实验一 耿氏振荡器

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微波实验

微波实验

【实验题目】微波传输特性和基本测量【实验目的】1.学会使用基本微波器件,了解微波振荡源的基本工作特性和微波的传出特性。

2.掌握频率,功率以及驻波比的测量。

【实验仪器】固态源,隔离器,衰减器,频率计检流计微瓦功率计和驻波测量线等【实验原理】1.耿氏二极管振荡器耿氏二极管振荡器的核心是耿氏二极管。

主要是基于n型砷化镓的导带双谷——高能谷和低能谷。

在n型砷化镓样品的两端加上直流电压,当电压较小时样时,随电压增高电流反品电流随电压的增高而增大;当电压超过某一临界值Vth而减小(这种随电场的增加电流下降的现象称为负阻效应。

)2.微波传输线常用的微波传输线有同轴传输线,波导传输线,微带传输线等。

由于辐射损耗,介质损耗,承受功率和击穿电压的影响,同轴线和微带线的使用受到一定限制,而波导传输线由于无辐射损耗和外界干扰,结构简单,击穿强度高等特点在微波段得到了广泛的应用。

矩形波导是一个横截面为矩形a*b的均匀,无耗波导管,实验室常用波导管,宽边a=22.86mm,窄边b=10.16mm。

3.微波谐振腔谐振腔是一段封闭的金属导体空腔,具有储能,选频等特性。

常用的谐振腔有矩形和圆柱形两种。

矩形谐振腔由一段长度L为λg/2的整数倍的矩形波导管,两端用金属片封闭而成。

其输入和输出的能量通过金属片的小孔耦合。

4.微波传输特性在微波波段中,为了避免导线辐射损耗和趋肤效应的影响,一般采用波导作为微波传输线微波在波导中传输具有横电波TE,横磁波TM和横电波与横磁波混合波三种。

矩形波导是较常用的传输线之一,它能传输各种波形的TE,TM波。

波。

微波实验中使用的标准矩形波导管,通常采用的传输波型是TE10波导中存在入射波和反射波,描述波导管中匹配和反射程度的物理量是驻波比或反射系数。

依据终端负载的不同,波导管具有三种工作状态。

(1)匹配负载——不存在反射波,波导中呈现行波状态(2)短接片——终端全反射,波导中呈现纯驻波状态(3)一般情况下——混波状态。

实验二、 波导测试系统实验-20140527

实验二、 波导测试系统实验-20140527

Hz 的最终公式为:
nπX
nπY
Hz=Anm cos
cos
e-jβgz
a
b
…..(3-10)
由公式 3-10 得出相关的横面 E 场和 H 场,直角坐标的麦克斯维方程为:
jωμmπ Anm nπX
nπY
Ex=
sin
e-jβgz
Kc2b cos a
b
-jωμnπ Anm nπX
nπY
Ey=
cos
e-jβgz
实验二:波导内的传播类型、波长和相位速度
1.实验目的 一、学习波导理论 二、通过实验学习自由空间与波导内的微波传播特性
2.实验理论 微波波导是矩形或圆形截面的空金属管。在本实验里使用的是矩形波
导。下面的数学分析是以矩形波导分析的。假设用户具有波动方程的基本 知识,那么圆形波导可以用圆柱坐标,并用相似的方法分析。我们从波动 方程开始分析。 A 、波动方程
圆柱型谐振腔频率计的主要技术参数: 1. 频率范围:f =8.2-12.4GHz; 2.有载 Q 值:Q≥800; 3.精确度≤0.3%.
3.5 可变衰减器 可变衰减器结构如图 3.5 示,图中:1-标准三厘米矩形波导,2-法兰,3-
调节机构,4-衰减片。
3
1
2
图 3.5 在标准三厘米矩形波导内 E 面安装衰减片 4,衰减片 4 上装有二个连杆,连 杆通过开在矩形波导内 H 面上的二个小孔与调节机构连接,调节机构使衰减片 4 在波导内 E 面移动,以改变衰减量,调节机构的园盘刻有对应于衰减片 4 在波导 内的衰减量 可变衰减器主要技术参数: 1. 频率范围:f =8.2-12.4GHz; 2. 输入驻波比≤1.25;
简化的波动方程表达如下:

振荡器实验

振荡器实验

第一章实验环节及要求为了达到实验预期目的和效果,需要作好实验前的预习、实验过程、实验报告等几个主要环节。

一、实验预习(30分)能否在规定的时间内完成实验内容,并达到预期的实验效果,很大程度上取决于实验前的预习和准备工作是否充分。

因此每次实验前,需要阅读实验讲义,明确实验目的与任务,掌握必要的实验理论和方法,了解实验内容和所用设备的使用方法,在此基础上简要写出预习报告,内容包括:1、实验名称2、实验目的3、实验原理(要求简明扼要)4、实验电路图(原理图,交流等效图)5、实验设备6、完成预习思考题,预期实验结果7、实验内容(只要求列出实验项目及记录数据的空白表格)二、实验过程(40分)正确的操作程序和良好的工作方法是实验顺利进行的保证。

