【正文】 由變壓器TR400的次級輸出?；鶚O接C406反饋電容，集電極接由TR400與C408構(gòu)成的振蕩回路，由此實(shí)現(xiàn)變壓器耦合振蕩器。② 參照圖311(b)，用“短路帽”分別短接J400、J40J412的2（左）、J413的2（上）。因此實(shí)驗(yàn)箱設(shè)置的互感耦合振蕩器為調(diào)集振蕩電路，其典型電路如圖310（a）所示。互感耦合振蕩器有三種形式：調(diào)基電路、調(diào)集電路和調(diào)發(fā)電路，這是根據(jù)振蕩回路是在集電極電路、基極電路和發(fā)射極電路來區(qū)分的。5）互感耦合振蕩器 (變壓器耦合振蕩器)互感耦合振蕩器是依靠線圈之間的互感耦合實(shí)現(xiàn)正反饋而產(chǎn)生自激振蕩的。用頻率計(jì)測量輸出信號的頻率，并記錄此時(shí)的測試波形與幅度。連接J413的3點(diǎn)，經(jīng)Q401射隨器緩沖隔離后，輸出高頻振蕩信號。此時(shí)頻率由該晶體決定，這時(shí)振蕩器輸出信號頻率比LC振蕩器要穩(wěn)定得多。此時(shí)晶體X401串在反饋支路中，構(gòu)成串聯(lián)應(yīng)用的晶體振蕩器（晶體等效為短路元件）。圖39(a) 串聯(lián)型晶體振蕩器 圖39(b) 晶體串聯(lián)使用時(shí)跳線連接示意圖① 拔下前一步驟中所使用的短路帽。且晶體工作在串聯(lián)諧振頻率fs 上，等效為串聯(lián)諧振電路，作為高選擇性的短路元件使用。畫出該振蕩器的原理電路與交流等效電路。③ 用示波器觀測“OSCOUT”點(diǎn)的振蕩器輸出波形與幅度，并記錄。由振蕩管Q400的射極輸出高頻振蕩信號。② 參照圖38(b)，用“短路帽”分別短接J40J40J411的2（上）、J412的3（右）、J413的3（下）。其典型電路如圖38（a）所示。41并聯(lián)晶體振蕩器并聯(lián)型晶振電路的工作原理和一般三點(diǎn)式LC振蕩器相同，只是把LC回路中的電感元件用晶體置換，晶體工作在串聯(lián)諧振頻率與并聯(lián)諧振頻率之間。用石英晶體構(gòu)成振蕩回路,并能夠自行產(chǎn)生周期性振蕩信號的電子電路,稱為石英晶體振蕩器。石英晶振的振動(dòng)具有多諧性:有基頻振動(dòng)和奇次諧波泛音振動(dòng)。當(dāng)晶體幾何尺寸和結(jié)構(gòu)一定時(shí)，它本身有一個(gè)固有的機(jī)械振動(dòng)頻率。4 ）晶體振蕩電路石英諧振器（簡稱晶體）是利用石英晶體（二氧化硅）的壓電效應(yīng)而制成的一種諧振元件。用頻率計(jì)測量輸出信號的頻率，記錄此時(shí)的測試波形與幅度。② 參照圖37(b)，用“短路帽”分別短接J40J40J4J411（下）、J412（左）、J413（下）。與克拉潑電路相比，西勒振蕩器電路不僅頻率穩(wěn)定性高，輸出幅度穩(wěn)定，頻率調(diào)節(jié)方便，而且振蕩頻率范圍寬，振蕩頻率高，因此，是目前應(yīng)用較廣泛的一種三點(diǎn)式振蕩電路。用頻率計(jì)測量輸出信號的頻率，記錄此時(shí)的測試波形和幅度，畫出振蕩器的原理電路與交流等效電路。連接J413的3點(diǎn)，經(jīng)Q401射隨器緩沖隔離后，輸出高頻振蕩信號。此時(shí)Q400管的發(fā)射極與C40C402相連，J411的3接通電感L400，與C403串聯(lián)組成LC諧振回路。圖36（a）克拉波電路圖 36(b) 克拉波振蕩器跳線連接示意圖① 拔下前一步驟中所使用的短路帽。畫出該振蕩器的原理電路與交流等效電路。 ③ 用示波器觀測“OSCOUT”點(diǎn)的振蕩器輸出波形。振蕩器Q400的高頻振蕩信號經(jīng)變壓器TR400耦合輸出。于是構(gòu)成電感三點(diǎn)式振蕩器。此時(shí)電感TR400、電容C40C409為聯(lián)諧振回路，C4C411與C417為隔直流電容和旁路電容。圖35(a) 電感三點(diǎn)式振蕩電路 圖35(b) 電感三點(diǎn)式振蕩器跳線連接示意圖① 拔下高頻振蕩單元中所使用的短路帽。2）電感反饋三點(diǎn)式振蕩器圖35(a)給出典型電感反饋三點(diǎn)式振蕩電路，又稱為哈特來振蕩電路。 ③ 用示波器觀測“OSCOUT”點(diǎn)的振蕩器輸出幅度，并用頻率計(jì)測量輸出信號的頻率，并記錄。