深圳大学高频实验报告五石英晶体振荡器
高频实验报告
设计报告学院电子与信息学院课程名称高频实验设计题目专业电子信息工程班级12电本2班姓名刘炽明学号2012044243101指导教师陈俊时间学院：电子与信息学院专业：电子信息工程班级：12电本2班姓名：刘炽明学号：2012044243101实验一调谐放大器一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱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，从而了角频带扩展4.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法二、实验主要仪器1.L Y—GP2高频电路实验箱2.双踪示波器3.扫频仪4.高频信号发生器5.毫伏表6.万用表7.实验板G1三、实验原理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1—1所示。
该电路由晶体管V、选频回路CL二部分组成。
它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率f S=8.5MHz。
R1、R2各射极电阻决定晶体管的静态工作点改变回路并联电阻R，即改变回路Q值，从而改变放大器的增益和通频带。
改变射极电阻Re，从而改变放大器的增益。
四、实验内容及步骤（一）单调回路谐振放大器（二）1.实验电路见图1—1（1）按图1—1连接电路（注意接线前先测量+12V电源电压，无误后，关断电源再接线）。
（2）接线后仔细检查，确认无误后接通电源。
2.静态测量实验电路中选Re=1K测量各静态工作点，计算并下表实例实测计算根据Vce判断V是否工作在放大区原因V B V E Ic Vce 是否B>E 1.936V 1.235V 1.175mA 10.6V √Vce导通*VB、VE是三极管的基极和发射极对地电压。
3.动态研究（1）测放大器的动态范围Vi~V o（在谐振点）选R=10K，Re=1K。
高频信号发生器接到电路输入端，电路输出接毫伏表，选择正常放大区的输入电压Vi，调节频率f使其为10.7MHz，调节C T使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时调节V1由0.02变到0.8伏，逐点记录V o电压，并填入表1.2。
深圳大学高频实验报告五石英晶体振荡器
深圳大学实验报告课程名称：高频电路实验项目名称：石英晶体振荡器学院：信息工程学院专业：集成电路设计与集成系统指导教师：报告人：班级：二班学号：实验时间：2014年5月15日实验报告提交时间：2014年6月12日星期四教务部制实验步骤：1．实验准备⑴在箱体右下方插上实验板1。
接通实验箱上电源开关，此时箱体上12V、5V电源指示灯点亮。
⑵把实验板1左下方单元（石英晶体振荡器电路单元)的电源开关（K4）拨到ON位置，就接通了+12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。
2．静态工作点测量改变电位器W1可改变BG1的基极电压VB，并改变其发射极电压VE。
记下VE的最大、最小值，并计算相应的IEmax、IEmin值（R4=1.5kΩ）。
3．静态工作点变化对振荡器工作的影响⑴实验初始条件：VEQ=2.5V（调W1达到），R5=110kΩ（接通K1，断开K2、K3）。
⑵调节电位器W1以改变晶体管静态工作点IE，使其分别为表5.1所示各值，且把示波器探头接到OUT端，观察振荡波形，测量相应的振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计读取相应的频率值，填入表5.1。
4．微调电容C4变化对振荡器工作的影响⑴实验初始条件：同3⑴。
⑵用改锥（螺丝刀、起子）平缓地调节微调电容C4。
与此同时，把示波器探头接到OUT 端，观察振荡波形，测量相应的振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计读取相应的频率值，填入表5.2。
