高频振荡器实验3
高频实验报告_正弦振荡器和混频器
电容C(pf)
振荡频率f(MHZ)
输出电压VP-P(v) 输出幅度(v)
10
8.998
0.312 0.156
50
13.387
1.36 0.68
100
10.651
1.84 0.92
150
9.347
2.36 1.18
200
9.524
1.68 0.84
250
8.726
2.20 1.10
300
8.264
2.40 1.20
9 D01
LED
9 TP 0 3
音频输出
9 C 08
OUT12
9 L0 1
1
9 C 06
9 P0 3
9 C 05 9 C 09
VCC
GND
GND9
VCC
GND
+12 V
1 2V
+12 V
-1 2 V
9K1 +12 V
+12 V1
9 L0 2
9 C 13
9 R 13
9 C 11
9 TP 0 4
9 Q01
1
调幅输入
9 R 03
9 R 07
9 R 04 9 R 01
8
10
1
9 R 08
4
9 R 09
9 U01
GADJ
GADJ
CAR+
CAR-
OUT+ 6
SIG+
OUT- 12
SIG-
BIAS 5
VEE MC 1 49 6
9R9 9 R 05 9 R 10
9 R 06 OUT12
9 C 04
高频——实验报告
实验一正弦波振荡器一、实验目的1了解三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。
2通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数、负载变化对起振和振荡幅度的影响。
3研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对角振荡器频率稳定度的影响。
4测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。
二、实验设备TKGPZ-1型高频电子线路综合实验箱;双踪示波器;频率计繁用表。
三、实验内容1熟悉振荡器模块各元件及其作用;2进行LC振荡器波段工作研究;3研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响;4测试LC振荡器的频率稳定度。
三、基本原理将开关S2的1拨上2拨下,S1全部断开,由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容三点式反馈振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI可用来改变振荡器频率。
f=振荡器频率约为4.5MHZ振荡电路反馈系数:1320560.12 470CFC==≈振荡器输出通过耦合电容C3加到由Q2组成的射极跟随器的输入端,因C3容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。
四、实验步骤1研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。
2将开关S2的1拨上,构成LC振荡器。
3改变上偏置电位器RA1,并用示波器测量对应点的振荡幅度Vp-p,记下停振时的静态工作点电流值。
五、实验结果1、组成LC西勒振荡器:短接K1011-2、K1021-2、K103 1-2、K1041-2,并在C107处插入1000p的电容器,这样就组成了LC西勒振荡器电路。
用示波器(探头衰减10)在测试点TP102观测LC振荡器的输出波形,再用频率计测量其输出频率。
2、调整静态工作点:短接K104 2-3(即短接电感L102),使振荡器停振,并测量三极管BG101的发射极电压Ueq;然后调整电阻R101的值,使Ueq=0.5V,并计算出电流Ieq(=0.5V/1K=0.5mA)。
实验3 电容三点式LC振荡器实验指导
实验3 电容三点式LC振荡器一、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●三点式LC振荡器●西勒和克拉泼电路●电源电压、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器工作的影响2.做本实验时所用到的仪器:●LC振荡器模块●双踪示波器●万用表二、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理,熟悉其各元件功能;3.熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响;4.熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。
三、实验电路基本原理1.概述LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。
从交流等效电路可知:由LC振荡回路引出三个端子,分别接振荡管的三个电极,而构成反馈式自激振荡器,因而又称为三点式振荡器。
如果反馈电压取自分压电感,则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器;如果反馈电压取自分压电容,则称为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。
在几种基本高频振荡回路中,电容反馈LC振荡器具有较好的振荡波形和稳定度,电路形式简单,适于在较高的频段工作,尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百MHZ~GHZ。
2.LC振荡器的起振条件一个振荡器能否起振,主要取决于振荡电路自激振荡的两个基本条件,即:振幅起振平衡条件和相位平衡条件。
3.LC振荡器的频率稳定度频率稳定度表示:在一定时间或一定温度、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度,常用表达式:Δf0/f0来表示(f0为所选择的测试频率;Δf0为振荡频率的频率误差,Δf0=f02-f01;f02和f01为不同时刻的f0),频率相对变化量越小,表明振荡频率的稳定度越高。