因此,实验时要求做到:1、按编号入座,认真检查实验使用电子仪器设备的状况,若发现故障应报告指导教师及时排除,以免耽误上课时间。

2、认真听取指导教师对实验的介绍。

3、根据实验电路的结构特点,按实验内容要求接线。

接线完毕,要养成自查的习惯。

4、实验电路接好后,接入电源。

要求实验前“先接实验电路,后接通电源”,实验完毕后,“先断开电源,后拆实验电路”。

5、电路接通后,不要急于测定数据,先按实验预习时所预期的实验结果,概略地观察全部现象及各仪表的读数变化范围。

然后,逐项实验,测量时要有选择地读取几组数据。

读取数据时,要尽可能在仪器仪表的同一量程内读数,减少由于仪器仪表量程不同而引起的误差。

6、若实验中要求绘制曲线,至少要读取10组数据,而且,在曲线弯曲部分应多读几组数据,这样画出的曲线就比较平滑准确。

7、测量数据经自审无误后,送指导教师复核,经检查正确后才可拆掉电路,以免因数据错误需要重新接线测量而花费不必要的时间。

8、实验结束后,应做好仪器设备和导线的整理以及实验台面的清洁工作,做到善始善终。

(10分)三、实验报告(30分)实验报告是实验工作的全面总结。

对于工科学生来说,撰写实验报告是一种基本技能训练。

(整理)实验一正弦波振荡器

(整理)实验一正弦波振荡器

实验一正弦波振荡器一.实验目的:1.掌握晶体管工作状态,反馈大小对振荡器幅度与波形的影响2.研究外界条件变化对振荡器频率稳定度的影响3.比较LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度,加深对晶体振荡器频率稳定度高的原因理解二.实验内容:1.调试LC振荡电路特性,观察波形并测量其频率2.观察振荡状态与晶体管工作状态的关系3.比较LC振荡器和晶体管振荡器频率的稳定度三.实验器材:双踪示波器、万用表、通信电路试验箱四.实验原理图:1.电容三端式振荡器图1-4(a)工作点偏高,振荡管工作范围易进入饱和区,输出阻抗的降低将会使振荡波形严重失真,严重时,甚至使振荡器停振。

图1-4(b)中工作点偏低,避免了晶体管工作范围进入饱和区,对于小功率振荡器,一般都取在靠近截止区,但是不能取得太低,否则不易起振。

3.振荡器的频率稳定度频率稳定度是振荡器的一项十分重要技术指标,这表示在一定的时间范围内或一定的温度、湿度、电源、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度,振荡频率的相对变化量越小,则表明振荡器的频率稳定度越高。

提高振荡回路标准性除了采用稳定性好和高Q的回路电容和电感外,还可以采用与正温度系数电感作相反变化的具有负温度系数的电容,以实现温度补偿作用,或采用部分接入的方法以减小不稳定的晶体管极间电容和分布电容对振荡频率的影响。

石英晶体具有十分稳定的物理和化学特性,在谐振频率附近,晶体的等效参量Lq很大,Cq很小,rq 也不大,因此晶体Q值可达百万数量级,所以晶体振荡器的频率稳定度比LC振荡器高很多。

四.实验数据及分析:1实验数据2.分析:1)LC振荡器作用时,其频率波动在100Hz左右,而晶体振荡器则为1Hz 左右,所以晶体振荡器较为稳定。

2)振荡振幅与工作点电压成正比。

3)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。

五、思考题1.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。

LC实验报告

LC实验报告

实验一 LC 与晶体振荡器实验报告一、实验目的1、了解三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及工作原理。

2、比较静态工作点和动态工作点,了解工作点对振荡波形的影响。

3、测量振荡器的反馈系数等参数。

4、比较LC 与晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验原理三点式振荡器包括电感三点式振荡器(哈脱莱振荡器)和电容三点式振荡器(考毕兹振荡器),其交流等效电路如图1-1。

1、起振条件1)相位平衡条件:Xce 和Xbe 必需为同性质的电抗,Xcb 必需为异性质的电抗,且它们之间满足下列关系:2)幅度起振条件:LCX X X X Xc oC L cebe 1 |||| )(=-=+-=ω,即'ie 1*()AuL m oe q Fu q qq >++式中:qm ——晶体管的跨导, FU ——反馈系数, AU ——放大器的增益,qie ——晶体管的输入电导, qoe ——晶体管的输出电导, q'L ——晶体管的等效负载电导, FU 一般在0.1~0.5之间取值。

2、电容三点式振荡器1)电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器图1-2是基本的三点式电路,其缺点是晶体管的输入电容Ci 和输出电容Co 对频率稳定度的影响较大,且频率不可调。

2)串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器电路如图1-3所示,其特点是在L 支路中串入一个可调的小电容C3,并加大C1和C2的容量,振荡频率主要由 C3和L 决定。

C1和C2主要起电容分压反馈作用,从而大大减小了Ci 和Co 对频率稳定度的影响,且使频率可调。

L1L13)并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器 电路如图1-4所示,它是在串联改进型的基础上,在L1两端并联一个小电容C4,调节C4可改变振荡频率。

西勒电路的优点是进一步提高电路的稳定性,振荡频率可以做得较高,该电路在短波、超短波通信机、电视接收机等高频设备中得到非常广泛的应用。

本实验箱所提供的LC 振荡器就是西勒振荡器。

固态微波源耿氏二极管振荡器)

固态微波源耿氏二极管振荡器)

固态微波源(耿氏二极管振荡器):教学实验室常用的微波振荡器除了反射速调管振荡器外,还有耿氏(或称体效应)二极管振荡器,也称之为固态源。

耿氏二极管振荡器的核心是耿氏二极管。

耿氏二极管主要是基于n型砷化镓的导带双谷——高能谷和低能谷结构。

1963年耿氏在实验中观察到,在n型砷化镓样品的两端加上直流电压,当电压较小时样品电流随电压增高而增大;当电压V超过某一临界值V th后,随着电压的增高电流反而减小(这种随电场的增加电流下降的现象称为负阻效应);电压继续增大(V>V b)则电流趋向饱和。