5．负载电阻变化对振荡器工作的影响⑴实验初始条件：同3⑴。
⑵改变负载电阻R5，使其分别为110kΩ、10kΩ、1kΩ（分别单独接通K1、K2、K3），且把示波器探头接到OUT端，观察振荡波形，测量相应的振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计读取相应的频率值，填入表5.3。
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
实验05 石英晶体振荡器
RL ～ f
表5-1
R
110kΩ
10k Ω
1k Ω
f（MHZ）
五、预习要求 1． 查阅晶体振荡器的有关资料。阐明为什么用石英晶体 ． 作为振荡回路元件就能使振荡器的频率稳定度大大提高。 2． 试画出并联型晶体振荡器和串联型晶体振荡器的实际 ． 电路，并阐述两者在电路结构及应用方面的区别。 六、实验报告要求 1．画出实验电路的交流等效电路。 ． 2．整理实验数据。 ． 3．比较晶体振荡器与LC振荡器带负载能力的差异，并分 ． 析原因。 4．你如何肯定电路工作在晶体的频率上。 ． 5．根据电路给出的LC参数计算回路的中心频率，阐述本 ． 电路的优点。
L2 Rp R3 C5 L1 3.3mh C2 V R2 C1 R4 EX 6MHz C3 100p C4 1500p2V
R1
out
图5-2 晶体振荡器原理图
三、实验仪器 1．双踪示波器 ． 2．频率计 ． 3．万用表 ． 4．实验板G1 ．
四、实验内容及步骤
实验电路如图5-2 1．测振荡器静态工作点，调图中RP，测得IEmax及IEmin。 ． 2．测量工作点在上述范围内时的振荡频率及输出电压。 ． 3．负载不同时对频率的影响，RL 分别取110k Ω 、10k Ω 、 ． 1k Ω，测出电路振荡频率，填入表5-1，并与LC振荡器 比较。
预习要求 复习低频功率放大器的工作原理和分析方法。 完成实验电路的工程估算，列出元件清单。 熟悉实验电路原理图，拟好数据记录表格。 实验报告要求 记录各项调整、测量结果，并用单对数坐标纸 画出幅频特性曲线。 列表比较工程估算和实验结果，并加以讨论。 对实验中出现的现象进行分析。
思考题
1．查阅晶体振荡器的有关资料。阐明为什 ．查阅晶体振荡器的有关资料。 么用石英晶体作为振荡回路元件就能使振 荡器的频率稳定度大大提高。 荡器的频率稳定度大大提高。 2．试画出并联型晶体振荡器和串联型晶体 ． 振荡器的实际电路，并阐述两者在电路结 振荡器的实际电路， 构及应用方面的区别。 构及应用方面的区别。
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）。
3225石英晶体振荡器的阻抗范围
文章标题：探究石英晶体振荡器的阻抗范围在现代科技领域中，石英晶体振荡器扮演着至关重要的角色。
它不仅被广泛应用于通信设备、计算机、电子钟表等领域，而且也深刻影响了人类社会的发展进程。
石英晶体振荡器之所以能够如此重要，与其阻抗范围息息相关。
本文将从深度和广度两个方面来探讨石英晶体振荡器的阻抗范围，以便读者能够更全面地理解这一主题。
一、石英晶体振荡器的基本原理要深入理解石英晶体振荡器的阻抗范围，首先需要对其基本原理有所了解。
石英晶体具有压电效应，即受到外界压力或拉伸时会产生电荷。
这一特性使得石英晶体可以用作振荡器的振动元件。
当电压施加于石英晶体上时，它会发生机械振动，产生特定的频率。
而这一频率与石英晶体的物理尺寸和机械特性有关，因此可以通过控制其尺寸和形状来实现不同的振荡频率。
二、阻抗范围对石英晶体振荡器的影响石英晶体振荡器的阻抗范围直接关系到其在电路中的应用。
阻抗范围广泛意味着石英晶体振荡器可以适用于不同的电路和系统，而阻抗范围受限则可能导致其应用范围收缩。
一般来说，石英晶体振荡器的阻抗范围包括了电阻、电感和电容等参数的范围变化。
在实际应用中，需要根据电路的要求选择具有适当阻抗范围的石英晶体振荡器，以确保电路的正常工作。