此時(shí)振蕩管的集電極輸出高頻振蕩信號。J405的連通，使基極通過C404接地。 ② 參照圖34(b)：用“短路帽”分別短接J40J40J40J412（左）、J413（上）。它的反饋電壓取自C1和C2組成的分壓器；圖34(a) 電容三點(diǎn)式振蕩器電路 圖34(b) 電容三點(diǎn)式振蕩器跳線連接示意圖① 根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖，對照實(shí)驗(yàn)箱中的高頻振蕩器模塊。 1）電容反饋式振蕩器圖34(a)給出典型電容三點(diǎn)式振蕩器電路。 圖33高頻振蕩器電路模塊在實(shí)驗(yàn)前用萬用表測量Q400、Q401的基極、發(fā)射極、集電極電壓，并記錄測量值。在實(shí)驗(yàn)之前根據(jù)電路原理圖在實(shí)驗(yàn)箱上找到所需實(shí)驗(yàn)單元的位置并熟悉各元件及作用。輸入、輸出點(diǎn)說明：TOUT：變壓器輸出BOUT：基極測量點(diǎn)EOUT：射極測量點(diǎn)OSCOUT：振蕩器輸出測量點(diǎn)（幅度可調(diào)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)到合適的幅度）3．1．2基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟本實(shí)驗(yàn)使用的是高頻振蕩器電路模塊，其供電受高頻功放和調(diào)幅電路模塊控制。三極管Q401構(gòu)成射極輸出器，以減少后級對振蕩器工作的影響， OSC－OUT為射級輸出器的輸出。于是使振蕩器只有在某一頻率時(shí)才能滿足振蕩條件，于是得到單一頻率的振蕩信號輸出。雖然脈動(dòng)的信號很微小，通過電路放大及正反饋使振蕩幅度不斷增大。 （2）振幅平衡條件：反饋信號的振幅應(yīng)該大于或等于輸入信號的振幅，即式中A為放大倍數(shù)，F(xiàn)為反饋系數(shù)。即保證電路有正反饋。由圖可見，反饋型振蕩器是由放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)閉合環(huán)路，放大器通常是以某種選頻網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載，是一調(diào)諧放大器，反饋網(wǎng)絡(luò)一般是由無源器件組成的線性網(wǎng)絡(luò)。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求 高頻電路基礎(chǔ)、高頻振蕩器及相關(guān)章節(jié)。、電感三點(diǎn)式、晶體振蕩器、變壓器耦合振蕩器等高頻振蕩器的工作原理及其電路組成并比較其性能。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，起振條件，反饋量等對振蕩器的影響。根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)采用的器件可分為LC振蕩器、晶體振蕩器、變壓器耦合振蕩器等。實(shí)驗(yàn)三 高頻振蕩器電路研究在電子線路中，除了要有對各種電信號進(jìn)行放大的電子線路外，還需要有能在沒有激勵(lì)信號的情況下產(chǎn)生周期信號的電子電路，這種在無需外加激勵(lì)信號的情況下，能將直流電能轉(zhuǎn)換成具有一定波形、一定頻率和一定幅度的交變能量的電子電路稱為振蕩器。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．說明電源電壓、輸入激勵(lì)電壓、負(fù)載電阻變化對工作狀態(tài)的影響，并用實(shí)驗(yàn)參數(shù)和波形進(jìn)行分析說明。負(fù)載電阻RL=3KΩ。晶體管用9018，β=50。要求放大器電路工作穩(wěn)定，采用抽頭并聯(lián)諧振輸出回路。 高頻電路的電源去耦濾波網(wǎng)絡(luò)通常采用π型LC低通濾波器，濾波電感0可按經(jīng)驗(yàn)取50～100μH。環(huán)形鐵氧體結(jié)構(gòu)如圖28所示，尺寸為外徑內(nèi)徑高，使用漆包線繞制。 