由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素,所以要提高频率稳定度,就要设法提高振荡回路的标准性,除了采用高稳定和高Q值的回路电容和电感外,其振荡管可以采用部分接入,以减小晶体管极间电容和分布电容对振荡回路的影响,还可采用负温度系数元件实现温度补偿。
5高频振荡器3-4
许多变形的三端式LC振荡电路,Xce和 Xbe、Xcb往往不都是单 一的电抗元件,而是可以由不同符号的电抗元件组成。但是, 多个不同符号的电抗元件构成的复杂电路,在频率一定时, 可以等效为一个电感或电容。根据等效电抗是否具备上述三 端式LC振荡器电路相位平衡判断准则的条件,便可判明该电 路是否起振。
(a)克拉泼电路的实用电路
(b)高频等效电路
因为C3远远小于C1和C2,所以三பைடு நூலகம்容串联后的等效电容
C C1C2C3 C3 C3 C C C1C2 C2C3 C1C3 1 3 3 C1 C2 1 1 C1 F LC LC3 C2
振荡角频率 0
故克拉泼电路的振荡频率几乎与C1、C2无关。
的,耦合线圈同名端的正确位置的放置,选择合适的耦合量
M,使之满足振幅起振条件很重要。 互感耦合振荡器有三种形式:调基电路、调集电路和调
发电路,这是根据振荡回路是在集电极电路、基极电路和发
射极电路来区分的。
调基电路 调基电路振荡频率 在较宽的范围改变时, 振幅比较平衡。
Rb1 C Cb
M L1 L
L2
– + vi v1 C1 + – C2 + vf L
( a)
电容三端式振荡电路
( b)
可推导电容反馈三端电路的起振条件
h fe hie C2 hie R C1 h fe R p p
A
h fe R p hie
F
C1 C2
C1C2 C1 C2
电容反馈三端电路的振荡频率
1 f0 2
2) 电感反馈三端式振荡器(哈特莱电路)
+VCC Rb1 v1 Cb Rb2 Ce Re C L L1 L2
高频电路-电容三点式LC振荡器实验报告
《高频电子电路》课程实验报告电容值为50pf:电容值为100pf:电容值为150pf:电容值为200pf:电容值为250pf:电容值为300pf:电容值为350pf:克拉泼振荡电路:电容值为10pf:电容值为50pf:电容值为100pf:电容值为150pf:电容值为200pf:电容值为250pf:电容值为300pf:电容值为350pf:总结:(1)克拉泼电路的振荡频率几乎与C1、C2无关,克拉泼电路的频率稳定度比电容三点式电路要好,但是克拉泼电路只能用作固定频率振荡器或者波段覆盖系数较小的可变频率振荡器。
(2)西勒电路频率稳定性好,振荡频率可以较高,可用作波段振荡器。
1.LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
LC振荡器是指振荡合理选择振荡管的静态工作点,对振荡器工作的稳定性及波形的好坏,有一定的影响,偏置电路一般采用分压式电路。
当振荡器稳定工作时,振荡管工作在非线性状态,通常是依靠晶体管本身的非线性实现稳幅。
若选择晶体管进入饱和区来实现稳幅,则将使振荡回路的等效Q值降低,输出波形变差,频率稳定度降低。
因此,一般在小功率振荡器中总是使静态工作点远离饱和区,靠近截止区。
(2)振荡频率f的计算:振荡频率主要由L、C和C3决定。
(3)反馈系数F的选择:反馈系数F不宜过大或过小,一般经验数据F≈0.1~0.5,本实验取F=0.35.克拉泼和西勒振荡电路6.电容三点式LC振荡器实验电路图中3K05打到“S”位置(左侧)时为改进型克拉泼振荡电路,打到“P”位置(右侧)时,为改进型西勒振荡电路。
3K01、3K02、3K03、3K04控制回路电容的变化。
调整3W01可改变振荡器三极管的电源电压。
3Q02为射极跟随器。
3TP02为输出测量点,3TP01为振荡器直流电压测量点。
3W02用来改变输出幅度。
正弦波振荡器实验报告(高频) (2)
高频电子线路实验随堂实验报告学院计算机与电子信息学院专业电子信息工程班级电信11-1姓名张*儒学号 110340301**指导教师 **实验报告评分:_______正弦波振荡器仿真实验实验目的:1、进一步熟悉正弦波振荡器的组成原理;2、观察输出波形,分析影响振荡器起振、稳定的条件;3、比较改进型正弦波振荡器与克拉泼振荡器的性能,分析电路结构及元件参数的变化对振荡器性能的影响。
实验内容:实验电路1:西勒振荡器(1)设置各元件参数,打开仿真开关,从示波器上观察振荡波形,读出振荡频率f0,并作好记录。
(2)改变电容C7的容量,分别为最大或最小(100%或0%)时,观察振荡频率变化,并作好记录。
(3)改变电容C4的容量,分别为0.33μF和0.001μF,从示波器上观察起振情况和振荡波形的好坏(与C4为0.033μF时进行比较),并分析原因。
(4)将C4恢复为0.033μF,分别调节R P为最大和最小时,观察输出波形振幅的变化,并说明原因。
实验分析:1、电路的直流电路图和交流电路图分别如下:(1):直流通路图(2)交流通路图2、改变电容C 7的值时所测得的频率f 的值如下:(1)、当C4=0.033uF 时:C6=270pF 时,f=1/T=1000000/2.0208=494853.5HZC6=470pF 时,f=1/T=1000000/2.4768=403746.8HZC6=670pF 时,f=1/T=1000000/2.6880=372023.8HZ(2)、当C4=0.33uF 时:C6=270pF 时,f=1/T=1000000/30.5280=32756.8HC6=470uF 时,f=1/T=1000000/30.5921=32688.2HZC6=670uF 时,f=1/T=1000000/30.4744=32814.4HZ(3)、C4=0.01时:当C6=270uF时,f=1/T=1000000/2.0561=486357.7HZ当C6=470uF时,f=1/T=1000000/2.3760=420875.4HZ当C6=670uF时,f=1/T=1000000/2.6784=373357.2HZ3、将C4的值恢复为0.033μF,分别调节Rp 