这说明n型砷化镓样品具有负阻特性。

砷化镓的负阻特性可用半导体能带理论解释。

砷化镓是一种多能谷材料,其中具有最低能量的主谷和能量较高的临近子谷具有不同的性质。

当电子处于主谷时有效质量m*较小,则迁移率μ较高,当电子处于主谷时有效质量m*较大,则迁移率μ较低。

在常温且无外加电场时,大部分电子处于电子迁移率高而有效质量低的主谷,随着外加电场的增大,电子平均漂移速度也增大;当外加电场大到足够使主谷的电子能量增加至0.36eV时,部分电子转移到子谷,在那里迁移率低而有效质量较大,其结果是随着外加电压的增大,电子的平均漂移速度反而减小。

在耿氏二极管两端加电压,当管内电场E略大于E T(E T为负阻效应起始电场强度)时,由于管内局部电量的不均匀涨落(通常在阴极附近),在阴极端开始生成电荷的偶极畴;偶极畴的形成使畴内电场增大而使畴外电场下降,从而进一步使畴内的电子转入高能谷,直至畴内的电子全部进入高能谷,畴不再长大。

此后,偶极畴在外电场作用下以饱和漂移速度向阳极移动直至消失。

而后整个电场重新上升,再次重复相同的过程,周而复始地产生畴的建立、移动和消失,构成电流的周期性振荡,形成一连串很窄的电流,这就是耿氏二极管的振荡原理。

耿氏二极管的工作频率主要有偶极畴的渡越时间决定。

实际应用中,一般将耿氏管装在金属谐振腔中做成振荡器,通过改变腔体内的机械调谐装置可在一定范围内改变耿氏振荡器的工作频率。

lc振荡器 实验报告

lc振荡器 实验报告

lc振荡器实验报告LC振荡器实验报告引言振荡器是电子学中常见的一个电路,它能够产生连续的交流信号。

LC振荡器是一种基本的振荡器电路,由电感(L)和电容(C)组成。

本实验旨在通过搭建LC振荡器电路并观察其振荡现象,深入理解振荡器的原理与特性。

实验材料与方法实验所需材料有:电感、电容、电阻、信号发生器、示波器、电压表、电线等。

实验步骤:1. 将电感、电容和电阻按照电路图连接好;2. 将信号发生器的输出端与电路的输入端相连;3. 将示波器的探头分别连接到电路的输出端和电压表的输出端;4. 打开信号发生器和示波器,调整信号发生器的频率和示波器的时间基准;5. 观察示波器上的波形,并记录相关数据;6. 根据实验数据分析振荡器的特性。

实验结果与讨论在实验过程中,我们通过调整信号发生器的频率和示波器的时间基准,观察到了LC振荡器的振荡现象。

在正确连接电路的前提下,当信号发生器输出的频率与振荡器的共振频率相等时,振荡器能够产生稳定的振荡信号。

我们记录了不同频率下的振荡现象,并通过示波器观察到了正弦波形。

在共振频率附近,我们观察到了振荡信号的幅值最大,而在共振频率两侧,幅值逐渐减小。

这是因为在共振频率处,电感和电容之间的能量转移达到最大,而在共振频率两侧,能量转移不完全,导致振荡信号的幅值减小。

我们还通过改变电容和电感的数值,观察到了振荡器的频率变化。

根据振荡器的公式,频率与电容和电感的数值成反比关系。

因此,通过调整电容和电感的数值,我们可以改变振荡器的频率。

此外,我们还观察到了振荡器的启动条件。

在实验中,我们发现当信号发生器的频率与振荡器的共振频率相差较大时,振荡器无法启动。

只有当两者的频率足够接近,振荡器才能启动并产生稳定的振荡信号。

这是因为振荡器需要通过电容和电感之间的能量转移来维持振荡,而频率差异过大会导致能量转移不完全,无法形成稳定的振荡。

结论通过本次实验,我们成功搭建了LC振荡器电路,并观察到了振荡现象。

W波段耿氏二极管振荡器研制

W波段耿氏二极管振荡器研制
帽盘将整个振荡器分为两个腔体。帽盘和下腔体之间形成一径向谐振腔,可以实现二极管 与负载之间较好的阻抗匹配。振荡器的频率主要由帽盘的直径、厚度、管子在腔体中的位置等 参数决定。一般的帽式谐振腔只有下腔体可调,而上腔体固定,即帽盘与偏置滤波器下端面的 距离固定,因此调谐范围较窄。我们根据电子科技大学唐小宏教授的经验,使偏置滤波器的位 置在半个波长内上下可调,这样就产生两个可调腔体,使调谐范围大大增加。腔体及小零件的 加工应尽量保证较高的精度和光洁度,尽量减小腔体中的缝隙,以提高腔体的Q值。
2.调试 耿氏二极管振荡器的调试量很大,需要对帽盘的尺寸、二极管的偏压、偏置滤波器的位置、
二极管在腔体中的位置、短路活塞的位置等参数交叉来回调试。其中帽盘的尺寸和二极管在腔 体中的位置对振荡性能影响最大,其它参数也对振荡性能产生不可忽视的影响。
特别值得注意的是,在调试中应加强对二极管的保护。调试中通常出现两种情况会损坏管 子2。一种情况是偏压过高出现断路,这种情况可用管子的热阻来解释,应并联一只参数合适 的稳压管对管子进行保护。另一种情况是工作中偏置电压突然短路,使运行中的管子受到毁坏 出现短路管或断路管,这种现象主要是由于寄生参量间的能量转换引起的。所以在调试中应尽 量减小管予通断次数,严格禁止工作时偏置电压突然短路,并对可调元件进行绝缘技术处理。
作为单个振荡器,由于我们所使用的耿氏二极管功率较小,只有几个毫瓦,在设计时使二 极管的热沉部分与管座及腔体接触良好,能有效地散出管子的热量,所以频率和功率受温度的 影响不大。经过多次测量,频率偏移在几MHz左右,功率基本保持不变。在系统应用中,可 采用注入锁定方法来保证对振荡器频率稳定度的要求。
4.结束语 本文介绍了基于俄制耿氏二极管的w波段基波振荡器的设计、调试及测试结果,并分析

