武漢理工大學(xué)-高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告指導(dǎo)書(shū)-文庫(kù)吧資料
2024-08-05 06:21本頁(yè)面
【正文】 換SW3 跳線開(kāi)關(guān)，記錄晶體振蕩器的數(shù)據(jù)② 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制VoC曲線● 研究負(fù)載RL變化對(duì)振蕩器性能的影響。記錄本實(shí)驗(yàn)電路停振時(shí)的最大ICO=？ 表432LC振蕩器晶體振蕩器Ic)VEQF(MHZ)振幅（V）波形F(MHZ)振幅（V）波形 11V22V33V44V55V最大Ic：結(jié)論： 注：調(diào)整一項(xiàng)數(shù)據(jù)后，將sw1跳線開(kāi)關(guān)切換至“左”，記錄晶體振蕩器的數(shù)據(jù)● 研究反饋系數(shù)F的變化對(duì)振蕩器性能的影響；★ 振蕩器基本設(shè)置條件： sw3“左”短接（330P），sw1“右”（LC振蕩），sw2“左：（RL=110K），并調(diào)整Rw1,使Ic=最佳數(shù)值。記錄此時(shí)最佳狀態(tài)下的Vo波形和幅度，振蕩fo與集電極電流IC● 研究工作點(diǎn)Ic的變化對(duì)振蕩器性能的影響；★ 振蕩器基本設(shè)置條件：（同上）。記錄此時(shí)最佳狀態(tài)下的Vo波形和幅度，振蕩fo與集電極電流IC。② 適當(dāng)調(diào)整LC回路微調(diào)電感或微調(diào)電容CT，使振蕩頻率滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。將結(jié)果記錄于表431中。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求● 振蕩電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整★ 振蕩器基本設(shè)置條件：sw3全開(kāi)路（停振），sw1“右”（LC振蕩），RL=110K（SW2“左”）測(cè)量時(shí)采用間接測(cè)量法：即用直流電壓表測(cè)量晶體管發(fā)射極對(duì)地電壓，調(diào)整使為2V即可。綜合上述計(jì)算結(jié)果。為了盡可能地減小負(fù)載對(duì)振蕩電路的影響，振蕩信號(hào)應(yīng)盡可能從電路的低阻抗端輸出。取C3 =120pf，C4=51pf（用33Pf與520Pf的可調(diào)電容并聯(lián)），因要遵循C1，C2C3,C4，C1/C2=1/8—1/2的條件，故取C1=200pf，則C2=510pf。反饋系數(shù)F=C1/C2，不能過(guò)大或過(guò)小，適宜1/8—1/2。若從頻率穩(wěn)定性角度出發(fā)，回路電容應(yīng)取大一些，這有利于減小并聯(lián)在回路上的晶體管的極間電容等變化的影響。確定這些元件參量的方法，是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先選定一種，而后按振蕩器工作頻率再計(jì)算出另一種電抗元件量。因： ： 為調(diào)整振蕩管靜態(tài)集電極電流的方便，Rb1由27K?電阻與27K電位器串聯(lián)構(gòu)成。根據(jù)上述原則，故本實(shí)驗(yàn)電路中： 選ICQ=2mA VCEQ=6V β=100 則有為提高電路的穩(wěn)定性Re值適當(dāng)增大，取Re=1KΩ則Rc＝2KΩ 因：UEQ=ICQ● 靜態(tài)工作電流的確定合理地選擇振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)，對(duì)振蕩器的起振，工作的穩(wěn)定性，波形質(zhì)量的好壞有著密切的關(guān)系。圖435 LC與晶體振蕩器電原理圖圖中，SW3為驗(yàn)證反饋系數(shù)，sw1為L(zhǎng)C振蕩器與晶體振蕩器轉(zhuǎn)換選擇，SW2為驗(yàn)證負(fù)載（即回路Q(chēng)值）變化對(duì)振蕩器的影響。石英晶體具有十分穩(wěn)定的物理和化學(xué)特性，在諧振頻率附近，晶體的等效參量Lq很大，Cq很小，Rq也不大，因此晶體Q值可達(dá)到百萬(wàn)數(shù)量級(jí)，所以晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度比LC振蕩器高很多。