三、石英晶体振荡器的阻抗范围评估针对石英晶体振荡器的阻抗范围进行全面评估，需要考虑多个方面的因素。
首先是石英晶体振荡器的工作频率范围，它直接决定了石英晶体的振荡频率范围。
其次是石英晶体振荡器的稳定性和精度，这些参数与其阻抗范围密切相关，因为稳定性和精度的要求会对阻抗参数提出更高的要求。
四、石英晶体振荡器的实际应用石英晶体振荡器在通信设备、计算机、电子钟表等领域有着广泛的应用。
在这些应用中，石英晶体振荡器的阻抗范围会受到严格的要求。
在通信设备中，要求石英晶体振荡器具有较宽的阻抗范围，以适应不同的工作环境和电路条件。
在电子钟表中，对石英晶体振荡器的稳定性和精度要求较高，这也对其阻抗范围提出了更高的要求。
高频振荡器实验-石英晶体振荡器
实
调整RW1电位器，使IC=2mA
验
调整时采用间接测量法。 ：即用直流电压表测量晶体管发射极对
数
地电压，并将测量结果记录于表中。
据
BG1
Re=1K
记
Vb
Ve
Vce
Ic计算值
录
四、实验应会技能
实验内容二： 振荡器的频率与幅度调测
实验准备
SW1“右”（LC振荡） SW2“左”（RL=110K）
SW3“左”（C2=330Pf）
fo 1
2 LC
三、实验应知知识
6与.3考毕串兹联电型路相改进电容三端式振荡器(克拉泼电路)
比，电在路电组感成L如上图串示：
联特一点个是电在容考。毕但兹电路的基础上，
它用有一以电下容特C点3与：原电路中的电感L相 1可串、不。振影功荡响用频反主率馈要改系是变以增加回路总电 数容。和减小管子与回路间的耦合来
三点式
三点电容（考毕兹） 三点电感（哈特莱）
改进三 点式
电容串联改进（克拉泼） 电容并联改进（西勒）
串联型
皮尔斯
并联型
密勒
① 放大网络 三、实验应知知识 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4固反定频馈率型的交正流能弦量波，即振构荡成驱器动的系统电。路构成与工作原理
－
•
Vo
正反馈网络
•
Vf
－
－
－
•
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。
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 授,且有uin>ui2>ui1.从而形成振荡过程，实现将直流能量转换成交流信号。
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。
石英晶体振荡器
C0
C
L
R
X
0
X>0为感性区域
X<0为容性区域
s
p
C0— 两金属片间电容 C — 振动弹性，等效于电容 L — 晶体等效质量惯性，等 效于电感 R — 振动的磨擦损耗，等效 于电阻R
串联支路的谐振频率
并联回路的谐振频率
在上式中令X
1、石英晶体简介
继续
(1)石英晶体的压电效应
石英晶体的符号
本页完
若在晶片的两极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之若在极板间施加机械力，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。
若在极板间所加的是交变电场，就会产生机械变形振动，同时机械变形振动又会产生交变电场。
返回
学习要点
01
本 节 学 习 要 点 和 要 求
02
晶振器等效电路的工作原理
03
晶体振荡电路的工作过程
04
晶体谐振器应用在电路中的串、并联正反馈
05
返回
06
晶体振荡器
01
03
05
02
04
石英晶体的等效电路及特性
06
返回
晶体振荡电路主页
/CONTENTS
晶体振荡器
1、石英晶体简介 (1)石英晶体的压电效应
由晶体的频率特性知，电路中 f < fs 和 f > fp的频率，晶体呈现电容性质的阻抗，此时等效于一只电容器。
显然由C1、C2 、C3和C组成的电路不是选频回路，不可能有谐振频率。所以这些频率受到衰减。
并联晶体振荡器
X>0为感性区域
X<0为容性区域
X
石英晶体振荡器
