正弦波振荡器实验报告(高频电路)
正弦波振荡器实验报告
正弦波振荡器实验报告4.改变电容 C4的值,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,并做好记录。
填入表 1.3 中。
5.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,观察振荡波形,并做好记录。
填入表 1.4 中。
四、暑假记录与数据处理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 6的值时所测得的频率 f 的值如下:3、C40.033μF0.33μF0.01μFC6(pF)270470670270470670270470670F(Hz)494853.5403746.8372023.832756.832688.232814.4486357.7420875.4373357.21)、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=372023.8HZ2)、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=32814.4HZ3)、 C4=0.01时:当 C6=270uF 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=373357.2HZ2、将 C4 的值恢复为0.033μ F,分别调节 Rp 在最大到最小之间变化时的频率和波形如下:Rp(KΩ)5040302010F(HZ)403746.8416666.7420875.4425170.1422582.8529553.3(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(高频电子线路实验报告)摘要本实验采用三点式正弦波振荡器电路,通过实验验证了三点式正弦波振荡器的设计和实际应用,其中包括三点式正弦波振荡器的基本原理、电路结构和工作特性等。
实验结果表明,通过合理的电路设计和优化,可以得到高精度、稳定性好的正弦波振荡器,为工程应用提供了重要的参考。
关键词:三点式正弦波振荡器、电路结构、工作特性一、实验目的1.熟悉三点式正弦波振荡器的基本原理和电路结构;3.通过实验验证三点式正弦波振荡器的设计和实际应用。
二、实验原理三点式正弦波振荡器是一种常用的基本电路,它通过正反馈作用在电路中产生自激振荡现象,从而输出对称的正弦波信号。
其基本原理如下:当输出正弦信号幅度变动时,输入放大器的反相输出端和反馈电容之间的电压也会变化,导致反馈放大器的增益也会随之变化,最终导致输出正弦波的幅度稳定在一定的水平上。
同时,在电路中增加合理的RC网络,可以使三点式正弦波振荡器输出的波形更加准确、稳定。
其中,- OA1, OA2分别为运算放大器;- R1, R2, R3分别为电阻,C1, C2分别为电容,L为电感;- 输出信号可以从OA1反相输出端或者OA2非反相输出端输出。
三、实验过程本实验采用EDA软件进行电路仿真和搭建,整个实验过程分为以下几个步骤:1.根据电路原理图,使用EDAW工具将三点式正弦波振荡器的电路搭建出来;2.依据实验材料,按照电路图要求选择合适的R、C、L值;3.将搭建好的电路连接上电源(+12V),开启仿真。
4.在电路仿真过程中,通过示波器观察输出的正弦波形,并分析波形的稳定性和频率响应等特性;5.修改电路参数,观测输出波形的变化情况,并记录相应的数据;四、实验结果通过实验,在合适的电路参数和电源电压下,三点式正弦波振荡器的输出波形为一定幅值的正弦波。
图2 实验得到的三点式正弦波振荡器输出波形五、实验分析通过本实验,我们可以看出三点式正弦波振荡器具有以下特点:1.输出波形准确、稳定。
正弦波振荡器(LC振荡器和晶体振荡器)实验
正弦波振荡器(LC 振荡器和晶体振荡器)实验一、实验目的1.掌握电容三点式LC 振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理,熟悉其各元件的功能; 2.掌握LC 振荡器幅频特性的测量方法;3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响;通过实验进一步了解调幅的工作原理。
4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响,感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。
二、实验仪器1.100M 示波器 一台2.高频信号源 一台3.高频电子实验箱 一套三、实验电路原理1.基本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波形的交变振荡能量的装置。
正弦波振荡器在电子技术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的。
在超外差式的各种接收机中,是由振荡器产生一个本地振荡信号,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。
此实验只讨论反馈式振荡器。
根据振荡器所产生的波形,又可以把振荡器分为正弦波振荡器与非正弦波振荡器。
此实验只介绍正弦波振荡器。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频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元件的不同,正弦波振荡器可分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。