振荡器实验报告

振荡器实验报告

振荡器实验报告振荡器实验报告引言振荡器是一种能够产生连续振荡信号的电路或设备。

在电子技术领域中,振荡器被广泛应用于通信、计算机、仪器仪表等各个领域。

本实验旨在通过设计和搭建一个简单的振荡器电路,探索振荡器的工作原理和性能。

实验目的1. 了解振荡器的基本原理和分类;2. 学习振荡器电路的设计和搭建方法;3. 掌握振荡器的频率调节和幅度调节方法;4. 通过实验验证振荡器的工作性能。

实验装置和材料1. 信号发生器2. 电阻、电容、电感等元件3. 示波器4. 多用电表5. 面包板、导线等实验步骤1. 振荡器电路的设计根据实验要求,选择适当的元件进行振荡器电路的设计。

根据所需的频率范围和输出幅度,选择合适的电容和电感值。

同时,根据电路的稳定性要求,添加适当的反馈电阻。

2. 搭建振荡器电路将所选元件按照设计图纸的连接方式搭建在面包板上。

确保连接正确、牢固,并注意电路的布局和防静电措施。

3. 调节频率和幅度将信号发生器连接到振荡器电路的输入端,选择适当的频率和幅度。

通过调节电容或电感的数值,观察振荡器的输出频率和幅度的变化。

记录调节过程中的观察结果。

4. 测量振荡器的参数使用示波器和多用电表等仪器,测量振荡器的输出频率、幅度、失真度等参数。

通过与设计要求的比较,评估振荡器的工作性能。

实验结果与分析在实验过程中,我们设计并搭建了一个简单的RC振荡器电路。

通过调节电容和电阻的数值,我们成功地实现了振荡器的频率和幅度的调节。

在调节过程中,我们观察到频率和幅度呈现出一定的相关性,即频率增加时,幅度也会相应增加。

通过测量,我们得到了振荡器的输出频率为X Hz,幅度为X V。

与设计要求相比,振荡器的输出频率相对较稳定,但幅度存在一定的波动。

这可能是由于电路中的元件参数不完全理想或外界干扰等原因导致的。

结论通过本次实验,我们深入了解了振荡器的工作原理和性能。

通过设计和搭建振荡器电路,我们掌握了振荡器的频率和幅度调节方法。

通过测量和分析,我们评估了振荡器的工作性能,并发现了一些问题和改进的空间。

[精品]LC与晶体振荡器实验报告

[精品]LC与晶体振荡器实验报告

[精品]LC与晶体振荡器实验报告1. 实验目的本次实验的主要目的是掌握晶体振荡器工作的基本原理及振荡器的应用,学习LC滤波器的概念和基本原理,并且掌握实验中常用的测试仪器和示波器的使用方法。

2. 实验原理2.1 晶体振荡器原理晶体振荡器的主要作用是产生稳定的高频信号。

其基本原理是利用晶体的特殊结构和性质,在电场的作用下引起晶体的机械振动,使晶体在某一频率上产生谐振。

当晶体处于谐振状态时,振荡回路中的谐振电路产生的电压将驱动振荡器的输出电路产生稳定高频信号。

2.2 LC滤波器原理LC滤波器是由电容器和电感器组成的,可以对电路中的电信号进行滤波和衰减。

一般分为高通滤波器和低通滤波器两种。

当在电路中串联一个电感表征的元件和一个电容表征的元件时,可以得到LC电路。

在LC电路中,当电容和电感阻抗相等时,电路处于共振状态。

在这种状态下,电路产生的衰减最小,是一个理想的振荡器。

3. 实验设备和器件本次实验所使用的设备和器件如下:2. 电脑3. 示波器4. 稳压电源6. 电阻、电容、电感4. 实验步骤1. 将晶体振荡器模块插入LC滤波器板上的插槽,将示波器连接在输出端口。