⽯英晶体振荡器⽯英晶体振荡器⽯英晶体振荡器是⼀种⽤于频率稳定和选择频率的电⼦器件，它的主要作⽤是提供频率基准，由于它具有⾼稳定的物理化学性能、极⼩的弹性震动损耗以及频率稳定度⾼的特点，因此被⼴泛⽤于远程通信、卫星通信、移动电话系统、全球定位系统（GPS）、导航、遥控、航空航天、⾼速计算机、精密计测仪器及消费类民⽤电⼦产品中，是⽬前其它类型的振荡器所不能替代的.⼀、⽯英晶体谐振器的结构、振荡原理1、⽯英晶体振荡器的结构⽯英晶体振荡器是利⽤⽯英晶体（⼆氧化硅的结晶体）的压电效应制成的⼀种谐振器件，它的基本构成⼤致是：从⼀块⽯英晶体上按⼀定⽅位⾓切下薄⽚（简称为晶⽚，它可以是正⽅形、矩形或圆形等），在它的两个对应⾯上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊⼀根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了⽯英晶体谐振器，简称为⽯英晶体或晶体、晶振。
其产品⼀般⽤⾦属外壳封装，也有⽤玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
下图是⼀种⾦属外壳封装的⽯英晶体结构⽰意图。
2、压电效应若在⽯英晶体的两个电极上加⼀电场，晶⽚就会产⽣机械变形。
反之，若在晶⽚的两侧施加机械压⼒，则在晶⽚相应的⽅向上将产⽣电场，这种物理现象称为压电效应。
如果在晶⽚的两极上加交变电压，晶⽚就会产⽣机械振动，同时晶⽚的机械振动⼜会产⽣交变电场。
在⼀般情况下，晶⽚机械振动的振幅和交变电场的振幅⾮常微⼩，但当外加交变电压的频率为某⼀特定值时，振幅明显加⼤，⽐其他频率下的振幅⼤得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象⼗分相似。
它的谐振频率与晶⽚的切割⽅式、⼏何形状、尺⼨等有关。
⼆、⽯英晶体振荡器的等效电路与谐振频率1、等效电路⽯英晶体谐振器的等效电路如下图所⽰。
当晶体不振动时，可把它看成⼀个平板电容器称为静电电容Co，它的⼤⼩与晶⽚的⼏何尺⼨、电极⾯积有关，⼀般约⼏个PF到⼏⼗PF。
当晶体振荡时，机械振动的惯性可⽤电感L1来等效。
⼀般L1的值为⼏⼗mH 到⼏百mH。
2.石英晶体振荡器实验报告
石英晶体振荡器实验报告学号200800120228 姓名辛义磊实验台号30一、实验目的1、进一步学习数字频率计的使用方法；2、掌握并联型晶体振荡器的工作原理及特点；3、掌握晶体振荡器的设计、调试方法；4、观察并研究外界因素变化对晶体振荡器工作的影响。
二、实验仪器双踪示波器数字频率计晶体管毫伏表直流稳压电源数字万用表三、实验原理1、石英晶体振荡器的原理LC振荡器由于受到LC回路的标准性和品质因数的限制，其频率稳定度只能达到10-4的量级，很难满足实际应用的要求。
石英晶体振荡器采用石英晶体谐振器作为选频回路的振荡器，其振荡频率主要由石英晶体决定。
与LC回路相比，石英晶体谐振器具有很高的标准性和品质因数，使石英晶体振荡器可以获得极高的频率稳定度。
由于石英晶体的精度和稳频措施不同，石英晶体振荡器可以获得高达10-4—10-11量级的频率稳定度。
晶体谐振器是一个串、并联谐振回路，串并联谐振频率f q、f p分别为由于错误！未找到引用源。
，错误！未找到引用源。
相差很小，一般石英晶体的L q很大，错误！未找到引用源。
很小，与同样频率的LC元件构成的回路相比，L q、错误！未找到引用源。
与LC元件数值要相差4—5个数量级；同时，晶体谐振器的品质因数也非常大。
晶体在工作频率附近阻抗变化率大，有很高的并联谐振阻抗。
在晶体振荡器中，把石英晶体谐振器用作等效感抗，振荡频率必处于错误！未找到引用源。
之间的狭窄频率范围内。
由于石英晶体的高Q特性，等效感抗X随w的变化率极其陡峭，它对频率的变化非常敏感。
因而在晶体振荡器的振荡系统中出现频率不稳定因素影响，使振荡系统的错误！未找到引用源。
时，石英晶体具有极高的频率补偿能力，晶体振荡器的振荡频率只要有极微小的变化，就足以保持振荡系统的错误！未找到引用源。
因此，晶体振荡器的工作频率非常稳定。
