主頁 > 技術文章 > 高（gāo）頻電子通信實驗-石英晶體振蕩器 2025-07-14

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V_p-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V_B，並改變其發射極電壓V_E。記（jì）下V_E的最大、最小值，並計算相應的I_Emax、I_Emin值（發射極電阻4R04=1KΩ）。
3.靜態工作點變化對振蕩器工作的影響
⑴ 實驗（yàn）初始條件：V_EQ=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I_E，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V_p-p，並以頻率計讀取（qǔ）相應的頻率（lǜ）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（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(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（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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