(1)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,分析反馈型正弦波自激振荡器的基本原理,其原理电路如图2-1所示。
b V bE cE -1L 2L f V bV '+-图 2-1反馈型正弦波自激振荡器原理电路当开关K 接“1”时,信号源b V 加到晶体管输入端,构成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F V 。
当开关K 接“2”时,信号源b V 不加入晶体管,输入晶体管是F V 的一部分b V '。
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。
高频仿真实验报告
实验报告实验课程:通信电子线路实验(软件部分)学生姓名:周倩文学号:6301712010专业班级:通信121班指导教师:雷向东老师、卢金平老师目录实验一仪器的操作使用实验二高频小信号调谐放大器实验三非线性丙类功率放大器实验实验四三点式正弦波振荡器实验五晶体振荡器设计实验六模拟乘法混频实验七二极管的双平衡混频器设计实验八集电极调幅实验实验九基极调幅电路设计实验十模拟乘法器调幅南昌大学实验报告学生姓名:周倩文学号:6301712010 专业班级:通信121班实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期: 2014-10-24 实验成绩:、实验三非线性丙类功放仿真设计(软件)一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理.掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3. 掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容1. 观察高频功率放大器丙类工作状态的现象.并分析其特点2. 测试丙类功放的调谐特性3. 测试丙类功放的负载特性4. 观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响三、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小.放大器的效率越高。
非线性丙类功率放大器的电流导通角小于90°.效率可达到80%.通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
特点:非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小).基极偏置为负值.电流导通角小于90°.为了不失真地放大信号.它的负载必须是LC谐振回路。
在丙类谐振功放中.若将输入谐振回路调谐在输出信号频率n次谐波上.则可近似的认为.输出信号回路上仅有ic中的n次谐波分量产生的高频电压.而它的分量产生的电压均可忽略。
因而.在负载RL上得到了频率为输入信号频率n倍的输出信号功率。
高频电子线路第四版第7章正弦波振荡器
Av
Av 0 1
1
jQL
0
0
arc
tanQ
0
0
图 7.5.4 并联谐振回路的 相频特性
7.6.1 互感耦合振荡器 7.6.2 电感反馈式三端振荡器
(哈特莱振荡器)
7.6.3 电容反馈式三端振荡器 (考毕兹振荡器)
7.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件 的判断准则
放大器与振荡器本质上都是将直流电能转化为交 流电能,不同之处在于:放大器需要外加控制信号而 振荡器不需要。因此,如果将放大器的输出正反回输 入端,以提供控制能量转换的信号,就可能形成振荡 器。
被保留,成为等幅振荡输出信号。(从无到有)
然而,一般初始信号很微弱,很容易被干扰信号淹没,不 能形成一定幅度的输出信号。因此,起振阶段要求
起振条件 A(0 ) F (0 ) 1 (由弱到强)
A (0 ) F (0 ) 2nπ
当输出信号幅值增加到一定程度时,就要限制它继续增加。 稳幅的作用就是,当输出信号幅值增加到一定程度时,
如果由LC谐振回路通过互感耦合将输出信号送
回输入回路,所形成的是互感耦合振荡器。
由互感耦合同名端定义可判知,反馈网络形成 正反馈,满足相位平衡条件。如果再满足起振条件, 就符合基本原理。射基(集)同名
三极管,LC谐振回路
变压器
如果正反馈网络由LC谐振回路中的电感分压电路将输出信号
送回输入回路,所形成的是电感反馈式三端振荡器。
而对于基频和3次泛音频率来 说,回路呈感性,振荡器不满足相 位平衡条件,不能产生振荡。而对 于7次及其以上的泛音频率,回路 呈容性,但其电容量过大,负载阻 抗过小,以致电压增益下降太多, 不能起振。
图 7.8.5 泛音晶体振荡器 交流等效电路
高频实验报告
(6)调节调制信号的大小,观察m=100%和m>100%两种调幅波在过零点处的波形情况,比较他们的区别。
3.普通调幅波解调
(1)将示波器CH2接幅度调制模块中调幅波输出端J23(TF.OUT)。根据实验步骤调节红色旋钮VR5将输出信号设置为峰峰值为Vp-p=150mv左右的调幅信号,并调整调制信号大小使调幅度m<30%。
实验报告
课程名称:高频电子线路实验
实验项目:正弦波振荡器、振幅调制与解波
实验仪器:
系别:光电信息与通信工程
专业:通信工程
班级/学号:
学生姓名:
实验日期
成绩
实验一正弦波振荡器
一、实验目的:
1、掌握三端式振荡电路的基本原理,起震条件,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。