2. 将稳压电源的电源线插入电源插孔,并将稳压电源的输出端口插入晶体振荡器模块的电源端口。

3. 打开稳压电源,调节电压输出值以满足晶体振荡器的工作电压需求,并使用示波器检测晶体振荡器产生的高频信号。

2. 连接电源,切换到低通滤波器模式。

调节电源输出电压以适应电路中元件的电压需求。

3. 调整电阻的值以改变电路中的电阻值。

使用示波器检测电路中产生的信号。

4. 在低通模式下,串联一个电容电路,使用示波器检测电路中产生的信号。

5. 实验结果与分析通过实验,我们得到了晶体振荡器的输出示波图。

可以看出,晶体振荡器生成的信号频率稳定,波形清晰明显。

通过实验,我们得到了电路中低通滤波器和高通滤波器的效果图。

我们可以看到电路中的信号被过滤和衰减,得到了不同的输出效果。

大学化学振荡反应实验报告

大学化学振荡反应实验报告

大学化学振荡反应实验报告实验名称:大学化学振荡反应实验报告一、实验目的:1. 了解振荡反应的基本原理和特点。

2. 掌握振荡反应的操作方法。

3. 观察振荡反应的现象,并对其进行解释。

二、实验仪器和药品:1. 仪器:试管、试管夹、滴管、恒温槽。

2. 药品:硫氰化钾、硫化钠、稀硝酸、五氧化二磷、稀盐酸。

三、实验原理和步骤:1. 实验原理:振荡反应是指在反应物浓度相当趋于平衡时,会发生浓度的周期性变化现象。

其基本原理是通过反应物浓度变化引起反应速率的变化,从而产生振荡现象。

2. 实验步骤:a. 准备实验用的五个试管,并标好序号1-5。

b. 在试管1中加入适量的硫氰化钾溶液,并加入适量的硫化钠溶液进行混合。

c. 在试管2中加入适量的稀硝酸。

d. 在试管3中加入适量的五氧化二磷溶液,并加入适量的盐酸进行混合。

e. 将试管1和试管2分别放入恒温槽中加热至适当温度。

f. 分别取一滴试管1和试管2中的溶液并混合于试管3中,然后加入一滴稀硝酸进行观察。

g. 将试管3放入恒温槽中,观察试管中溶液的颜色变化和振荡现象。

四、实验结果与分析:1. 实验结果:在进行实验的过程中,观察到试管3中的溶液发生了周期性的变化。

起初溶液呈现黄色,然后逐渐变为深蓝色,继续变为无色,最后再度变为黄色,循环往复。

2. 结果分析:此实验中观察到的振荡现象是由于反应物的浓度变化引起反应速率的周期性变化导致的。

具体反应机理为:五氧化二磷与硫氰化物反应生成二氯化三磷和二氧化硫;二氯化三磷与硫化物反应生成三硫化十磷和二氯化硫;三硫化十磷与五氧化二磷反应生成二氧化三硫,从而循环往复形成周期性的振荡反应。

五、实验结论:通过本次振荡反应实验,我们观察到了溶液颜色周期性变化的现象,并对其进行了解释。

振荡反应是一种特殊的反应类型,其特点是反应物浓度变化引起反应速率的周期性变化。

本实验混合了五氧化二磷、硫氰化物、硫化物等多种化学物质,在适当的温度下产生了周期性的振荡反应。

物理化学:B-Z振荡反应实验报告

物理化学:B-Z振荡反应实验报告

B-Z 振荡反应1 引言(简明的实验目的/原理)实验目的:1.了解Belousov-Zhabotinski 反应(简称B-Z 反应)的机理。

2.通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。

实验原理:所谓化学振荡就是反应系统中某些物理量如组分的浓度随时间作周期性的变化。

1958年,Belousov 首次报道在以金属铈离子作催化剂的条件下,柠檬酸被溴酸氧化的均相系统可呈现这种化学振荡现象。

随后,Zhabotinsky 继续了该反应的研究。

到目前为止,人们发现了一大批可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统。

例如,除了柠檬酸外,还有许多有机酸(如丙二酸、苹果酸、丁酮二酸等)的溴酸氧化反应系统能出现振荡现象,而且所用的催化剂也不限于金属铈离子,铁和锰等金属离子可起同样的作用。

后来,人们笼统地称这类反应为B-Z 反应。

目前,B-Z 反应是最引人注目的实验研究和理论分析的对象之一。

该系统相对来说比较简单,其振荡现象易从实验中观察到。

由实验测得的B-Z 体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线如图1所示。

图1:B-Z 体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线关于B -Z 反应的机理,目前为人们普遍接受的是关于在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂的条件下,丙二酸被溴酸氧化的机理,简称为FKN 机理。

其主要的反应步骤及各步骤的速率或速率系数归纳如下:FKN 机理序号 机理步骤速率或速率常数(1)22HOBr Br H Br H O -++++1116291110108----=⋅⋅⨯=s k s dm mol k(2) HOBr H Br HBrO k 222−→−+++- 16292102--⋅⋅⨯=s dm mol k (3)HOBrHBrO H Br BrO k +−→−+++--233219331.2--⋅⋅=s dm mol k(4)+-++−→−H HOBr BrO HBrO k 324213174104--⋅⋅⨯=s dm mol k(5)O H BrO k k H HBrO BrO 2255232+++-+-1317516245102100.1-----⋅⋅⨯=⋅⋅⨯=sdm mol k s dm mol k(6) ++++−→←++42326Ce HBrO H Ce BrO k 快速(7)+-++−→−+H Br BrMA MA Br k 72]][[103.127MA H k +-⨯=(8)8423262626k Ce MA H O Ce HCOOH CO H+++++−−→+++][53.0]][[108.8428MA MA Ce k +⨯=+-(9)+-++++++−→−++HCO HCOOH Br CeO H BrMA Ce k 5242423249][20.0]][[107.1429BrMA BrMA Ce k +⨯=+-(10) +-++−→−+H CO Br HCOOH Br k 222210][]][[105.72310+-⨯=H HCOOH Br k 注:k i 代表第i 个反应步骤的速率,MA 和BrMA 分别为CH 2(COOH)2和BrCH(COOH)2的缩写。

高频实验 正弦波振荡器

高频实验 正弦波振荡器

实验三正弦波振荡器
一、正反馈LC振荡器
1)电感三端式振荡器
通过示波器观察其输出波形,并说明该电路的不足
(不足在于截止失真)
3.1 电感三端式振荡器
2)电容三端式振荡器
(a)(b)
3.2 电容三端式振荡器
(1)分别画出(a)(b)的交流等效图,计算其反馈系数
(2)通过示波器观察输出波形,与电感三端式振荡器比较
(3)用虚拟仪器数字频率计(XFC1)测量频率,与计算值进行比较。

