主頁 > 技術文章 > 高頻（pín）電子通信實驗之石英晶體振（zhèn）蕩器 2021-11-09

高頻電子通信實驗之（zhī）石英晶體（tǐ）振蕩器

一、高頻電子（zǐ）通信實驗箱,高頻電子通信實驗設（shè）備,高頻電子通（tōng）信實驗台實驗準備
1．做本實驗時應具備的知識點（diǎn）：
石英晶體振蕩器
串聯型晶體振蕩器（qì）
靜態工作點、微調電容、負載（zǎi）電阻對晶（jīng）體振蕩器工作的影響
2．做本實驗時所用到的儀（yí）器：
晶（jīng）體振蕩（dàng）器模塊
雙蹤示波器
頻率計
萬用表
二、高頻電子通信（xìn）實驗箱,高頻電子通信實驗設備,高頻電子（zǐ）通信實驗台實驗目的
1．熟悉電子元器件和高頻電子線路實驗係統。
2．掌握石英晶體振蕩器（qì）、串聯型晶體振蕩器的基（jī）本工（gōng）作原理，熟悉其各元件功能。
3．熟悉靜態工作（zuò）點、負載電阻對晶（jīng）體振蕩器工作的（de）影響。
4．感受晶體振蕩（dàng）器頻率穩定度高的（de）特點，了解晶體振蕩器工作頻（pín）率（lǜ）微調的方（fāng）法。
三、高頻電（diàn）子通信實驗箱,高頻（pín）電子通信實驗設備,高頻電子通信實驗台實驗內容
1．用萬用表進行靜態（tài）工作點測量。
2．用示波器觀察振蕩器輸出波形，測（cè）量振蕩電壓峰-峰值V_p-p，並以頻率計（jì）測量振蕩頻率。
3．觀察並測量（liàng）靜態工作點、負載電阻等因素對晶體振蕩器振蕩幅度（dù）和頻率的影（yǐng）響。

圖4-1 晶體振蕩器交流通路

四、高頻電子通信實（shí）驗箱,高（gāo）頻電子通信實驗設備（bèi）,高頻電子（zǐ）通信實驗台基本原理
1．晶體振蕩器工作原理
一種晶體振蕩器的交流通路如圖4-1所示。圖中，若將晶體短路,則（zé）L₁、C₂、C₃就構成了典型的電容三點式振（zhèn）蕩器(考畢（bì）茲電路)。因此，圖4-1的電路是一種（zhǒng）典型的串聯型晶體振蕩器電路（lù）（共基接法）。若取L₁=4.3μH、C₂=820pF、C₃=180pF，則可算得LC並聯諧振回路的諧振頻率f₀≈6MHz，與晶體工作頻率相（xiàng）同（tóng）。圖中， C₅是（shì）耦合（隔直（zhí）流）電容，R₅是負載電阻。很顯然，R₅越小，負載越重，輸出振蕩幅度將越小。
2．晶體振蕩器電路
晶體振蕩器電路如圖4-2所示。圖中，4R03、4C02為去耦元件，4C01為旁路電（diàn）容，並構成共基接法。4W₀₁用以調整（zhěng）振蕩器的靜態（tài）工作點（主要影響起振條件）。4C₀₅為輸出耦合電容（róng）。4Q02為射隨器，用以提高帶負載能力。實際上，圖4-2電路的交流（liú）通路即為圖4-1所示的電路。

五、實驗步驟
1．實驗準備
在實驗箱主板上插好晶振模塊，接通實驗箱上電源開（kāi）關，按（àn）下開關4K01，此時（shí）電源指示燈點（diǎn）亮（liàng）。
2．靜態工作點測（cè）量
改變電位器4W01可改（gǎi）變4Q01的基極電壓V_B，並改變其發射極（jí）電壓V_E。記下（xià）V_E的最大、最小（xiǎo）值，並計算相應的I_Emax、I_Emin值（發射極電阻4R04=1KΩ）。
3．靜態工作點變化（huà）對振蕩器工作的影響
⑴ 實驗初始條件：V_EQ=2.5V（調4W01達到）。
⑵ 調節電位器4W01以改變晶體（tǐ）管（guǎn）靜態工（gōng）作點I_E，使其分別為表（biǎo）4.1所示各（gè）值，且把示波器探頭接到4TP02端，觀察振蕩波形（xíng），測量相應的振（zhèn）蕩電壓峰（fēng）-峰值V_p-p，並以頻率計讀取相應的頻率值，填入表4.1。
表4.1

V_EQ(V)	2.0	2.2	2.4	2.6	2.8	3.0
f(MHz)
V_p-p(V)

六、實驗報告要求

1．根據實驗測量數據，分析靜態工作點(I_EQ)對晶體振蕩器工作的影響。
2．對實驗結果進行分析，總結靜態工作點、負載電阻等因素對晶體振蕩器振蕩幅度和頻率的（de）影響，並闡述緣由。
3．對晶（jīng）體振蕩器與LC振蕩器之間在靜態工作點影響、帶負載能力方麵作一比（bǐ）較，並分（fèn）析其原因。
4．總結由本實驗所獲得的體會。

高頻電子通信實驗之（zhī）石英晶體（tǐ）振蕩器

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