CAP可变为C7、C14、C23、C19其中一个。为了满足起振条件的要求F的值不能太大也不能太小,通常取为1/3-1/8。其中Cj为变容二极管2CC1B,根据所加的静态电压对去静态电容,CT3为5-20PF的半可变电容。该高频等效电路未考虑负载电阻。西勒电路是在克拉波电路的基础上在电感两端并联了一个小电容,且满足CAP远大于(CT1+CT17),故其回路等效电容C≈CT1+CT17+Cj。故振荡频率f0=1/2л 。西勒电路在分立元件系统或集成高频电路系统中均获得广泛的应用。
用MC1496集成电路构成的条幅电路如下图所示,图中VR8用调节引出脚1、4之间平衡,R39与R46与电位器VR8组成平衡调节电路,改变VR8可以调节输出载波信号的大小,以使乘法器实现抑制载波的振幅调制或有载的振幅调制,脚1和脚4分别接电阻R43和R49可以较好的抑制载波漏信号和改变温度性能,器件采用双电源供电方式
高频电子线路实验报告
高频电子线路实验报告起止日期:年至年第学期学生姓名班级学号成绩指导教师电气与信息工程学院实验一高频小信号调谐放大器(3课时)一、实验目的1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理。
2.谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
二、实验仪器、器材1.THCGP-1 型高频电子线路综合实验箱 1 台2.双踪示波器 DS-5042M 1台万用表 MF-47 型 1 块3.器材:单调谐小信号放大模块 1 块三、实验原理单调谐小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图 2-1 所示(模块②上)。
图 2-1 实验电路该电路由三极管 Q1 及其集电极选频回路 T1 组成。
它对输入的高频小信号进行放大,并具有一定的选频作用。
基极偏置电阻 W3、R22、R4 和射极电阻 R5 决定三极管的静态工作点。
可变电阻 W3 改变基极偏置电阻将改变三极管的静态工作点,从而可改变放大器的增益。
四、实验步骤(一)单调谐小信号放大器单元电路实验1.根据图 2-1 实验电路熟悉实验板电路,并在电路板上找出与原理图对应的各测试点。
2.按图 2-2 所示图连接好实验电路。
3.打开实验箱电源,按下信号源和频率计的电源开关,此时开关下方的工作指示灯点亮。
4.打开小信号调谐放大器的电源开关,并观察工作指示灯是否点亮。
5.调节信号源“RF 幅度”和“频率调节”旋钮,使输出端口“RF1”“RF2”输出。
频率为 10.5MHz 左右的高频信号。
将信号输入到 2 号板的 J4 口。
先用示波器在 TH1 处观察信号峰-峰值约为 50mV。
(先调频率再调幅度)图 2-2 测试连接图6.调节高频信号发生器的输出信号频率,使单调谐放大器谐振:操作方法:将示波器探头接在调谐放大器的输出端 TH2,调节示波器直至能观察到输出信号的波形,先调节 W3 使输出信号幅度最大,再调节高频信号发生器的输出信号频率使示波器上的信号幅度最大(先用 500KHz 档调节,再用 20 KHz 档调节,直到示波器上的信号幅度最大),此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。
高频 振荡电路解析
振荡电路实验121180166 赵琛一.实验目的1. 进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。
2. 掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理,掌握电路中各元件的功能。
3. 掌握晶体振荡电路的基本原理,熟悉串联型和并联型晶体振荡器电路各自的特点,理解电路中各元件的功能。
4. 掌握静态工作点、正反馈系数、谐振回路的等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响。
5. 比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度,加深对晶体振荡器频率稳定高原因的理解。
二、实验使用仪器1.LC、晶体正弦波振荡电路实验板2.200MH泰克双踪示波器3. FLUKE万用表4. 高频信号源5. 频谱分析仪(安泰信)6. SP312B型高频计数器三、实验基本原理与电路1. LC振荡电路的基本原理LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
LC振荡器的振荡回路由LC元件组成。
从交流等效电路可知:由LC振荡回路引出三个端子,分别接晶体管的三个电极,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~1GHz。
普通电容三点式振荡器的振荡频率不仅与谐振回路的LC元件的值有关,而且还与晶体管的输入电容i C 以及输出电容o C 有关。
当工作环境改变或更换管子时,振荡频率及其稳定性就要受到影响。
为减小i C 、o C 的影响,提高振荡器的频率稳定度,提出了改进型电容三点式振荡电路——串联改进型克拉泼电路、并联改进型西勒电路,分别如图4-1和4-2所示。
串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼电路的振荡频率为:∑=LC 10ω其中∑C 由下式决定io C C C C C C ++++=∑211111 其中0,i C C 分别是晶体管的输入和输出电容。
高频电子221模块二无线发射系统课题一正弦波振荡器
模块二无线发射系统课题一 2.2.1 高频正弦波振荡器 反馈型振荡器的基本工作原理 LC正弦波振荡器 晶体振荡器 知识点回顾
涉及知识点回顾
何谓反馈?反馈有哪几种类型? 何谓LC谐振?LC串联谐振、LC并联谐振电路各自有什么特性?