在最大到最小之间变化时的频率和波形如(1)、当Rp=50k时,f=1/T=1000000/2.4768=403746.8HZ(2)、当Rp=40k时,f=1/T=1000000/2.4000=416666.7HZ(3)、当Rp=30k时,f=1/T=1000000/2.3760=420875.4HZ(4)、当Rp=20k时,f=1/T=1000000/2.3520=425170.1HZ(5)、当Rp=10k时,f=1/T=1000000/2.3664=422582.8HZ(6)、当Rp=0k时,f=1/T=1000000/2.3280=529553.3HZ总结:由表一可知,当C4较大(既为0.33PF)时,不管C6如何变化,电路所输出的波形的频率比较稳定,而且没有失真。
三点式正弦波振荡器(高频电子线路实验报告)
三点式正弦波振荡器一、实验目的1、 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。
2、 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。
3、 研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对振荡器频率稳定度的影响。
二、实验内容1、 熟悉振荡器模块各元件及其作用。
2、 进行LC 振荡器波段工作研究。
3、 研究LC 振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。
4、 测试LC 振荡器的频率稳定度。
三、实验仪器1、模块 3 1块2、频率计模块 1块3、双踪示波器 1台4、万用表 1块四、基本原理实验原理图见下页图1。
将开关S 1的1拨下2拨上, S2全部断开,由晶体管N1和C 3、C 10、C 11、C4、CC1、L1构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI 可用来改变振荡频率。
)14(1210CC C L f +=π振荡器的频率约为4.5MHz (计算振荡频率可调范围) 振荡电路反馈系数F=32.04702202203311≈+=+C C C振荡器输出通过耦合电容C 5(10P )加到由N2组成的射极跟随器的输入端,因C 5容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。
射随器输出信号经N3调谐放大,再经变压器耦合从P1输出。
图1 正弦波振荡器(4.5MHz )五、实验步骤1、根据图1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。
2、研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。
(1)将开关S1拨为“01”,S2拨为“00”,构成LC 振荡器。
(2)改变上偏置电位器W1,记下N1发射极电流I eo (=11R V e ,R11=1K)(将万用表红表笔接TP2,黑表笔接地测量V e ),并用示波测量对应点TP4的振荡幅度V P-P ,填于表1中,分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系,测量值记于表2中。
高频实验报告
电子通信工程系《高频电子线路》实验报告专业: 电子信息工程__学号: XXXXXX .姓名: XXXX .指导教师: XXXX .2011年11月27日实验3 电容三点式LC振荡器一、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●三点式LC振荡器●西勒和克拉泼电路●电源电压、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器工作的影响2.做本实验时所用到的仪器:●LC振荡器模块●双踪示波器●万用表二、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理,熟悉其各元件功能;3.熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响;4.熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。
三、实验电路基本原理1.概述LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。
从交流等效电路可知:由LC振荡回路引出三个端子,分别接振荡管的三个电极,而构成反馈式自激振荡器,因而又称为三点式振荡器。
如果反馈电压取自分压电感,则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器;如果反馈电压取自分压电容,则称为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。
在几种基本高频振荡回路中,电容反馈LC振荡器具有较好的振荡波形和稳定度,电路形式简单,适于在较高的频段工作,尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百MHZ~GHZ。
2.LC振荡器的起振条件一个振荡器能否起振,主要取决于振荡电路自激振荡的两个基本条件,即:振幅起振平衡条件和相位平衡条件。
3.LC振荡器的频率稳定度频率稳定度表示:在一定时间或一定温度、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度,常用表达式:Δf0/f0来表示(f0为所选择的测试频率;Δf0为振荡频率的频率误差,Δf0=f02-f01;f02和f01为不同时刻的f0),频率相对变化量越小,表明振荡频率的稳定度越高。