3)克拉泼振荡器
3.3 克拉泼振荡器
(1)通过示波器观察输出
(2)在该电路的基础上,将其修改为西勒振荡器,并通过示波器观察波形
二、晶体振荡器
(a)
(b)
3.4 晶体振荡器
(1)(a)(b)分别是什么形式的振荡器?
(2)通过示波器观察波形,电路的振荡频率是多少?
注意:3.3和3.4电路中有滑阻,在仿真时可以通过改变滑阻值,来触发电路。

问题:
(1)振荡器的电路特点?电路组成?
(2)并联型和串联型晶体振荡器中的晶体分别起什么作用?
(1)振荡器的电路特点:不需要输入信号控制就能自动的将直流电源转变为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。

电路由振荡回路和直流信号源以及晶体管引入正反馈网络组成。

(2)并联型晶体振荡器中的晶体的作用:晶体管相当于线圈,呈感性。

串联型晶体振荡器中的晶体的作用:晶体管相当于导线,短路。

振荡器实验报告

振荡器实验报告

振荡器实验报告振荡器实验报告引言:振荡器是一种能够产生连续振荡信号的电子设备,广泛应用于通信、无线电、雷达等领域。

本文将介绍一次振荡器实验的设计、实施和结果分析。

实验目的:通过设计和搭建一个简单的振荡器电路,了解振荡器的基本原理和工作方式,并通过实验验证理论知识。

实验装置:1. 电源:提供所需的电能;2. 电容器:存储电荷;3. 电感器:储存电能;4. 晶体管:用于放大和控制电流;5. 电阻器:限制电流;6. 示波器:用于观察振荡器输出的波形。

实验步骤:1. 连接电路:根据设计图纸,将电容器、电感器、晶体管和电阻器依次连接起来,形成一个闭合电路;2. 接通电源:将电源接入电路,确保电路正常工作;3. 调节电阻:通过调节电阻器的阻值,控制电路的稳定性;4. 观察输出波形:将示波器的探头接入电路的输出端,观察并记录振荡器输出的波形。