因此改善振蕩頻率穩(wěn)定度的最重要措施是提高振蕩回路在外界因素變化時(shí)保持頻率不變的能力，這就是所謂的提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性。頻率穩(wěn)定度是振蕩器的一項(xiàng)十分重要技術(shù)指標(biāo)，它表示在一定的時(shí)間范圍內(nèi)或一定的溫度、濕度、電壓、電源等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對(duì)變化程度，振蕩頻率的相對(duì)變化量越小，則表明振蕩器的頻率穩(wěn)定度越高。功用是保持了晶體管與振蕩回路弱藕合，振蕩頻率的穩(wěn)定度高，調(diào)整范圍大。振蕩幅度比較穩(wěn)定；但C3不能太小，否則導(dǎo)致停振，所以克拉潑振蕩器頻率覆蓋率較小，； 為此，克拉潑振蕩器適合與作固定頻率的振蕩器 。但它有以下特點(diǎn)：振蕩頻率改變可不影響反饋系數(shù)。 因?yàn)镃3遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于C1或C2，所以電容串聯(lián)后的等效電容約為C3。 圖433克拉潑振蕩電路功用主要是以增加回路總電容和減小管子與回路間的耦合來(lái)提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性。使振蕩器的頻率穩(wěn)定度不高。工作頻率可以做得較高，可達(dá)到幾十MHz到幾百M(fèi)Hz的甚高頻波段范圍。共基電容三點(diǎn)式振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是：1）振蕩波形好。但是如靜態(tài)電流取得太大，振蕩管工作范圍容易進(jìn)入飽和區(qū)，輸出阻抗降低使振蕩波形失真，嚴(yán)重時(shí)，甚至使振蕩器停振。該振蕩器的振蕩頻率為：反饋系數(shù)F為： 若要它產(chǎn)生正弦波，必須滿足F= 1/21/8，太小不容易起振，太大也不容易起振。當(dāng)增大到一定程度時(shí)，導(dǎo)致晶體管進(jìn)入非線性區(qū)域，產(chǎn)生自給偏壓，使放大器的放大倍數(shù)減小，最后達(dá)到平衡，即AF=1，振蕩幅度就不再增大了。 圖432電容三點(diǎn)式振蕩器其工作過(guò)程是：振蕩器接通電源后，由于電路中的電流從無(wú)到有變化，將產(chǎn)生脈動(dòng)信號(hào)，因任一脈沖信號(hào)包含有許多不同頻率的諧波，因振蕩器電路中有一個(gè)LC諧振回路，具有選頻作用，當(dāng)LC諧振回路的固有頻率與某一諧波頻率相等時(shí)，電路產(chǎn)生諧振。共基電容三點(diǎn)式振蕩器的基本電路如圖432所示。根據(jù)振幅條件，則必須適當(dāng)選擇電抗元件X1與X2的比值（即圖431 (b)）中C1/C2，圖431 (c)中L1/L2.）。所謂三點(diǎn)式振蕩器，是晶體管的三個(gè)電極（B、E、C），分別與三個(gè)電抗性元件相連接，形成三個(gè)接點(diǎn)，故稱(chēng)為三點(diǎn)式振蕩器，其基本電路如圖431所示：圖431 三點(diǎn)式振蕩器的基本電路根據(jù)相位平衡條件，圖431 (a)中構(gòu)成振蕩電路的三個(gè)電抗元件，XX2必須為同性質(zhì)的電抗，X3必須為異性質(zhì)的電抗，若X1和X2均為容抗，X3為感抗，則為電容三點(diǎn)式振蕩電路（如圖431 (b)）；若X2和X1均為感抗，X3為容抗，則為電感三點(diǎn)式振蕩器（如圖431 (c)）。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器高頻實(shí)驗(yàn)箱 GP4 或 XTGP3 一臺(tái)雙蹤示波器 TDS1002 一臺(tái)萬(wàn)用表 一塊調(diào)試工具 一套三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求反饋振蕩器的振蕩條件與工作原理分析反饋式正弦波振蕩器有RC、LC和晶體振蕩器三種形式，電路主要由放大網(wǎng)絡(luò)、選頻回路和反饋網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分構(gòu)成。掌握改進(jìn)型電容三點(diǎn)式正弦波振蕩器的工作原理及振蕩性能的測(cè)量方法。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握振蕩器工作原理及其工作狀態(tài)，起振條件，反饋量等對(duì)振蕩器的影響
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