圖28Al——電感系數(shù)（H/匝2）需要指出的是，變壓器的匝數(shù)的計(jì)算值只能是參考值，由于電路高頻工作時(shí)分布參數(shù)的影響，與設(shè)計(jì)值相差較大。 L = Al A —— 磁芯截面積； 計(jì)算初級線圈的總匝數(shù)N2=8式中，μ —— 磁導(dǎo)率；查表24得：集電極電流余弦脈沖直流Ico分解系數(shù)=，集電極電流余弦脈沖基波Ic1m分解系數(shù)= 因功率放大器集電極的等效電阻為：集電極基波電流振幅為：集電極電流脈沖的最大振幅為： 集電極電流脈沖的直流分量為：電源提供的直流功率為：集電極的耗散功率為：集電極的效率為： (滿足設(shè)計(jì)要求)已知：則：輸入功率：基極余弦脈沖電流的最大值（設(shè)3DA1的=10） 基極基波電流的振幅為：得基極輸入的電壓振幅為：2．計(jì)算諧振回路與耦合線圈的參數(shù)（1）諧振回路LC參數(shù)的計(jì)算若設(shè)C=100pf 則（2） 耦合線圈參數(shù)計(jì)算丙類功率放大器輸入輸出耦合回路均采用高頻耦合方式，其輸入阻抗為：輸出變壓器線圈匝數(shù)比為：取N3=2，N1=3，現(xiàn)采用Φ10mmΦ6mm5mm的鐵氧體磁環(huán)來繞制輸出耦合變壓器，已知其參數(shù)為μ=100H/m，A=10mm2，l=25mm。 表24θcαoα1α3g1對高頻功率放大器的基本要求是,盡可能輸出大功率、高效率，為兼顧兩者，通常選丙類且要求在臨界工作狀態(tài)，其電流流通角在600—900范圍。0246810提示：1）音頻調(diào)制信號直接加入高頻功放與調(diào)幅模塊中的“AM/IN”端點(diǎn)。⑥ 曲線測量實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：（1）保持高頻載波輸入信號不變。（4）用示波器測量并記錄“OSCOUT”與 “PATOUT”端點(diǎn)的信號波形。（3）用高頻信號發(fā)生器輸出頻率為7MHz/幅度為2Vpp信號，加入高頻振蕩模塊中的輸出端“OSCOUT”。（2）將高頻振蕩模塊 中的J412短路帽拔出，使振蕩器停振。⑤ 集電極調(diào)幅實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：（1）將低頻振蕩模塊 中的J500置（上）、J501置（下），用示波器檢查測量“LOSC/OUT”使之輸出調(diào)制信號。J417開路， 使“PAEOUT”端點(diǎn)輸出信號的波形出現(xiàn)雙峰。（3）微調(diào)高頻信號發(fā)生器的頻率，使“PAEOUT”端點(diǎn)輸出信號的波形出現(xiàn)雙峰，（4）調(diào)整編碼開關(guān)K401可，改變功率放大器的輸出端負(fù)載電阻的大小，用示波器觀察并記錄“PATOUT”點(diǎn)的輸出波形的變化，說明原因。將高頻功放與調(diào)幅中的K400與K401開關(guān)全部置“OFF”位，J417與J416短接，J415斷開。(2) 按表21所列格式，以諧振頻率作標(biāo)準(zhǔn)，保持輸入信號幅度2Vpp不變，改變高信器的輸入信號的頻率，記錄各頻率點(diǎn)的輸出電壓值，得出結(jié)論。（4）將高頻信號發(fā)生器的輸出信號幅度緩慢減小到高功放輸出為零止，再用示波器觀察并記錄“PAIN”點(diǎn)的信號幅度，說明原因，體會(huì)高功放工作狀態(tài)的特點(diǎn)。適當(dāng)調(diào)整W400、C419與TR401，C27與T402，使輸出信號最大且不失真。（2）用高頻信號發(fā)生器輸出頻率為7MHz/幅度為2Vpp信號，加入高頻振蕩模塊中的輸出端“OSCOUT”。 圖23 高頻功率放大器測試連接框圖實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：（1）將高頻振蕩模塊 中的J412短路帽拔出，使振蕩器停振。接通實(shí)驗(yàn)箱電源，通過“短接帽”連接好上述實(shí)驗(yàn)單元電源跳線，對應(yīng)的紅、綠發(fā)光二極管發(fā)光，實(shí)驗(yàn)箱開始正常工作。高頻功放與調(diào)幅電路模塊如圖22所示。于是得到調(diào)幅波輸出。