反馈型振荡器的基本原理
正弦波振荡器的分类
反馈型振荡器 负阻振荡器
反馈型振荡器的电路组成与电路特性
电路组成 放大电路 反馈网络(选频、正反馈)
(2)电路特性
振荡器接通电源后能够从无到有建立起具有某一固定频率的正弦波输出 振荡器在进入稳态后能维持一个等幅连续的振荡 当外界因素发生变化时,电路的稳定状态不受到破坏
3.电路的起振与平衡条件
相位起振条件:
平衡条件起振条件单来自此处添加正文。振幅起振条件:
单击此处添加正文。
振幅起振条件:
单击此处添加正文。
相位起振条件:
单击此处添加正文。
如图2-1-6、 2-1-7所示:
LC正弦波振荡器 -互感耦合反馈式正弦波振荡器
单击此处添加正文。
基本概念:互感与同名端
起振容易,可获得较大的输出信号。 频率稳定度不高,而且互感耦合元件的分布电容和漏感限制振荡频率的提高,主要应用在中、短波波段。
晶体振荡器 -石英晶体的工作特性
石英晶体的形状与晶体振子的结构
2. 晶体振荡器的符号与等效电路 符号与等效电路 如图2-1-16 所示:
晶体振荡器 --石英晶体的工作特性
串联与并联谐振频率 串联谐振频率: 并联谐振频率: 晶体的电抗特性:
晶体振荡器 --石英晶体的工作特性
晶体振荡器 -石英晶体振荡电路
5
画出电感三点式振荡器的等效电路,并列出振荡频率的计算公式。
高频电子线路正弦波振荡器.ppt
单调谐放大器
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
3.相位(频率)稳定条件
相位稳定条件和频率稳定条件实质上是一回事
正弦信号相位φ和频率ω的关系:
d
dt
dt
振荡器的角频率 增大导致相位不断超前 相位 的不断超前表明角频率 增大
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
(1)相位(频率)稳定过程
原平衡态: L (0 ) f F 0
4.1.2 起振条件
1.起振过程分析
单调谐放大器
刚通电:电路中存在很宽的频谱的电的扰动,幅值很小
通电后:
1)谐振回路的选频功能,从扰动中选出 osc 分量(osc 0)
2)放大器工作在线性放大区, |T (josc)|>1 ,形成增幅振荡
3)忽略晶体管内部相移: f =0
回路谐振: L=0
T (josc) =0,相移为零
起振 过程
平衡 状态
起振 过程
平衡 状态
输出波形:
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
4.1.4 稳定条件
1.平衡状态稳定分析:
(1)振荡电路中存在干扰
单调谐放大器
① 外部:电源电压、温度、湿度的变化,引起管子和回 路参数的变化。
② 内部:存在固有噪声(起振时的原始输入电压,进入平 衡后与输入电压叠加引起波动)。
单调谐放大器
外界干扰后: L (0 ) f F 0
Ub 相位超前 Ub 相位
升高
振荡回路相频特性 L 下降
L () f F 下降
L () f F 0
达到新的平衡 > 0
外界干扰消失后: L () f F 0
Ub 相位滞后 Ub 相位
降低
高频仿真实验报告(实验二)
高频仿真实验报告(实验二)吴佳芮电信六班1190一.电感三端式正弦波振荡器的仿真(一)题目要求图的仿真要求:1)至5)(二)电路原理电感三点式振荡器该振荡器又称为哈特莱振荡器。
类似于电容三点式振荡器的分析方式,也可以求得电感三点式振荡器的振幅起振条件和振荡频率,区别在于这里以自耦变压器代替了电容耦合。
(三)仿真电路(四)仿真结果、图形1.直流工作点2.示波器数字频率计=10nF时二.电容三端式正弦波振荡器的仿真(一).题目要求图的仿真要求:1)至4)(二)仿真电路(三)仿真结果、图形1.静态工作点2.虚拟示波器和数字频率计=20pF时C3=200pF时4.当R3阻值增大,振荡器的输出波形转变幅度大,频率不稳定,当R3阻值减小,振荡器的输出波形转变幅度小,频率稳定。
原因:反馈系数与回路电容有关,若是用改变回路电容的方式来改变振荡频率,必将改变反馈系数,从而影响起振。
三.克拉泼振荡器的仿真(一)题目要求图的仿真要求:1)至3)(二)仿真电路(三)仿真结果、图形1.直流工作点2.虚拟示波器和数字频率计3.接入C2a接入C2b四.西勒振荡器的仿真(一)题目要求图的仿真要求:1)至3)(二)仿真电路(三)仿真结果、图形1.虚拟示波器和数字频率计2.接C2接C33.C4=0时C4=33pF时(四)碰到的问题和解决方式测试克拉泼振荡器和西勒振荡器的波形和震荡频率时,开始一直得不到正确的数值,经检查后发现,书上的电路没有加隔直电容,在输出端增加隔直电容后出现正确数据。