由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素,所以要提高频率稳定度,就要设法提高振荡回路的标准性,除了采用高稳定和高Q值的回路电容和电感外,其振荡管可以采用部分接入,以减小晶体管极间电容和分布电容对振荡回路的影响,还可采用负温度系数元件实现温度补偿。
高频第三次实验
实验5 振幅调制器(利用乘法器)一、实验目的1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程,并研究已调波与二输入信号的关系。
2.掌握测量调幅系数的方法。
3.通过实验中的波形变换,学会分析实验现象。
二、预习要求1.预习幅度调制器有关知识。
2.认真阅读实验指导书,了解实验原理及内容,分析实验电路中用1496乘法器调制的工作原理,并分析计算各引出脚的直流电压。
3.分析全载波调幅及抑制载波调幅信号特点,并画出其频谱图。
三、实验仪器1.双踪示波器2.高频信号发生器3.万用表4.实验板GPMK3四、实验电路说明幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。
变化的周期与调制信号周期相同。
即振幅变化与调制信号的振幅成正比。
通常称高频信号为载波信号,低频信号为调制信号,调幅器即为产生调幅信号的装置。
+Vcc载波输入调制输入接Rc1496芯片内部电路图本实验采用集成模拟乘法器1496来构成调幅器,它是一个四象限模拟乘法器,电路采用了两组差动对由V1~V4组成,以反极性方式相连接,而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路,即V5及V6,因此恒流源的控制电压可正可负,以此实现了四象限工作。
D、V7、V8为差动放大器V5、V6的恒流源。
进行调幅时,载波信号加在V1—V4的输入端,即引脚的⑻、⑽之间。
调制信号加在差动放大器V5—V6的输入端,即引脚的⑴、⑷之间,⑵、⑶脚外接1K电阻,以扩大调制信号动态范围,已调制信号取自双差动放大器的两集电极(即引出脚⑹、⑿之间)输出。
用1496集成电路构成的调幅器电路中,RP1用来调节引出脚⑴、⑷之间的平衡,RP2用来调节⑻、⑽脚之间的平衡,三极管V为射极跟随器,以提高调幅器带负载的能力。
五、实验内容1.直流调制特性的测量接好电源,调制信号从信号源的AUDIO OUTPUT输出(该信号为固定频率的1Khz的音频信号。
EXT/INT选在弹出位置),载波信号从信号源MAIN OUTPUT 或(RF OUTPUT)输出1Mhz载波信号(CM)(1).载波平衡调整:在调制信号输入端IN2加峰值为100mV,频率为1KHz的正弦信号,调节RP2电位器使输出端信号最小,然后去掉输入信号,则载波输入端平衡。
高频实验步骤
实验一电容反馈三点式振荡器实验C2、C3、C4、C5和L1组成振荡回路。
Q1的集电极直流负载为R3,偏置电路由R1、R2、W和R4构成,改变W可改变Q1的静态工作点。
静态电流的选择既要保证振荡器处于截止平衡状态也要兼顾开始建立振荡时有足够大的电压增益。
Q2与R6、R8组成射随器,起隔离作用。
振荡器的交流负载实验电阻为R5。
R7的作用是为了用频率计(一般输入阻抗为几十Ω)测量振荡器工作频率时不影响电路的正常工作。
实验内容及步骤|:1、研究三极管静态工作点不同时,对振荡器输出幅度和波形的影响:1)将开关K1和K2均拨至1X档,负载电阻R5暂不接入,示波器接TP1,接通+12V电源,先逆时针调节W到头,再顺时针慢慢调节W到头,观察并记录振荡器输出幅度和波形的变化规律;再次逆时针调节W到头,再顺时针慢慢调节W到某一位置,刚好观察到不失真的正弦电压波形。
2)调节W使Q1静态电流在0.5-4mA之间变化(可用万用表测量R4两端的电压来计算相表1-12、研究外界条件变化时对振荡频率的影响及正确测量振荡频率:1)选择一合适的稳定工作点电流IeQ,使振荡器正常工作,利用示波器在TP3点和TP2点分别估测振荡器的振荡频率;2)用频率计重测,比较在TP3点和TP2点测量有何不同?3)将负载电阻R5接入(将开关K3拨至ON档),用频率计在TP2点测量振荡频率的变化(为。
表1-24) 分别将开关K3拨至“OFF”和“ON”档,比较负载电阻R5不接入电路和接入电路两种情况下,输出振幅和波形的变化。
用示波器在TP1点观察并记录。
3、接入负载电阻R5,开关K1和K2均拨至1X档和2X档,调节W使Q1静态电流。
观察并比较选取电容值不同的C2、C3和C2X、C3X,反馈系数不同时的起振情况。
实验报告要求:1、整理各实验步骤所得的资料和波形2、分析各步骤所得的资料和波形,绘制输出振幅随静态电流变化的实验曲线。
3、回答问题:1)为什幺静态工作点电流不合适时会影响振荡器的起振?2)振荡器负载的变化为什幺会引起输出振幅和频率的变化?3)在TP3点和TP2点用同一种仪器(频率计或示波器)所测得的频率不同是什幺原因?哪一点测得的结果更准确?4、说明本振荡电路的特点。
高频实验报告
高频电子线路综合实验实验报告班级:学号:姓名:指导老师:日期:目录一、三点式正弦波振荡器 (3)二、高频小信号调谐放大器 (6)三、模拟乘法混频 (11)四、非线性丙类功率放大器 (14)五、模拟乘法器调幅及同步检波实验 (17)六、半双工调频无线对讲机 (20)实验一 三点式正弦波振荡器一、实验目的1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。
2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小对振荡幅度的影响。
二、基本原理图1-1 正弦波振荡器(4.5MHz )将开关S3拨上S4拨下, S1、S2全部断开,由晶体管Q 3和C 13、C 20、C 10、CCI 、L 2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI 可用来改变振荡频率。