晶体振荡器依据在电路中的作用，可分为并联型晶体振荡器和串联型晶体振荡器两大类。
2、实验电路本实验采用石英晶体振荡器，如图所示为实验电路图。
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。
石英晶体振荡器实验报告【高振动石英晶体振荡器】
石英晶体振荡器实验报告【高振动石英晶体振荡器】石英晶体振荡器实验报告【高振动石英晶体振荡器】新的设备特性使苛刻应用中的频率控制更稳固。
我们通常认为在电子系统中，石英晶体振荡器是最易碎的元件之一，这并不奇怪，因为振荡器里的石英晶体谐振器是由一个很大的结晶体组成的，就像一个大的圆空AT-cut晶体被金属夹固定在一个金属壳里。
这种结构不能耐受高出50～100g太多的振动强度。
这类晶体振荡器非常适合大型台式仪器和类似的设备，但不太适用于对高振动性要求很高的应用领域，如掌上电脑和军需设备。
在这些设备中，加速度达到千个甚至万个g。
很明显，一般的晶体结构在此类应用中是不合适的。
推动石英晶体和振荡器结构变化的动力来自对电子器件小型化的不断追求。
伴随着照相机平版印刷的发展和加工石英晶体的化学工艺的进步，小型化在1970年迈出了关键的一步。
这种新的处理工艺来自曾用于硅工业的一些技术，能够精确地磨制出小于1mm尺寸的石英／晶体，并能精确到几微米。
在小型化进程中很重要的另一步是将晶体牢牢固定于一个粗糙机架的陶瓷封装技术得到发展。
由此，这种制造与构造工艺成为了石英晶体小型化不成文的标准。
“小型化”与“好处”幸运的是，石英晶体振荡器的小型化还带来了额外的好处，那就是大大提高了它们冲击与振动的耐受性。
因为尺寸小，谐振器质量较低，也因此对谐振器的力也较小。
如果使用强安装材料，谐振器就不会因为加速度太大掉下来，它会被牢牢固定在本来的位置上，进一步而言，由于它的小尺寸(短空白大小或短音叉齿)谐振器内的剪力很小，谐振器能抵抗高振动而不被破坏。
小尺寸的另一个附加的好处是，谐振器的最低弯曲型频率状态可达几千赫兹或更高。
这种情形至少会带来两个好处。
第一个，由于振动到来之前大约1mm或更长时间会出现振动，可作为类似静电噪声的脉冲处理，在任何指定时段内的振动可大致看做一个固定的加速度，而这个加速度太小，所以不能激活晶体的弯曲模式，第二，这种弯曲型对频率要求非常高，振动产生的频率通常低于2kHz，所以不会被其所激活。
石英晶体振荡器
(a)
(b)
(c)
(a) 符号
石英晶体谐振器 (b) 基频等效电路
(c) 完整等效电路
射频通信电路
泛音晶体振荡电路
——目的：提高振荡频率
泛音晶体特征：基音、各次泛音均有振荡，次数越低振荡越强
（
C1、 C 2 的串联）
并联回路谐振频率：
fo 2 Lq 1 C q (C 0 C L ) C q (C 0 C L ) Cq 1 f q (1 ) 2 C0 C L
f P f q (1
Cq 2C0
)
fq fo f p
射频通信电路
Cq 1 f q f o f q (1 ) f p ——说明以下三点 2 C0 CL
石英晶体滤波器的特点
１）石英晶体的物理和化学性能都十分稳定；
２）晶体的Ｑ值可高达数百万数量级； ３）在串、并联谐振频率之间很狭窄的工作频带内，具有极陡 峭的电抗特性曲线，因而对频率变化具有极灵敏的补偿能力。 因此，用石英晶体作为振荡回路元件，就能使振荡器的频 率稳定度大大提高。
射频通信电路
7.3.1 石英晶体特性概述 石英晶体是 SiO2 结晶材料，具有非常稳定的物理特性 石英晶体片 石英晶体谐振器
射频通信电路
（3）压电效应 石英晶体片受外力或形变 在石英片的两面加电场
正压电效应
晶体片两面感应出电荷 石英晶体片会形变 产生交变电流
逆压电效应
应用：在石英晶体片两端加交变电场 绝缘体 导体 问题：交变电流大小与什么有关？ 何时电流最大？ 当外加交变电压的频率 与石英晶体片的固有振动频率一致时 ——共振，电流最大
石英实验报告
一、实验目的1. 了解石英晶体振荡器的基本原理和结构；2. 掌握石英晶体振荡器的性能测试方法；3. 分析石英晶体振荡器的频率稳定性和相位噪声等性能指标；4. 评估石英晶体振荡器在实际应用中的适用性。