《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告
《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告课程名称:高频电子线路实验类型:验证型实验项目名称:正弦波振荡器一、实验目的和要求通过实验,学习克拉泼振荡器的工作原理、电路组成和调试方法,学习电容三点式振荡器的设计方法,利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。
二、实验内容和原理(一)实验原理1、正弦振荡器的基本原理;2、产生等幅震荡的两个基本条件:相位条件和幅度条件)1 利用正反馈将电源接入瞬间的一个激励不断通过谐振网络滤波放大得到一个只含有一个频率成分的正弦。
2 振幅条件:环路增益在放大倍率为1时的偏导数(对输出电压)小于0.相位条件:谐振频率的信号输出相位为2π整数倍(二)实验内容(1)设计振荡频率为9.5MHz的克拉泼振荡器。
(2)用Multisim进行仿真,用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形,并用频率计测量振荡频率,并与理论计算结果进行对比。
(3)改变电阻R3的阻值,用电压表测量振荡管的直流静态工作电压。
三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、频率计、电压表、直流电源。
四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、设计频率为9.5MHz的克拉泼振荡器电路图。
C11000pF R212kΩR12kΩL110mHR4100ΩXSC3ABExt Trig++__+_L23.2uHC41000pFR310kΩKey=A0 %C31000pF C510µFC610µFV112VL322mH C21µFC7100pFXFC1123Q12N29232、用Multisim 进行仿真,用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形,并用频率计测量振荡频率,并与理论计算结果进行对比。
(1)仿真波形和频率测量(2)理论分析计算根据电路图提供的振荡回路参数,计算设计电路的振荡频率与实际测试的振荡频率进行对比。
计算频率值02f LCπ==8.897MHz电路测试频率值f = 9.325MHz 00||100%f f f -=⨯=频率稳定度 5.3%对比分析其产生误差的原因:3、改变电阻R3的阻值,用电压表测量振荡管Q1的直流静态工作电压。
高频实验报告_正弦振荡器和混频器
BG C1
IN(is)
us
C4 C2 C3
OUT(fi)
ui
-Ec
UL(FL)
混频电路原理图
从图可知,输入的高频信号 us( fs) ,通过 C1 加到三极管的 b 极,而本振信号 uL( fL) 经 Cc
耦合,加在三极管的 e 极,这样加在三极管输入端( be 之间)信号为 ube us uL 。
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
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
即两信号在三极管输入端互相叠加。由于三极管的 ic ~ ube 特性(即转移特性)存在非线 性,使两信号相互作用,产生很多新的频率成分,其中就包括有用的中频成分 fL fS 和 fL fS ,输出中频回路(带通滤波器)将其选出,从而实现混频。
高频电子实验报告
一、实验目的1. 了解高频电子线路的基本原理和实验方法。
2. 掌握高频电子线路中LC振荡器、高频小信号放大器等电路的原理和设计方法。
3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理1. LC振荡器:利用LC谐振电路产生正弦波信号,其振荡频率由LC电路的元件参数决定。
2. 高频小信号放大器:利用晶体管等电子元件,对高频信号进行放大,提高信号的幅度。
