本课程为南京理工大学开设的电子线路实验课,主要面向高频电路领域,通过实践操作加深学生对理论知识的理解和应用能力。
实验一:三点式正弦波振荡器(模块1)
**一、实验目的**
1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,设计及参数计算。
2. 通过实验了解晶体管静态工作点和反馈系数大小对振荡幅度的影响。
图示为一个4.5MHz的正弦波振荡器。当开关S3拨上、S4拨下且S1、S2全部断开时,由Q3晶体管与C13、C20、C10及CCI电容和L2构成改进型西勒振荡器,通过调节电容CCI改变振荡频率。该电路的反馈系数为F=输出信号经耦合电容(容量为10P)加到由Q2组成的射极跟随器输入端,由于C3很小且射随器具有高阻抗特性,可以减小负载对振荡的影响;随后通过变压器从J1进行调谐放大并输出。
**三、实验步骤**
1. 根据电路图在实验板上找到各元件位置,并熟悉其功能。
2. 研究静态工作点变化如何影响振幅大小。
3. 将S3拨至ON,S4关闭且所有其他开关断开以构成LC振荡器。
4. 改变偏置电位器RA1的位置,记录发射极电流,并用示波器测量对应峰值电压VP-P(峰—峰值)值和停振时的静态工作点电流2.23mA。调整Ieq并再次测量相关数据如下表所示:
- Ieq(mA): 1.20, 1.40, 1.59, 1.80, 2.23
- Up-p(mV): 304,348,384,428,停振
5. 当开关S4拨上、S3关闭且所有其他开关断开时构成晶体振荡器。此时Q3、C13、C20以及CRY1和C10共同作用于皮尔斯电路中,在此频率下晶体等效为电感。
6. 记录并分析晶振产生的正弦波,其实际工作频率约为4.19MHz。
**四、实验结果分析**
静态工作点与反馈系数F对起振条件和输出信号幅度有显著影响。当晶体管的发射极电压接近0.6V时最易起振,并且随着电流增大,输出波形幅值也随之增加;然而达到一定限度后由于非线性特性和电源限制导致增幅停滞直至停止振荡。此时增益|AF|=1,从而形成稳定动态平衡。
**五、实验仪器**
- 高频实验箱 1台
- 双踪示波器 1台
- 数字万用表 1块