)(211020CCI C L f +=π振荡器的频率约为4.5MHz 振荡电路反馈系数: F=12.0470562013≈=C C 振荡器输出通过耦合电容C 3(10P )加到由Q 2组成的射极跟随器的输入端,因C 3容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。
射随器输出信号Q 1调谐放大,再经变压器耦合从J1输出。
三、实验步骤1. 根据图在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。
2. 研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。
1) 将开关S3拨上S4拨下,S1、S2全拨下,构成LC 振荡器。
2) 改变上偏置电位器R A1,记下发射极电流10ee V I R =,并用示波器测量对应点的振荡幅度V P-P (峰—峰值)记下对应峰峰值以及停振时的静态工作点电流值。
3. 分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系,按以上调整静态工作点的方法改变I eq ,并测量相应的()P P U -,且把数据记入下表。
4. 晶体振荡器:将开关S 4拨上S3拨下,S 1、S2全部拨下,由Q3、C13、C20、晶体CRY1与C10构成晶体振荡器(皮尔斯振荡电路),在振荡频率上晶体等效为电感。
高频实验报告_石英晶体振荡器实验报告
石英晶体振荡器实验报告学号 200805120109 姓名 刘皓 实验台号实验结果及数据(一) 静态工作点(晶体管偏置)不同对振荡器振荡频率、幅度和波形的影响 1、把单刀开关K2闭合,用示波器和频率计在c 点监测。
调整DW 1,使振荡器振荡;微调C 2,使振荡频率在4MHz 左右。
2、调整DW 1,使BG 1工作电流E Q I 逐点变化,E Q I 可用万用表在A 点通过测量发射极电阻R 4两端的电压得到(R 4=1k Ω)。
振荡器工作情况变化及测量结果如表1所示:表1 静态工作点变化对振荡器的影响(二)2C 取值不同对振荡器振荡频率范围的影响2C 变化对振荡器的影响 测量条件:E Q I = 1.5 m A保持4.433MHz 基本不变(三)负载变化对振荡器的影响1、K 1断开的情况下,将振荡器的振荡频率调整到4MHz 左右,此时频率osc f = 4.433 MHz ,幅度opp V = 2.92 V 。
2、将K 1分别接1—2、1—3、1—4的位置,即接入不同的负载电阻R 5,测得的相应的频率和幅度及计算结果如表3所示。
表3 负载变化对振荡器的影响 测量条件:osc f =4.433 MHz ,幅度opp V =2.92 V由表3知:负载变化对振荡器工作频率的影响是: 几乎没有影响。
负载变化对振荡器输出幅度的影响是: 随着负载阻抗的减小,输出幅度略微减小。
(四)比较负载变化对LC 正弦波振荡器和石英晶体振荡器的不同影响负载变化对LC 正弦波振荡器的影响比较明显。
而对石英晶体振荡器的影响很小。
这主要是由于石英晶体振荡器的稳定性很高。
思考题晶体振荡器的振荡频率比LC 振荡器稳定得多,为什么? 答:因为(1)石英晶体谐振器具有很高的标准性。
(2)石英晶体谐振器与有源器件的接入系数 ,受外界不稳定因素的影响少。
(3)石英晶体谐振器具有非常高的Q 值,维持振荡频率稳定不变的能力极强。
高频电子线路实验正弦波振荡器(特选资料)
太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级信息13-1学号2013101269姓名指导教师孙颖实验名称 正弦波振荡器(LC 振荡器和晶体振荡器) 专业班级 信息13-1 学号 2013100 姓名 0 成绩 实验2 正弦波振荡器(LC 振荡器和晶体振荡器) 2-1 正弦波振荡器的基本工作原理 振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定的波形的交变振荡能量的装置。
正弦波振荡器在电子领域中有着广泛的应用。
在信息传输系统的各种发射机中,就是把主振器(振荡器)所产生的载波,经过放大、调制而把信息发射出去。
在超外差式的各种接收机中,是由振荡器产生的一个本地振荡信号,送入混频器,才能将高频信号变成中频信号。
振荡器的种类很多。
从所采用的分析方法和振荡器的特性来看,可以把振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。
我们只讨论反馈式振荡器。
根据振荡器所产生的波形,又可以把振荡器氛围正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
我们只介绍正弦波振荡器。
常用正弦波振荡器主要是由决定振荡频率的选项网络和维持振荡的正反馈放大器组成,这就是反馈振荡器。
按照选频网络所采用的元件不同,正弦波振荡器可以分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。
一、反馈型正弦波自激振荡器基本工作原理 以互感反馈振荡器为例,分析反馈型正弦自激振荡器的基本原理,其原理电路如图2-1所示;……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………当开关K接“1”时,信号源Vb加到晶体管输入端,这就是一个调谐放大器电路,集电极回路得到了一个放大了的信号Vf。
当开关K接“2”时,信号源Vb不加入晶体管,输入晶体管是Vf的一部分V’b。
若适当选择互感M 和Vf的极性,可以使Vb和V’b大小相等,相位相同,那么电路一定能维持高频振荡,达到自激振荡的目的。
实际上起振并不需要外加激励信号,靠电路内部扰动即可起振。
实验3电容三点式LC振荡器