三、实验仪器1. 高频信号发生器:产生所需频率和幅度的高频信号。
2. 示波器:观察和分析实验信号。
3. 万用表:测量电压、电流等参数。
4. 高频电路实验板:进行实验操作。
四、实验步骤1. LC振荡器实验:(1)搭建LC振荡电路,根据元件参数计算振荡频率。
(2)用示波器观察振荡波形,分析波形特点。
(3)调整元件参数,观察振荡频率和波形的变化。
2. 高频小信号放大器实验:(1)搭建高频小信号放大电路,根据元件参数计算放大倍数。
(2)用示波器观察输入、输出信号波形,分析放大效果。
(3)调整元件参数,观察放大倍数和波形的变化。
五、实验数据与分析1. LC振荡器实验:(1)根据元件参数计算振荡频率,实际测量值与理论计算值基本一致。
(2)观察振荡波形,为正弦波,波形稳定。
2. 高频小信号放大器实验:(1)根据元件参数计算放大倍数,实际测量值与理论计算值基本一致。
(2)观察输入、输出信号波形,放大效果良好。
六、实验结论1. 通过实验,掌握了高频电子线路的基本原理和实验方法。
2. 培养了实验操作技能和数据分析能力。
3. 熟悉了LC振荡器、高频小信号放大器等电路的设计方法。
七、注意事项1. 实验过程中,注意安全操作,防止触电和火灾。
2. 实验数据要准确记录,便于分析。
3. 实验过程中,发现问题要及时解决,确保实验顺利进行。
八、实验报告评分标准1. 实验原理理解(20分)2. 实验步骤操作(20分)3. 实验数据与分析(40分)4. 实验结论与总结(20分)本实验报告得分:______分。
高频课设报告 - 通信电子线路课程设计——电容三点式正弦波振荡器
目录一课程设计目的 (2)二课程设计题目 (2)三课程设计内容 (2)3.1 仿真设计部分 (2)3.1.1设计方案的选择 (2)3.1.2振荡器的原理概述 (3)3.1.3方案对比与选择 (5)3.1.4电路设计方案 (7)3.1.5元器件的选择 (9)3.1.6电路仿真 (9)3.1.7元器件清单 (12)3.2系统制作和调试 (13)3.2.1系统结构 (13)3.2.2系统制作 (15)3.2.3调试分析 (16)四课后总结和体会 (17)参考文献 (17)一课程设计目的《高频电子线路》课程是电子信息专业继《电路理论》、《电子线路(线性部分)》之后必修的主要技术基础课,同时也是一门工程性和实践性都很强的课程。
课程设计是在课程内容学习结束,学生基本掌握了该课程的基本理论和方法后,通过完成特定电子电路的设计、安装和调试,培养学生灵活运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力,具有一定的独立进行资料查阅、电路方案设计及组织实验的能力。
通过设计,进一步培养学生的动手能力。
二课程设计题目1、模块电路设计(采用Multisim软件仿真设计电路)1)采用晶体三极管或集成电路,场效应管构成一个正弦波振荡器;2)额定电源电压5.0V ,电流1~3mA;输出中心频率 6 MHz (具一定的变化范围);2、高频电路制作、调试LC高频振荡器的制作和调试三课程设计内容3.1 仿真设计部分3.1.1设计方案的选择电容反馈式振荡电路的基本电路就是通常所说的三端式(又称三点式)的振荡器,即LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而成的电路,如图2-0所示。
由图可见,除晶体管外还有三个电抗元件X1、X2、X3,它们构成了决定振荡器频率的并联谐振回路,同时构成了正反馈所需的网络,为此根据振荡器组成原则,三端式振荡器有两种基本电路,如图2-0所示。
图2-0中X1和X2为容性,X3为感性,满足三端式振荡器的组成原则,反馈网络是由电容元件完成的,称电容反馈振荡器图2-1 三端式振荡器基本电路电容反馈式振荡电路的设计及原理分析电路由放大电路、选频网络、正反馈网络组成。
FM波频谱分析实验报告(高频电路)
高频电路原理与分析实验报告组员:学号:班级:电子信息工程实验名称: FM波频谱分析指导教师:FM波频谱分析摘要:频谱是指一个时域的信号在频域下的表示方式,可以针对信号进行傅里叶变换而得,所得的结果会是以分别以幅度及相位为纵轴,频率为横轴的两张图,简单来说,频谱可以表示一个信号是由哪些频率的弦波所组成,也可以看出各频率弦波的大小及相位等信息。
信号若随着时间变化,且可以用幅度来表示,都有其对应的频谱。