二、实验原理石英晶体振荡器是一种利用石英晶体的压电特性产生稳定频率信号的电子元件。
当石英晶体受到机械振动时，会在其表面产生电荷，从而在晶体两端形成电场。
反之，当在晶体两端施加电场时，也会使晶体产生机械振动。
这种现象称为压电效应。
石英晶体振荡器的工作原理基于石英晶体的固有频率。
当外界施加的频率与晶体的固有频率相匹配时，晶体将产生共振现象，从而产生稳定的振荡信号。
石英晶体振荡器的频率稳定性和相位噪声等性能指标主要取决于晶体的质量、电路设计以及外部环境等因素。
三、实验仪器与材料1. 石英晶体振荡器；2. 数字频率计；3. 示波器；4. 信号发生器；5. 稳压电源；6. 连接线；7. 实验平台。
四、实验步骤1. 将石英晶体振荡器接入实验平台，连接好信号发生器、数字频率计和示波器；2. 调整信号发生器的输出频率，使其接近石英晶体振荡器的固有频率；3. 观察示波器显示的振荡波形，调整信号发生器的输出频率，使石英晶体振荡器产生共振；4. 记录此时石英晶体振荡器的输出频率；5. 调整信号发生器的输出频率，使石英晶体振荡器产生共振，重复步骤4；6. 比较不同频率下石英晶体振荡器的输出频率，分析其频率稳定性；7. 测量石英晶体振荡器的相位噪声，记录数据；8. 分析实验结果，评估石英晶体振荡器的性能。
五、实验结果与分析1. 频率稳定性实验中，我们记录了石英晶体振荡器在不同频率下的输出频率。
经过多次测量，得到石英晶体振荡器的频率稳定度为±0.01ppm。
这说明石英晶体振荡器具有较好的频率稳定性。
2. 相位噪声实验中，我们测量了石英晶体振荡器的相位噪声。
在10kHz带宽内，相位噪声为-100dBc/Hz。
这说明石英晶体振荡器具有较低的相位噪声，适用于对相位稳定性要求较高的场合。
深圳大学高频实验报告五石英晶体振荡器
深圳大学实验报告课程名称：高频电路实验项目名称：石英晶体振荡器学院：信息工程学院专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务部制实验目的：1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。
2．掌握石英晶体振荡器、串联型晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件功能。
3．熟悉静态工作点、微调电容、负载电阻对晶体振荡器工作的影响4．感受晶体振荡器频率稳定度高的特点，了解晶体振荡器工作频率微调的方法。
实验内容：1．用万用表进行静态工作点测量。
2．用示波器观察振荡器输出波形，测量振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计测量振荡频率。
3．观察并测量静态工作点、微调电容、负载电阻等因素对晶体振荡器振荡幅度和频率的影响。
基本原理：1．晶体振荡器工作原理一种晶体振荡器的交流通路如图5-1所示。
图中，若将晶体短路,则L1、C2、C3、C4就构成了典型的电容三点式振荡器(考毕兹电路)。
因此，图5-1的电路是一种典型的串联型晶体振荡器电路（共基接法）。
若取L1=4.3μH、C2=820pF、C3=180pF、C4=20pF，则可算得LC并联谐振回路的谐振频率f0≈6MHz，与晶体工作频率相同。
图中，C4是微调电容，用来微调振荡频率；C5是耦合（隔直流）电容，R5是负载电阻。
很显然，R5越小，负载越重，输出振荡幅度将越小。
R4R5 C2C3C4L1C5BG1JTI图5-1 晶体振荡器交流通路2．晶体振荡器电路晶体振荡器电路如图5-2所示。
图中，R3、C6为去耦元件，C1为旁路电容，并构成共基接法。
W1用以调整振荡器的静态工作点（主要影响起振条件）。
K1、K2、K3用来改变R5，从而改变振荡器负载。
C9为输出耦合电容。
实际上，图5-2电路的交流通路即为图5-1所示的电路。
实验步骤：1．实验准备⑴在箱体右下方插上实验板1。
接通实验箱上电源开关，此时箱体上、电源指示灯点亮。