实验3电容三点式LC振荡器实验3 电容三点式LC振荡器⼀、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●三点式LC振荡器●西勒和克拉泼电路●电源电压、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器⼯作的影响2.做本实验时所⽤到的仪器:●LC振荡器模块●双踪⽰波器●万⽤表⼆、实验⽬的1.熟悉电⼦元器件和⾼频电⼦线路实验系统;2.掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理,熟悉其各元件功能;3.熟悉静态⼯作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响;4.熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。
三、实验电路基本原理1.概述LC振荡器实质上是满⾜振荡条件的正反馈放⼤器。
LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。
从交流等效电路可知:由LC振荡回路引出三个端⼦,分别接振荡管的三个电极,⽽构成反馈式⾃激振荡器,因⽽⼜称为三点式振荡器。
如果反馈电压取⾃分压电感,则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器;如果反馈电压取⾃分压电容,则称为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。
2.LC振荡器的起振条件⼀个振荡器能否起振,主要取决于振荡电路⾃激振荡的两个基本条件,即:振幅起振平衡条件和相位平衡条件。
3.LC振荡器的频率稳定度频率稳定度表⽰:在⼀定时间或⼀定温度、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度,常⽤表达式:Δf0/f0来表⽰(f0为所选择的测试频率;Δf0为振荡频率的频率误差,Δf0=f02-f01;f02和f01为不同时刻的f0),频率相对变化量越⼩,表明振荡频率的稳定度越⾼。
4.LC振荡器的调整和参数选择(1) 静态⼯作点的调整(2)振荡频率f的计算(3) 反馈系数F的选择5.电容三点式LC振荡器实验电路3K05打到“S”位置(左侧)时为改进型克拉泼振荡电路,打到“P”位置(右侧)时,为改进型西勒振荡电路。
3K01、3K02、3K03、3K04控制回路电容的变化。
调整3W01可改变振荡器三极管的电源电压。
3Q02为射极跟随器。
高频实验报告_石英晶体振荡器实验报告
高频实验报告_石英晶体振荡器实验报告实验目的:1. 了解石英晶体的特性及应用;2. 掌握石英晶体振荡器的基本原理及实验方法;3. 熟悉实验中所用的仪器和设备。
实验器材:1. 石英晶体振荡器;2. 表示频率的数字频率计;3. 示波器及其探头;4. 直流电源;5. 手动变压器。
实验原理:石英晶体振荡器是一种微动振荡器,其基本原理是利用石英晶体的谐振频率来产生振荡信号,广泛应用于精密计时、频率合成、太赫兹波发生等领域。
石英晶体振荡器具有高精度、稳定性好、温度系数小、频率稳定时间短等特点,成为现代电子工业的基石之一。
石英晶体振荡器一般由石英晶体片、放大器和负载电路组成,其中石英晶体片的物理特性对振荡器的性能有重要影响。
实验步骤:1. 将数字频率计、示波器及其探头分别接好。
2. 将直流电源接到手动变压器的输入端,将变压器的输出接到石英晶体振荡器的电源输入端。
3. 调节手动变压器,逐渐调整石英晶体振荡器的电源电压,观察数字频率计及示波器的读数变化。
4. 记录不同电压下的数字频率计及示波器的读数,并绘制出石英晶体振荡器的频率特性曲线。
实验结果:图 2 石英晶体振荡器的频率特性曲线实验分析:石英晶体振荡器的频率特性曲线呈现出谐振频率附近的较大斜率,这是由于石英晶体本身的物理特性造成的。
石英晶体的谐振频率与其厚度、材料、晶面等因素有关,因此不同类型、不同工作条件的石英晶体振荡器的频率特性曲线会有所不同。
通过实验可以了解石英晶体的特性及应用,掌握石英晶体振荡器的基本原理及实验方法,熟悉实验中所用的仪器和设备。
同时,通过测量得到的石英晶体振荡器的频率特性曲线,可以为实际中石英晶体振荡器的选型和设计提供参考。
高频实验指导书
高频电子技术实验指导书High Frequency Electronics Experiment Guide电子信息工程系2011年9月实验一 小信号单调谐放大器一、实验目的1、通过实验进一步熟悉小信号谐振放大器的工作原理。
2、熟悉谐振回路的幅频特性分析-通频带与选择性。
3、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解扩展频带的方法。
4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
二、实验原理1、RLC 并联谐振电路的基本特点图 1-1 并联谐振回路由电路理论可知,RLC 并联谐振电路在电流源激励下,其输出电压与电源频率有关。
导纳b g Y +=0(1)谐振时呈纯阻阻抗最大,R Crg Z ===110。
因为是恒流源这时输出电压达到最大值。
其谐振频率0f =;电路的品质因数r L w Q 0= ;通频带0fBW Q =。
2、高频小信号谐振放大器的工作原理,其中单调谐回路谐振放大器电路如图1-6所示。
单调谐回路放大器由共射组态的晶体管和并联谐振回路组成,其直流偏置由Re 21、、R R 来实现,2C 为高频旁路电容。
输入信号IN V 加在晶体管的b 、e 之间,放大后,由并联谐振回路(C43C L1、、、R )选频后,经C5耦合输出电压OUT V 。
(1)、电压增益 根据定义•O V IV A V ∙∙=,用Y 参数等效电路,求得放大器谐振时•12feVC -P P Y A =g Σ,对应的谐振频率0ωYfe 为晶体管的正向传输导纳,∑g 为回路两端总电导,21P P 、为接入系数。
(2)、幅频特性曲线 回路端电压表达式为: )](1[0000..ωωωω-+=jQ g I U S当回路谐振时)(0ωω=: 0.0.g I U S=, 幅频特性表达式为: 200.)(11f Q U U +=谐振特性曲线如图1-2:1U Uow wo图1-2 幅频特性曲线(3)、放大器的通频带 根据通频带的定义:210=U U 时所对应的f ∆2为放大器的通频带。
射频实验大作业——3MHz高频振荡器