本文通过MULTISIM进行FM调频波的调频以及频谱分析,进而阐明关于频谱分析的基本原理。
关键词:调频解调频谱分析Abstract:The spectrum refers to the representation of a signal in time domainin frequency domain, which can be obtained by Fourier transform. The result is two graphs with amplitude and phase as the longitudinal axis and frequency as the transverse axis respectively. If the signal changes with time and can be expressed in amplitude, it has its corresponding spectrum. In this paper, FM frequency modulation and spectrum analysis of FM frequency modulation wave are carried out by MULTISIM.Keywords: FM Demodulation Spectrum analysis1引言频谱分析是一种将复噪声号分解为较简单信号的技术。
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高频电路原理与分析
实
验
报
告
组员:
学号:
班级:电子信息工程
实验名称:正弦波振荡器
指导教师:
一.实验目的
1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理,熟悉其各元件的功能;
2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法;
3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响;
4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响,感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。
二.实验内容
V ,
1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形,测量振荡器输出电压峰-峰值p p
并以频率计测量振荡频率;
2.测量LC振荡器的幅频特性;
3.测量电源电压变化对振荡器的影响;
4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。
三、实验步骤
1、实验准备
插装好正弦振荡器与晶体管混频模块,接通实验箱电源,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
用鼠标点击显示屏,选择“实验项目”中的“高频原理实验”,然后再选择“振荡器实验”中的“LC振荡器实验”,显示屏会显示出LC振荡器原理实验图。
说明:电路图中各可调元件的调整,其方法是:用鼠标点击要调整的原件,模块上对应的指示灯点亮,然后滑动鼠标上的滑轮,即可调整该元件的参数。
利用模块上编码器调整与鼠标调整其效果完全相同。
用编码器调整的方法是:按动编码器,选择要调整的元件,模块上对应的指示灯点亮,然后旋转编码器旋钮,即可调整其参数。
我们建议采用鼠标调整,因为长时间采用编码器调整,可能会造成编码器损坏。
本实验箱中,各模块可调元件的调整,其方法与此完全相同,后面不再说明。
2、LC振荡实验(为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响,应使晶振停振,即调2W3使晶振停振。
)
(1)西勒振荡电路幅频特性测量
用铆孔线将2P2与2P4相连,示波器接2TP5,频率计与2P5相连。
开关2K1拨至“p”(往下拨),此时振荡电路为西勒电路。
调整2W4使输出幅度最大。
(用鼠标点击2W4,且滑动鼠标滑轮来调整。
)调整2W2可调整变容管2D2的直流电压,从而改变变容管的电容,达到改变振荡器的振荡频率,变容官上电压最高时,变容管电容最小,此时输出频率最高。
按照