在過壓狀態(tài)下，集電極電流的基波分量Icm1隨集電極電源電壓成正比變化。通常的調(diào)制電路采用低頻變壓器耦合將調(diào)制信號串接在集電極與發(fā)射極之間，本調(diào)制電路省去了低頻調(diào)制變壓器。與撥碼開關(guān)K401相連的為輸出回路外接負(fù)載電阻，改變K401撥碼開關(guān)的位置可改變負(fù)載電阻的大小。其中直流負(fù)反饋電阻R43R430均為27Ω，改變跳線開關(guān)J415，可改變直流負(fù)反饋電阻的大小，改變跳線開關(guān)J416，可改變負(fù)反饋為交流或直流負(fù)反饋的方式。晶體管Q403與諧振回路TR40C42C428組成丙類功率放大器。改變撥碼開關(guān)K400可改變輸入信號的幅度。其中R42R4W400組成基極靜態(tài)偏置電路，調(diào)節(jié)W400可改變偏置電壓的大小，以控制激勵(lì)放大器的增益。圖21 高頻諧振功率放大器原理圖實(shí)驗(yàn)電路由兩級功率放大器組成。本電路的主要技術(shù)指標(biāo)：輸出功率Po≥125mW，工作中心頻率fo=，負(fù)載電阻RL=50Ω,電源供電為177。預(yù)習(xí)高頻功率放大器的有關(guān)課程內(nèi)容，弄清負(fù)載特性調(diào)諧特性及有關(guān)參數(shù)變化時(shí)對放大器工作狀態(tài)的影響。4．了解高電平調(diào)幅原理及其實(shí)現(xiàn)方法。2．掌握高頻諧振功率放大器的調(diào)諧方法和掌握高頻諧振功率放大器的調(diào)諧特性，負(fù)載特性以及激勵(lì)電壓、偏置電壓、電源電壓變化時(shí)對其工作狀態(tài)的影響。效率η可達(dá)到80%。它的主要任務(wù)是：以高效率輸出最大的高頻功率。2．通過實(shí)驗(yàn)?zāi)阌惺裁词斋@和體會(huì)。六、思考題及實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．如何判斷諧振放大器進(jìn)入諧振狀態(tài)，電路的諧振頻率與哪些因數(shù)有關(guān)，如將示波器探頭接入測量電路，對輸出會(huì)產(chǎn)生何種影響，實(shí)驗(yàn)證明。不要隨意操作與本次實(shí)驗(yàn)無關(guān)的其它單元電路。耦合電容C3=3pf,負(fù)載電阻=10K④ 研究負(fù)載電阻變化對放大器的影響，測試條件：輸入=50mV，負(fù)載電阻R=∞（開路） 輸入=50mV，負(fù)載電阻R=10K輸入=50mV，負(fù)載電阻R=500Ω⑤ 研究耦合電容C3變化對放大器的影響，測試條件輸入=50mV，負(fù)載電阻R=10K分別將耦合電容設(shè)置為3Pf、10Pf、15Pf,將測試結(jié)果記錄于14中。測量條件：輸入高頻信號電壓幅度（峰峰值）100mV。可采用直接或間接方法。C5為輸出耦合電容。CCPL1與CCPL2組成雙調(diào)諧并聯(lián)諧振回路，C3為耦合電容，CP1與CP2為微調(diào)電容，改變其的容量可以改變回路的諧振頻率。RE、Ce為發(fā)射極偏置電阻與濾波電容。④ 研究負(fù)載電阻變化對放大器的影響，測試條件：輸入=50mV，負(fù)載電阻R=∞（開路） 輸入=50mV，負(fù)載電阻R=10K輸入=50mV，阻尼電阻R=500Ω4．2．2．3 雙調(diào)諧高頻電壓放大器仿真實(shí)驗(yàn)電路組成與說明雙調(diào)諧高頻電壓放大器的仿真實(shí)驗(yàn)電路如圖15所示：該電路由晶體管組成共射雙調(diào)諧諧振放大器。負(fù)載電阻=10K③ 研究阻尼電阻變化對放大器增益、帶寬、品質(zhì)因數(shù)的影響用逐點(diǎn)法測試放大器的幅頻特性曲線，并計(jì)算出增益、帶寬及品質(zhì)因數(shù)。② 諧振頻率的調(diào)測與電壓放大倍數(shù)的測量。4．2．2．2 單調(diào)諧高頻電壓放大器仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 為順利完成本次實(shí)驗(yàn)，用EWB電子工作平臺軟件對電路進(jìn)行仿真分析，仿真時(shí)可完成下列內(nèi)容：① 測量并調(diào)整放