实验结果:经过实验,我们成功地搭建了一个振荡器电路,并观察到了输出的振荡波形。

通过示波器的显示,我们可以清晰地看到周期性的正弦波信号。

随着电阻值的变化,我们发现波形的频率也会相应改变,验证了振荡器的频率可调性。

结果分析:振荡器的实验结果与理论预期相符。

振荡器的工作原理是通过正反馈回路来实现信号的持续振荡。

在电路中,晶体管扮演着放大和控制信号的角色,电容器和电感器则通过储存和释放电能来维持振荡的连续性。

而电阻器则起到限制电流的作用,保证电路的稳定性。

实验中,我们发现调节电阻器的阻值可以改变振荡器的频率。

这是因为电阻器的阻值决定了电路的时间常数,从而影响振荡器的周期。

当电阻值增大时,时间常数增大,振荡器的频率相应减小;反之,电阻值减小时,振荡器的频率增大。

这一发现与理论知识相符。

结论:通过本次振荡器实验,我们深入了解了振荡器的基本原理和工作方式。

实验结果验证了理论知识的正确性,并通过观察输出波形的变化,进一步了解了振荡器的频率可调性。

振荡器作为一种重要的电子设备,在通信和无线电领域发挥着重要的作用,对于我们深入学习和理解电子学知识具有重要意义。

晶体震荡器实验报告

晶体震荡器实验报告

晶体震荡器实验报告引言晶体震荡器是一种常用的电子元器件,主要用于产生稳定的高频信号。

在电子仪器、通信设备、计算机等领域中有广泛的应用。

本次实验旨在通过搭建电路并进行实验操作,深入了解晶体震荡器的工作原理和性能特点。

实验原理晶体震荡器主要由晶体谐振器和放大器组成。

晶体谐振器是一个能够发出特定频率振荡的电路元件,在晶体的压电效应作用下,产生机械振荡,进而转化为电信号输出。

放大器负责放大晶体谐振器输出的信号,使得其能驱动后续电路。

实验步骤1. 准备实验所需材料,包括晶体谐振器、电容、电感、电阻等元件。

2. 按照实验电路图搭建晶体震荡器电路。

3. 连接电源,确保正负极正确。

4. 使用示波器检测电路输出的信号频率。

5. 调整电容和电感的数值,观察对输出频率的影响。

6. 记录实验数据并进行分析。

实验结果根据实验数据和观察结果可以得出以下结论:1. 当电容和电感的数值较小时,输出频率较低。

2. 随着电容和电感的增大,输出频率逐渐增大。

3. 在一定范围内,电容和电感的数值对输出频率有较大的影响。

实验讨论本次实验通过调整晶体震荡器电路中电容和电感的数值,观察对输出频率的影响,进一步加深了对晶体震荡器工作原理的理解。

实验结果表明,晶体震荡器的输出频率与电容、电感的数值有密切关系,增大电容和电感的数值可以增加输出频率。

实验总结通过本次实验,我们更加全面地了解了晶体震荡器的工作原理和特性。

晶体震荡器在电子领域有着广泛的应用,对于实际工程项目的设计和实施起着重要的作用。

通过实验操作,我们能够直观地观察到电路中元件的相互作用,并通过调整电路参数来实现所需的输出频率。

参考文献1. 张三,李四,王五. 电子技术基础教程[M]. 某某大学出版社,2008.2. 陈六,赵七. 电子实验指导手册[M]. 某某出版社,2010.。

lc振荡器实验报告

lc振荡器实验报告

lc振荡器实验报告LC振荡器实验报告引言:振荡器是电子电路中常见的一种设备,它能够产生稳定的交流信号。

本次实验中,我们将学习和探索LC振荡器的工作原理和特性。

通过实验,我们可以更好地理解振荡器的基本原理,并且掌握设计和调试振荡器电路的技巧。

一、实验准备在开始实验之前,我们需要准备以下实验器材和元件:1. 电源:提供所需的直流电源,确保电压稳定。

2. 电感:用于构建LC振荡器的电感元件。

3. 电容:用于构建LC振荡器的电容元件。

4. 变频器:用于调节振荡器的频率。

5. 示波器:用于观测和测量振荡器输出的波形和频率。

二、实验步骤1. 连接电路:根据实验电路图,连接电感、电容和其他元件。

确保连接正确,没有短路或接触不良的情况。

2. 调节电源:将电源接入电路,并调节电压为所需的数值。

确保电压稳定,不产生噪声或波动。

3. 调节变频器:使用变频器,逐渐调节振荡器的频率。

观察示波器上的波形变化,并记录频率范围。

4. 观察波形:通过示波器观察振荡器输出的波形,并记录其特点。

可以观察到振荡器的幅度、频率和相位等参数。

5. 测量频率:使用示波器或其他频率计,测量振荡器输出的频率,并与变频器设置的频率进行比较。

确保振荡器输出的频率符合预期。

6. 调试和优化:根据观察到的波形和测量的频率,对电路进行调试和优化。

可以尝试调整电容或电感的数值,以获得更稳定和准确的振荡器输出。

三、实验结果在本次实验中,我们成功构建了一个LC振荡器电路,并获得了稳定的振荡器输出。

通过示波器观察到的波形,我们可以看到振荡器产生的正弦波信号。

测量的频率也与变频器设置的频率相吻合,证明振荡器的工作正常。

四、实验分析通过本次实验,我们深入理解了LC振荡器的工作原理和特性。

LC振荡器是一种基于电感和电容的谐振电路,它能够产生稳定的振荡信号。

振荡器的频率由电感和电容的数值决定,通过调整这些元件的数值,我们可以改变振荡器的频率范围。

在实际应用中,振荡器被广泛用于无线通信、音频设备和时钟电路等领域。

晶体振荡器实验报告

晶体振荡器实验报告

晶体振荡器实验报告晶体振荡器实验报告引言晶体振荡器作为一种重要的电子元件,在现代科技中发挥着重要作用。

本实验旨在通过实际搭建晶体振荡器电路并进行测试,探究晶体振荡器的工作原理和性能特点。

一、实验原理晶体振荡器是一种利用晶体的谐振特性产生稳定频率信号的电子元件。

其基本原理是利用晶体的谐振回路,在特定的电路条件下,通过正反馈作用使振荡器产生稳定的振荡信号。

二、实验步骤1. 准备工作:检查实验装置是否完好,确保电源、信号发生器等设备的正常工作。

2. 搭建电路:根据实验要求,搭建晶体振荡器电路。

电路中包括晶体谐振器、放大器、反馈网络等关键部分。

3. 调节参数:根据实验要求,调节电路中的参数,如电容、电感等,以实现振荡器的稳定工作。

4. 测试频率:使用频率计或示波器等测试仪器,测量振荡器输出的频率,并记录下来。

5. 分析结果:根据实验数据,分析振荡器的频率稳定性、波形纯净度等性能指标,并与理论值进行对比。

三、实验结果与分析在实验中,我们搭建了晶体振荡器电路,并进行了频率测试。

实验结果显示,振荡器输出的频率为XHz,与理论值XHz相比误差在可接受范围内。

这表明我们成功地实现了晶体振荡器的稳定振荡。

进一步分析振荡器的性能指标,我们发现其频率稳定性较高,波形纯净度也较好。

这得益于晶体谐振器的特性,晶体的谐振频率非常稳定,能够提供高质量的振荡信号。

此外,我们还测试了振荡器在不同负载条件下的性能。

结果显示,在负载变化较大的情况下,振荡器的频率变化较小,稳定性较好。

这说明晶体振荡器具有较好的负载适应性,适用于各种实际应用场景。

四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了晶体振荡器的工作原理和性能特点。

晶体振荡器作为一种重要的电子元件,其稳定的振荡频率和优良的波形特性,在通信、计算机等领域有着广泛的应用。

然而,晶体振荡器的设计和调试并非一件简单的任务。

在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的晶体谐振器、放大器和反馈网络等元件,以及合适的参数配置,才能实现理想的振荡效果。

振荡器实验报告

振荡器实验报告

振荡器实验报告振荡器实验报告引言:振荡器是电子学中常见的一种电路,它能够产生稳定的交流信号。

在本次实验中,我们将探索振荡器的工作原理,并通过实验验证其性能。

一、实验目的本实验的主要目的有两个方面:1. 了解振荡器的基本原理和工作方式;2. 通过实验验证振荡器的性能,如频率稳定性、幅度稳定性等。

二、实验原理振荡器是一种能够自激励产生振荡信号的电路。

它由放大器和反馈网络组成。

放大器将输入信号放大后送回反馈网络,反馈网络再将信号输入放大器,形成一个闭环。

在适当的条件下,这个闭环系统能够产生稳定的振荡信号。

三、实验装置本次实验所需的装置有:1. 函数发生器:用于提供输入信号;2. 振荡器电路:由放大器和反馈网络组成;3. 示波器:用于观测振荡器输出信号的波形。

四、实验步骤1. 搭建振荡器电路:根据实验指导书提供的电路图,连接放大器和反馈网络;2. 设置函数发生器:将函数发生器的输出与振荡器电路的输入相连,设置适当的频率和幅度;3. 观测输出信号:将示波器的探头连接到振荡器电路的输出端,调整示波器的参数,观察输出信号的波形和频率;4. 记录实验数据:记录函数发生器的频率和幅度,以及示波器观测到的振荡器输出信号的波形和频率。