高频电子线路实验大作业——1Mhz 振荡器作者: 杨凯文班级:021213学号:02121203摘要本设计以高频三极管2N2222为核心,以席勒振荡结构为基本结构,配合适当的电阻、电容、电感,在multisim 仿真环境中搭建了一个振荡频率为3Mhz 的高频振荡器。
经过反复的调试,输出波形较好,并且能达到较高的频率稳定度。
关键词:席勒振荡器 频率稳定度一、方案论证与比较【方案一】采用文氏桥振荡器采用运放搭建文氏桥振荡器,此方案的优点是电路结构简单,调整容易,缺点是波形质量差。
【方案二】采用电容三端式振荡器采用电容三端式结构构成振荡器回路,此方案的优点是元件参数计算简单,其缺点是电路缺乏稳定性。
【方案三】采用席勒振荡器结构席勒振荡器即改进式三端振荡器,拥有较好的幅度稳定度和频率稳定度,次方案的优点是稳定性较好,缺点是参数计算较为复杂。
综合考虑,本系统采用方案三。
二、理论分析与参数计算振荡器的振荡频率0ω与选频回路的谐振频率g ω近似相等)(143C C L g +≈ω,Fg=3Mhz ,假定L=9UH ,经计算得C3+C4=510PF 。
三、电路设计3.1 放大器的静态工作电路首先搭建放大器的静态工作回路,调节R1,使放大器的发射极电压大约在2V 左右。
电路图如图1所示。
图1 放大器的静态工作电路3.2 放大器整体电路设计确定好放大器的静态工作点后,开始搭建席勒振荡器结构的高频振荡器,及负载电路,调节C6、C4和L,使电路达到指标要求的3MHz。
经过反复的调试,最终确定C6=500PF,C4=10pF,L=9uH。
电路图如图2所示。
图2 放大器整体电路图四、测试方案与测试结果测试仪器:示波器、频率计、频谱仪将示波器、频率计、频谱仪连在R5负载上,观察输出结果4.1 输出波形的测量双击示波器打开示波器显示窗口,可以看到输出波形较好,基本无失真。
测量其周期,约为0.333uS,符合设计要求。
如图3所示图3 输出波形的测量4.2 频率的测量测量输出频率,稳定后得到2.971MHz的频率,满足设计要求,观察窗口如图4所示。
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为此,振荡器是各种高频电路中最基本和常用的单元线路,也 是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。 厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
LC振荡器 按选频 反馈振荡器 回路元 件性能 晶体振荡器 RC振荡器 在实际工程领域,振荡器应用 广泛,其分类方法: 按振 荡原 正弦波 理分 振荡器
LC振荡器的振荡频率比较 高,一般为几百KHZ以上 振荡频率稳定度高, 振荡频率同上。
晶体振荡器
并联型
皮尔斯
厚德博学 密 勒 追求卓越
三、实验应知知识
4.反馈振荡器的电路组成 4.1 反馈振荡器的电路组成 正弦波反馈振荡器主要由三个部分构成
① 放大网络
以有源器件为主体,起能量转换作用,将直流电源提 供的能量,通过振荡系统转换成固定频率的交流能量,即 构成驱动系统。 反馈网络 电源 放大网络 选频网络
电容 Cb与Cc提供交流通路 对高次谐波呈高阻抗,因此对
高次谐波的反馈较强,使波形 高频等效电路为: 失真大; 2、电感反馈三端电路的振荡 频率不能做得太高,这是因为 频率太高, L太小且分布参数 L2 L1 的影响太大。
C
馈较强,容易起振;
Cc Rb1 BT Rb2
L1
Ec
L2
电压是在电感上获得,而电感 Re
实验预习内容
1、说明正弦波振荡器在无线收发系统中的位臵? 2. 指出评价振荡器性能的主要技术指标? 3、画出常见LC正弦波振荡器的基本电路? 4、实验用正弦波振荡器如图所示,请画出电容并联改进LC正弦 波振荡器的交流等效电路?
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本章知识点及结构
电路构成(有哪几部分?不同形式电路的优缺点 比较?) 正 弦 波 振 荡 器
-
+
Vo
-
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三、实验应知知识
三、电路工作原理
电路框图如图所示 接通电源瞬间,电路产生脉动电流。含有丰富的谐波 利用LC回路的选频作用,对脉动信号的某次谐波谐振,产生对某单一频率 的信号输出。
+
Av
+
+
k fv
+
Vi 谐振放大器 Vo
- - -
Vo 正反馈网络 Vf
Rc Rb1 BT Rb2 C1
C4 L
Cc C3
Ec
Re
Ce
C2
1 fo 2 LC 3 C 4 厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
6.5 石英晶体的基本特性
1.定义:用石英晶体谐振器控制并稳定高频振荡频率的振荡 电路称为石英晶体振荡(简称晶振) 2.石英晶体性能特点: i.具有压电效应 3.优点:Qq很高,约 频率稳定度很高,约 ; ; 厚德博学 追求卓越
遵循以上两个原则才能 满足: 相位条件
不与晶体管发射 极相联结的另一 电抗X3的性质必 须与其相反。即 厚德博学 追求卓越 与Bc间性质相反
考毕兹电路的优点:
三、实验应知知识
C1 C 2 LC1C 2
1)电容反馈三端电路的振荡 §6 实际常见三点式LC正弦波振荡器的电路分析 波形好。 2)电路的频率稳定度较高, 实际工程中,常见的三端式振荡器有四种基本电路 适当加大回路的电容量,就 1 6.1电容反馈三端式振荡器(考毕兹电路) 可以减小不稳定因素对振荡 fo 频率的影响。 2 实际电路组成如图示: 3)电容三端电路的工作频率 电阻RB1,RB2、RC、RE构成直流偏臵电路 可以做得较高,可直接利用 RE、构成交直流自给偏压电路 振荡管的输出、输入电容作 为回路的振荡电容。它的工 L、C1、C2构成LC振荡回路,反 作 频率可做到几十 到几 馈电压取自电容 CMHz 2。故称三点 百MHz的甚高频波段范围。
工作原理(功能?如何实现功能?)
