测结果比较。
,为4.5MHz,实测数据为4.202MHz,与实测值相差不大。
第二部分 晶体振荡器与压控振荡器
1、实验内容
1. 将电路接成 LC 振荡器,在室温下记下振荡频率
2. 两种压控振荡器的频率变化范围
(1) 将电路连接成压控振荡器,频率计接于 J 1 ,直流电压表接于 TP 3 。
(2) 将 W 1 从低阻值、中阻值到高阻值位置(测量 TP3 处直流电压大小,分别对应最大值、最小、中间值) ,分别将变容二极管的反向偏置电压、输出频率记于下表中。
3. 将电路改接成晶体压控振荡器,重复上述实验,并将结果记于下表中。
二、实验仪器
1. 高频实验箱 HD-GP- Ш 1 台
2. 双踪示波器 1 台
三、实验数据记录
1. 将电路接成 LC 振荡器,在室温下记下振荡频率
f0=4.1MHz
2.
W1 电阻值 | W1 低阻值 | W1 中阻值 | W1 高电阻值 |
万能接收器VD1(VD2) | 3.99V | 7.65V | 11.7V |
LC压控振荡器(振荡频率) | 4.274MHz | 4.250MHz | 4.329MHz |
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W1 电阻值 | W1新型电子产品 低阻值 | W1 中阻值 | W1 发光标识高电阻值 |
缘114 VD1(VD2) | 3.12V | 5.20V | 10.6V |
晶体压控振荡器(振荡频率) | 4.318MHz | 4.300MHz | 4.367MHz |
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4、过氧化氢浓度测定实验结果分析
1. 比较所测数据结果,结合理论进行分析。
通过数据可以看出,晶体压控振荡器的振荡频率比LC压控振荡器的振荡频率高,而且振荡频率很稳定。这是由于石英晶体的性能非常稳定,受温度影响小,振荡频率非常稳定,Q值非常高。
2. 萌发菌晶体压控振荡器的缺点是频率控制范围很窄,如何扩大其频率控制范围?
在用石英晶体稳频的振荡器中,把变容二极管和石英晶体相串接,就可形成晶体压控振荡器。为了扩大调频范围,石英晶体可用AT切割和取用其基频率的石英晶体,在电路上还可采用展宽调频范围的变换网络。