⑵把实验板1左下方单元（石英晶体振荡器电路单元)的电源开关（K4）拨到ON位置，就接通了+12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。
高频电子线路实验报告——石英晶体振荡器
实验报告
课程名称高频电子线路
专业班级电子0842班
姓名褚松然
学号**********
电气与信息学院
和谐勤奋求是创新
实验题目石英晶体振荡器
实验室高频电子室实验时间2010年12月15日实验类别验证同组人数 2 成绩指导教师签字：
一．实验目的
1．了解晶体振荡器的工作原理及特点；
2．掌握晶体振荡器的设计方法。
二．实验仪器
1．示波器
2．高频实验箱
3．万用表
三．预习要求
复习晶体振荡器的工作原理与频率稳定的原因。
四．实验内容
实验电路如图5－l所示，接好地线、12V线，接通电源。
图5－l
1．调节Rt，用万用表测得三极管T的V E，计算I EQ范围，I EQ=V E/R4；
2．测量当工作点在不同值时的振荡频率及输出电压峰-峰值；
表5-l
V E
V out
f out
3．输出分别加RL1、RL2、RL3，观察波形变化；
表5-2
1K 10K 100K 幅度。
深圳大学-高频电路 振幅调制器 实验报告
深圳大学实验报告课程名称：高频电路实验项目名称：振幅调制器学院：信息工程专业：电子信息工程指导教师：陈田明报告人：吴海学号：2008130006 班级：电子1班实验时间：2010.12.21实验报告提交时间：2011.01.05教务处制实验板3（幅度调制电路单元）三、实验基本原理1. MC1496 简介MC1496是一种四象限模拟相乘器，其内部电路以及用作振幅调制器时的外部连接如图5-1所示。
由图可见，电路中采用了以反极性方式连接的两组差分对（T1～T4），且这两组差分对的恒流源管（T5、T6）又组成了一个差分对，因而亦称为双差分对模拟相乘器。
其典型用法是：⑻、⑽脚间接一路输入（称为上输入v1），⑴、⑷脚间接另一路输入（称为下输入v2），⑹、⑿脚分别经由集电极电阻Rc接到正电源+12V上，并从⑹、⑿脚间取输出vo。
⑵、⑶脚间接负反馈电阻Rt。
⑸脚到地之间接电阻RB，它决定了恒流源电流I7、I8的数值，典型值为 6.8kO。
⒁脚接负电源-8V。
⑺、⑼、⑾、⒀脚悬空不用。
由于两路输入v1、v2的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。
可以证明：因而，仅当上输入满足v1≤VT (26mV)时，方有：才是真正的模拟相乘器。
本实验即为此例。
图5-1 MC1496内部电路及外部连接2.1496组成的调幅器用MC1496模拟乘法器组成的振幅调幅器实验电路如图4-2 所示。
图中，与图5-1 相对应之处是：R8对应于Rt，R9对应于RB，R3、R10对应于RC。
此外，W1用来调节⑴、⑷端之间的平衡，W2用来调节⑻、⑽端之间的平衡。
此外，本实验亦利用W1在⑴、⑷端之间产生附加的直流电压，因而当IN2 端加入调制信号时即可产生AM 波。
晶体管BG1为射极跟随器，以提高调制器的带负载能力。
图4－2 1496组成的调幅器实验电路直流调制特性曲线：V AB(V)V 0(V) 2.波形记录(1).DSB-SC(抑制载波双边带调幅) （2）常规调幅：m<1(3).常规调幅：m=1 (4).常规调幅：m>10.10.20.3-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4七.思考题1．由本实验得出DSB－SC波形与调制信号，载波间的关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
深圳大学实验报告课程名称：高频电路
实验项目名称：石英晶体振荡器
学院：信息工程学院
专业：
指导教师：
报告人：学号：班级：
实验时间：
实验报告提交时间：
教务部制
实验目的：
1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。