性能指标(有哪些?如何计算或评价)
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放大器与振荡器比较
1、相同点:放大器的实质与振荡器的实质相同; 都为(能量转换器件)即将直流电源的能量 转换为交流能量。 2、不同点:放大器需在外加信号的激励下,将 直流电源的能量转换为交流能量。 而振荡器是在没有外加信号的情况下,自 动地将直流电源的能量转换为交流振荡能量的 装臵。 ——自激振荡
三、实验应知知识
6.4 并联型改进电容三端式振荡器(西勒(Seiler)电路)
电路组成如图示: 与克拉泼振荡电 特点是在克拉泼电路的基础上,用 路相比,在电感 L 上并联一个电容。 一电容 C4与原电路中的L相并联。 它有以下特点: 功用是保持了晶体管与振荡回路 1、振荡幅度比较 弱藕合,振荡频率的稳定度高, 稳定; 调整范围大。 Cb 2、振荡频率可以 高频等效电路为: 比较高,如可达 千兆赫;频率覆 盖率比较大,可 达1.6-1.8; C 1 C2 所以在一些 C3 短波、超短波通 L B A 信机,电视接收 振荡频率 C4 机中用的比较多。
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振荡器的种类 正弦波振荡器、非正弦波振荡器
(从振荡波形分)
反馈式振荡器、负阻式振荡器
(从振荡器特性分)ຫໍສະໝຸດ 不同类型的正弦波振荡器所适宜的工作频段
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实
验
三
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实验知识准备
1.做本实验时应具备的知识点:
问题
i.三点式LC 振荡器的基本组成特点。 ii.三点电容、三点电感、克拉泼、西勒振荡电路。 iii.静态工作点、反馈系数、等效Q 值对振荡器工作的影响。 iiii.石英晶体的特性与晶体振荡器特点。 iiiii.串联型晶体振荡器电路。
§4 反馈型正弦波振荡器的电路构成与工作原理 一、基本含义: 凡是从输出信号中取出一部分反馈到输入端作为输入信 号,勿须外部提供激励信号,能产生持续等幅正弦波输出, 称为反馈型正弦波振荡器。
二、电路构成框图
+ +
反馈型振荡器一般由三大部分组成。 2 谐振回路
+
3 Vf 正反馈网络 -
Vf
1 Vi 放大电路 -
6.2 电感反馈三端式振荡器(哈特莱电路) 哈特莱电路的优点:
1、L1、L2之间有互感,反 电路组成如图示:
直流偏臵电路Rb1,Rb2决定了起振时电路 2、振荡频率调节方便,只 的工作点 要调整电容C的大小即可。 当振荡以后 R e C e构成自给偏压电路 3、而且C的改变基本上不 影响电路的反馈系数。 L1、L2与C电路构成振荡回路, 电路的缺点: 反馈电压取自电感L2,故称三 Cb 1点电感反馈。 、振荡波形不好,因为反馈
三、实验应知知识
§1.振荡器的定义:
所谓振荡器是指:在没有激励信号的情况下,能自动的将 直流电源能量转换为具有一定波形、一定频率和一定幅度的周 期性交流信号输出的电子电路。 发射机(载波频率f ) 2 振 荡 器 的 用 途
作为信号源 广泛应用于
各类电子设备 高频加热设备 医疗仪器
C
接收机(本地振荡频率fL) 仪器仪表振荡源 数字系统时钟信号
晶体管有三个电极(B、E、C) 分别与三个电抗性元件相连接 形成三个接点
c b
X1
e
X2
故称为三点式振荡器
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三、实验应知知识
三点式 (又称三端式)振荡器要实现振荡,必须遵循两个原则 c e
X1 X3 X2
原 则 一
b
原 则 二
与晶体管发射 极相联结的电 抗X1、X2性质 适当选择X1与X2的比值就 能满足:振幅条件 必须相同。
- -
Vf
+ 谐振放大器输出的信号电压经反馈网络产生回授电压 uf,作为正回授反 馈到基极。且uf>ui。经放大后再输出,再回授。
厚德博学 追求卓越 振荡器只要满足A*F>1,振荡器则周而复始形成对某单一频率信号放大 —回
三、实验应知知识
§5 三点式LC正弦波振荡器的电路构成与工作原理
一. 定义: 用LC串、并联谐振回路作为选频和移相网络的振荡器。 称为三点式LC振荡器。 二.什么是三点或(三端)式振荡器?
二、实验内容
1、三端式与晶体高频振荡器电路结构与特点的研究。 2、电容三点式LC振荡器静态工作点的调整与测量。 3、测定三端式与晶体振荡器的振荡频率与振荡幅度. 4、研究反馈系数不同时,起振点、振幅与工作电流的关系. 5、研究负载电阻不同时,振荡器振幅与频率的关系。 6、测试、分析并比较LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。 厚德博学 追求卓越
电容反馈。电容CB提供交流同路。
电路的缺点:
调高频等效电路为: C1或C2来改变振荡频 率时,反馈系数也将改变。 但只要在L两端并上一个可变 电容器,并令C1与C2为固定 电容,则在调整频率时,基 C2 C1 本上不会影响反馈系数。 L
厚德博学 追求卓越 电容反馈三端电路的振荡频率为
三、实验应知知识
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三、实验应知知识
6.6 石英晶体振荡器电路分析 •1. 并联型晶振电路:晶体JT→L(ωs <ωosc<ωp ) •1) 皮尔斯振荡器(JT 等效电容三点式中的电感)
2.通过本实验,加深对LC三点式正弦波振荡电路与晶体振荡电路的 组成、工作原理的理解与掌握,并且能进一步了解正弦波振荡电路 的基本起振条件。掌握三点式与晶体式正弦波振荡的基本特性,熟 悉和掌握对振荡电路的分析方法。 3.在实验过程中,通过调测振荡电路,掌握LC三点式与晶体振荡 电路的各项技术指标的测试技能。 厚德博学 追求卓越
做一个实验: 若在石英晶片两端加一信号源,观察流过晶体的电流与它二 端电压的关系 现象:
当ω>ωs 当ω=ωs 当ω<ωs
电流滞后电压90O;呈感性 电流最大,且与电压同相,呈纯阻性; 电流超前电压90O ;呈电容性
结论: 可见石英晶片可等效为Lq、Cq、rq串联与LqCo并联的谐振回路。 一般 Lq:几毫亨~几百亨