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高頻電子通信實驗-石英晶體(tǐ)振蕩(dàng)器

一、實驗準備
1.做本實驗時應具(jù)備的知識點:
石英晶體振蕩器
串聯(lián)型晶體振蕩器
靜態工作點、微(wēi)調電容、負載電阻對(duì)晶體振蕩器工作的影響
2.做本實驗時所用(yòng)到的儀器:
晶體振蕩(dàng)器模(mó)塊
雙蹤示波器
頻率計
萬用表(biǎo)
二(èr)、實驗目的
1.熟悉電子元器件和高頻電子(zǐ)線路實驗係統。
2.掌握石英晶體振蕩器、串聯型晶體振蕩器的基本工作原理,熟悉其各(gè)元件功能(néng)。
3.熟悉靜態工作點、負載電阻對晶體振蕩器工作的影響。
4.感受晶體振蕩器頻率穩定度高的特點,了(le)解晶體振蕩器工作(zuò)頻率微調的方法。
三、實驗內容
1.用萬用(yòng)表進行靜態工作點測量。
2.用示波(bō)器觀(guān)察振(zhèn)蕩器輸出波形,測量振蕩(dàng)電壓峰-峰值Vp-p,並以頻率計測量振蕩頻率。
3.觀(guān)察並(bìng)測量靜態工作點、負載電阻等因素對晶體振蕩器振蕩幅度(dù)和頻率的影響。

圖4-1 晶體振蕩器交流通路
四、基本原理
1.晶體振蕩器工作原理
一種晶體振蕩器的交流(liú)通路如圖4-1所示。圖中,若將晶體短路,則L1、C2、C3就構成了典型(xíng)的電容三點式振蕩器(考(kǎo)畢茲電路)。因此,圖4-1的電路(lù)是一種典型的串聯型(xíng)晶體振蕩器電路(共基接法)。若取L1=4.3μH、C2=820pF、C3=180pF,則(zé)可(kě)算得LC並聯諧振回路的諧振頻率f0≈6MHz,與晶體工作頻率相同。圖中, C5是耦合(隔直流)電容,R5是負載(zǎi)電阻。很顯然,R5越小,負載越重,輸出振蕩幅度將越(yuè)小。
2.晶體(tǐ)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(páng)路電容,並構成共基接法。4W01用以調整振蕩器的靜態工作(zuò)點(主要影響起振條件)。4C05為(wéi)輸出(chū)耦合(hé)電容(róng)。4Q02為(wéi)射隨器,用以提高帶負載能力。實際上,圖4-2電路的交(jiāo)流通路即為圖4-1所示的電路。
五、實驗步(bù)驟
1.實驗準備
在實驗箱主板上插好晶振模塊(kuài),接通實驗箱上電源開關,按下開關4K01,此時電源指示燈點亮。
2.靜態工作點測量
改變電位器4W01可改變4Q01的基極電壓VB,並改變其發射極電壓VE。記(jì)下VE的最大、最小值,並計算相應的IEmax、IEmin值(發射極電阻4R04=1KΩ)。
3.靜態工作點變化對振蕩器工作的影響
⑴ 實驗(yàn)初始條件:VEQ=2.5V(調4W01達到)。
⑵ 調(diào)節電位器4W01以改變晶體管靜態工作點IE,使其分別為表4.1所(suǒ)示各值,且把示波器探頭接到(dào)4TP02端,觀察振蕩波形,測(cè)量相應的振蕩電壓峰-峰(fēng)值Vp-p,並以頻率計讀取(qǔ)相應的頻率(lǜ)值,填入表4.1。
表4.1

VEQ(V) 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0
f(MHz)            
Vp-p(V)            
六(liù)、實驗(yàn)報告要求
1.根據實驗測(cè)量數據(jù),分(fèn)析靜態工作點(IEQ)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(diàn)阻等因素對晶(jīng)體(tǐ)振蕩器振蕩幅度和頻率(lǜ)的影響,並闡述緣由。
3.對晶體振蕩器與LC振蕩器之間在靜(jìng)態(tài)工作點影響、帶負載能力方麵作一比較,並分析其原因。
4.總結由本實(shí)驗所獲(huò)得的(de)體會。

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