2．掌握石英晶体振荡器、串联型晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件功能。
3．熟悉静态工作点、微调电容、负载电阻对晶体振荡器工作的影响
4．感受晶体振荡器频率稳定度高的特点，了解晶体振荡器工作频率微调的方法。
实验内容：
1．用万用表进行静态工作点测量。
2．用示波器观察振荡器输出波形，测量振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计测量振荡频率。
3．观察并测量静态工作点、微调电容、负载电阻等因素对晶体振荡器振荡幅度和频率的影响。
基本原理：
1．晶体振荡器工作原理
一种晶体振荡器的交流通路如图5-1所示。
图中，若将晶体短路,则L1、C2、C3、C4就构成了典型的电容三点式振荡器(考毕兹电路)。
因此，图5-1的电路是一种典型的串联型晶体振荡器电路（共基接法）。
若取L1=4.3μH、C2=820pF、C3=180pF、C4=20pF，则可算得LC并联谐振回路的谐振频率f0≈6MHz，与晶体工作频率相同。
图中，C4是微调电容，用来微调振荡频率；C5是耦合（隔直流）电容，R5是负载电阻。
很显然，R5越小，负载越重，输出振荡幅度将越小。
R4
R5 C2
C3C4
L1
C5
BG1
JTI
图5-1 晶体振荡器交流通路
2．晶体振荡器电路
晶体振荡器电路如图5-2所示。
图中，R3、C6为去耦元件，C1为旁路电容，并构成共基接法。
W1用以调整振荡器的静态工作点（主要影响起振条件）。
K1、K2、K3用来改变R5，从而改变振荡器负载。
C9为输出耦合电容。
实际上，图5-2电路的交流通路即为图5-1所示的电路。
实验步骤：
1．实验准备
⑴在箱体右下方插上实验板1。
接通实验箱上电源开关，此时箱体上、电源指示灯点亮。
⑵把实验板1左下方单元（石英晶体振荡器电路单元)的电源开关（K4）拨到ON位置，就接通了+12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。
2．静态工作点测量
改变电位器W1可改变BG1的基极电压VB，并改变其发射极电压VE。
记下VE的最大、最小值，并计算相应的IEmax、IEmin值（R4=1.5kΩ）。
3．静态工作点变化对振荡器工作的影响
⑴实验初始条件：VEQ=2.5V（调W1达到），R5=110kΩ（接通K1，断开K2、K3）。
⑵调节电位器W1以改变晶体管静态工作点IE，使其分别为表5.1所示各值，且把示波器探头接到OUT端，观察振荡波形，测量相应的振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计读取相应的频率值，填入表5.1。
4．微调电容C4变化对振荡器工作的影响
⑴实验初始条件：同3⑴。
⑵用改锥（螺丝刀、起子）平缓地调节微调电容C4。
与此同时，把示波器探头接到OUT 端，观察振荡波形，测量相应的振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计读取相应的频率值，填入表5.2。
5．负载电阻变化对振荡器工作的影响
⑴实验初始条件：同3⑴。
⑵改变负载电阻R5，使其分别为110kΩ、10kΩ、1kΩ（分别单独接通K1、K2、K3），且把示波器探头接到OUT端，观察振荡波形，测量相应的振荡电压峰-峰值Vp-p，并以频率计读取相应的频率值，填入表5.3。
数据处理分析：
表5.1
V EQ(V) 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 f(MHz)
V p-p(V)
表5.2
C4数值最小较小中间较大最大
V p-p(V)
f(MHz)
表5.3
R5(kΩ)110 10 1
V p-p(V)
f (MHz)
实验结论：
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字：
年月日备注：
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。