
南京理工大学的高频电子线路实验,常被开展。
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简介:
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根源原理,包括起振条件、振荡电路的设计以及电路参数的计算。
2. 通过实验深入理解晶体管的静态工作点和反馈系数大小对振荡幅度的影响。 图1-1 正弦波振荡器(4.5MHz)中,当开关S3拨至“上”位置,S4拨至“下”位置,同时S1和S2均处于断开状态时,由晶体管Q3和电容C13、C20、C10、C11、L2构成电容反馈的三点式振荡器——西勒振荡器。电容C11可用于调整振荡频率。该振荡器的频率约为4.5MHz。 振荡电路的反馈系数为:F = 振荡器输出通过耦合电容C3(10pF)传递到由Q2构成的射极跟随器的输入端。由于C3的容量较小,并且射极跟随器的输入阻抗很高,因此可以有效地降低负载对振荡器的影响。射极跟随器输出信号Q1经过调谐放大后,再经变压器进行耦合,最终从J1输出。
三、实验步骤
1. 根据提供的图表在实验板上准确地定位并熟悉振荡器各零件的位置及其各自的作用。
2. 研究静态工作点对振荡幅度的影响情况。
3. 将开关S3拨至“上”位置,S4拨至“下”位置,同时S1和S2均拨至“下”位置,从而构建一个LC振荡器电路。
4. 改变上偏置电位器RA1的值,记录发射极电流的变化情况,并利用示波器测量对应点的振荡幅度VP-P(峰—峰值)。同时记录对应的峰峰值以及停振时的静态工作点电流值。 测量结果显示停振时的静态工作点电流值为2.23mA。
5. 分析输出电压与静态工作点的关系,并根据调整静态工作点的方法改变Ieq(发射极电流),同时测量相应的输出电压变化并记录在下表中。
| Ieq (mA) | Up-p (mV) |
|---|---|
| 1.20 | 304 |
| 1.40 | 348 |
| 1.59 | 384 |
| 1.80 | 428 |
| 2.23 | 停振 |
6. 晶体震荡:将开关S4拨至“上”位置,S3拨至“下”位置,同时S1和S2均拨至“下”位置,由晶体管Q3、电容C13、C20以及晶体CRY1与C10构成晶体震荡器(皮尔斯震荡电路)。 在此电路中,晶体等效于一个电感元件,从而影响了震荡频率。
7. 拍摄晶体震荡的正弦波如下:f=4.19MHz
四、实验结果分析
分析静态工作点和反馈系数F对震荡器的起振条件以及输出波形幅度的影响情况,并运用所学理论进行详细的阐述及解释。答:晶体管的起振条件约为0.6V,需要将静态工作点设置在接近该电压的值附近,并引入正反馈回路以实现震荡。 同时,随着静态电流的增大,输出波形的幅度也会随之增大,但当增长到一定程度后,由于晶体管的非线性特性以及电源电压的限制,输出波形幅度不再继续增大,而达到动态平衡状态,放大倍数的值稳定下来(AF|=1), 输出波形幅度维持在一个相对稳定的水平值,整个电路形成动态平衡状态 。
五、实验仪器
1.高频实验箱1台2.双踪示波器1台3.万用表1块
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