五、实验结果与分析根据实验数据和观测结果,我们可以得出以下结论:1. 振荡器能够产生稳定的振荡信号,其频率和幅度基本保持不变;2. 振荡器的输出信号呈现正弦波形,频率与函数发生器设置的频率相近。

六、实验误差与改进在实验过程中,可能会存在一些误差,影响实验结果的准确性。

可能的误差来源包括:1. 实验装置的精度限制:函数发生器和示波器的精度可能会对实验结果产生一定的影响;2. 电路元件的参数漂移:电路元件的参数可能会随时间变化,导致振荡器的频率和幅度发生变化。

为了减小误差,我们可以采取以下改进措施:1. 使用更高精度的实验装置:选择精度更高的函数发生器和示波器,以提高实验结果的准确性;2. 定期校准电路元件:定期检查和校准电路元件的参数,以确保振荡器的频率和幅度稳定。

最新正弦振荡器实验报告

最新正弦振荡器实验报告

最新正弦振荡器实验报告实验目的:本实验旨在设计、搭建并测试一个基本的正弦振荡器电路。

通过实验,我们将进一步理解正弦波的产生原理,振荡器的工作方式,以及电路元件对振荡频率和波形的影响。

实验设备和材料:1. 运算放大器(如LM741)2. 电阻器、电容器(用于形成RC振荡电路)3. 电源(±15V)4. 示波器(用于观察输出波形)5. 面包板(用于临时搭建电路)6. 跳线实验步骤:1. 根据预先设计的电路图,在面包板上搭建RC振荡器电路。

电路主要由运算放大器、电阻器和电容器组成。

2. 连接电源,为电路提供所需的±15V电压。

3. 将示波器的探头连接到振荡器电路的输出端,以便于观察输出波形。

4. 打开示波器,调整适当的时间和电压尺度,确保正弦波形清晰可见。

5. 改变电路中的电阻器和电容器的值,观察并记录不同组合下振荡频率和波形的变化。

6. 确保振荡器在不同的电源电压下都能稳定工作,并记录波形的稳定性。

实验结果:1. 在标准电阻和电容值下,振荡器成功产生了稳定的正弦波输出。

波形频率和振幅符合预期。

2. 电阻和电容值的改变导致了振荡频率的显著变化,这与理论上的RC 振荡器频率公式相符。

3. 在不同的电源电压下,振荡器的波形稳定性有所差异。

在推荐的电源电压范围内,波形最为稳定。

实验讨论:本次实验中,我们观察到的正弦波形的质量和稳定性受到电路元件参数和电源电压的影响。

通过调整元件参数,我们能够在一定范围内控制振荡频率。

此外,实验也表明,电源电压的稳定性对于振荡器的正常工作至关重要。

结论:通过本次实验,我们成功地搭建并测试了正弦振荡器电路。

实验结果验证了理论设计的正确性,并加深了对正弦波产生原理的理解。

未来的工作可以包括进一步优化电路设计,提高振荡器的频率稳定性和波形质量。

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实验一耿氏振荡器
一、实验目的
微波信号源耿氏(Gunn)振荡器的理论和操作
二、实验原理
A、Gunn效应
又称电子迁移效应(1963年Gunn发现)。

直流电压加到硅材料上(如GaAs和InP),在一定条件下呈现负阻特性,根据高频电子技术课程中关于振荡器章节的知识,知负阻器件可实现调谐振荡电路,而微波谐振电路典型的如谐振腔。

条件:保持加在半导体上的电压梯度超过3000V/cm(电压门限)。

B、Gunn振荡器
1、结构和功能
2、性能参数
3、使用方法
三、仪器和设备
1、实验箱
2、电压表
3、电流表
4、功率计
四、实验步骤和结果
A、电流——>电压关系特性
1、实验系统连接
2、测试过程
(1)、电压调至4V,可调衰减器调至10dB,保证Gunn振荡器的隔离;
(2)、每次将电压调高0.5V(最高不超过10V),测量相应电流,并记录成表、绘制
电流(A)
电压(V )
B 、输出功率——>输入电压关系特性 1、实验系统连接
2、测试过程 (1)、打开功率表,校零 (2)、电压调至0V ,可调衰减器调至0dB ; (3)、每次将输入电压调高0.5V (最高不超过10V ),测量相应输出功率,并记录成
表、绘制为图。

注: mW dBm P P
log 1mW 10
输出功率(A )
输入电压(V )
C 、输出频率——>输入电压关系特性 1、实验系统连接
2、测试过程
(1)、Gunn振荡器频率测量方法:固定输入电压,衰减器调至最大衰减,功率表打至1.0量程,减小衰减,使功率表读书接近刻度的右侧约0.8至1mW;慢慢调整频率表,观察功率表,当功率表读数有大幅度下降时,频率表读数为Gunn振荡器的频率。

(2)、电压调至刚刚可以产生振荡,即最低振荡电压;
(3)、每次增加1V,最高不超过10V,测出相应的频率(注意:频率表每个刻度是10MHz),并记录成表、绘制为图。

输出频率(A)
输入电压(V)。

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