表2-1电压的变化测出与电压相对应的振荡频率和输出电压(峰-峰值Vp-p),并将测量结果记于表中,表中电压为变容管2D2上的电压,调整2W2即可调整其电压,调整2W2时,显示屏上会显示其电压。
表2-1
表2-2
根据所测数据,分析振荡频率与电压变化有何关系,输出幅度与振荡频率有何关系,并画出振荡频率与输出幅度的关系曲线。
(2)克拉泼振荡电路幅频特性的测量
将开关2K1拨至“S”(往上拨),振荡电路转换为克拉泼电路。
按照上述(1)的方法,测出振荡频率和输出电压,并将测量结果记于表2-2中。
根据所测数据,分析振荡频率与电压变化有何关系,输出幅度与振荡频率有何关系,并画出振荡频率与输出幅度的关系曲线。
(3)测量电源电压变化对振荡器频率的影响
分别将开关2K1打至(S)和(P)位置,改变电源电压E C,测出不同E C下的振荡频率。
并将测量结果记于表2-3中。
其方法是:用铆孔线将2P2与2P4相连,频率计接射随器输出2P5,调整电位器2W4使输出最大,用示波器监测输出,测好后去掉。
调整2W2使变容管2D2上电压为5V。
用三用表直流电压档测2TP1测量点电压,按照表2-3给出的电压值Ec,调整2W1电位器,分别测出与电压相对应的频率。
表中△f为改变Ec时振荡频率的偏移,假定Ec=10.5V时 ,△f=0,则△f=f-f10.5V。
表2-3 串联
(S)
E C(V)10 9 8 7 6 5 4
F(MHZ)
11.6
95
11.746 11.789 11.836 11.893 11.948 11.996
△f(KHZ) 0 51 94 141 198 253 301
并联
(P)
E C(V)10 9 8 7 6 5 4
F(MHZ) 7.40 7.402 7.404 7.412 7.420 7.425 7.435
△f(KHZ) 0 2 4 12 20 25 35 根据所测数据,分析电源电压变化,对振荡频率有何影响。
3.晶体振荡器实验
用鼠标点击显示屏,选择“实验项目”中的“高频原理实验”,然后再选择“振荡器实验”中的“晶体振荡器实验”,显示屏会显示晶体振荡器原理实验图。
图中的可调元件可利用鼠标进行调节。
(1)用铆孔线将2P3与2P4相连,将示波器探头接到2TP5端,观察晶体振荡器波形,如果没有波形,应调整2W3电位器。
然后用频率计测量其输出端2P5频率,看是否与晶体频率一致。
(CH1为晶体振荡输出2TP5)
(2)示波器接2TP5端,频率计接2P5输出口,调节2W3以改变晶体管静态工作点,观察振荡波形及振荡频率有无变化。
(晶体管静态工作点在3.2V左右时晶体振荡器输出信号幅度最大)
四.实验结果
图1
、图2
图3
图4
图5
图6
(1)根据测试数据,分别绘制西勒振荡器,克拉泼振荡器的幅频特性曲线,并进行分析比较;
图7
图8
分析比较:由图可得,西勒振荡器频率随电压的增加而增加,输出电压随振荡频率的增加也逐渐增加。
克拉泼振荡频率随电压的增加而增加,输出电压随振荡频率的增大逐渐减小。
通过比较二者的幅频特性曲线可得,西勒电路的频率稳定度最高,振荡频率也最高,性能更好。
(2)根据测试数据,计算频率稳定度,分别绘制克拉泼振荡器、西勒振荡器的
c o
f
E f ∆-曲线;
△
0 4.341904 7.973535 11.91281 16.64845 21.17509 25.0917
f/f0
图9
Ec 10 9 8 7 6 5 4
△f/f0 00.2701970.540249 1.618996 2.695418 3.367003 4.707465
图10
(3)根据实验,分析静态工作点对晶体振荡器工作的影响;
因为静态工作点的改变会引起电流Ic的改变,当三极管IC过大时,HFE值会减小,使振荡器的放大器环节倍数降低,所以会降低输出幅度,而且会造成输出波形失真。
如果过大,还会造成振荡器停振。
(4)总结由本实验所获得的体会。
本次实验让我发现了很多问题,因为实验前未对仪器设备进行调试,导致在实验过程中才发现设备问题,如示波器输出波形不正常、某些接口接触不良等。
实验过程中,部分操作未按实验指导书要求进行,导致实验获得的数据与理想数据有较大的偏差。
而且画幅频特性曲线图时发现实际图像不及理想图像顺滑,一方面可能是因为实际电路元件参数不够理想,某些点处放大器并非工作在理想工作区造成的。
另一方面可能时因为测量取样点不够多,使得个别误差数据对整体曲线影响程度增加。
所以我认为,自己以后应该多操作实验,积累经验。