电容反馈LC振荡器实验内容及步骤(精)
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讲义不要带出本实验室,以便后来者使用电容反馈LC振荡器实验内容及步骤
1、静态工作点的设置
实验电路如图所示。实验步骤:
1、接好地线与12V电源线,此时电路没有振荡。
2、用万用表测量三极管发射极对地电压V E。由于R2为1.5k,所以只要V E=3V,
则I EQ=2mA。
2、了解振荡频率与谐振回路参数的关系
由公式
f L或C t变化时,振荡频率将随之变化。
1、接好地线与12V电源线,此时电路没有振荡。设置I EQ=2mA,
2、将C点接C3,A点接C6,D点接R5,B点分别接C8,C9,C10,测量三种情
况下振荡频率f和输出正弦波的峰-峰值V p-p,并将测量数据填入下表。
3、计算频率的理论值并与测量值比较。
表4-3 振荡频率与谐振回路参数的关系
3、了解幅度(峰-峰值Vp-p )与I EQ 的关系
实验步骤:
1、D 接R 5,C 接C 2,A 接C 6,
2、设置静态电流I EQ =0.8mA 。
3、B 接C 10,并测量振荡频率f 和峰-峰值V p-p 。
4、以I EQ 为横坐标,V p-p 为纵坐标,画出峰峰值与静态工作点电流之间的关系,注意分析振荡幅度和频率与I EQ 的关系。并与理论进行比较。 对于其他的I EQ 值,重复上述1~3步骤,并填写下面的表4-4格。 表4-4 幅度(峰-峰值Vp-p )与I EQ 的关系
4、测量反馈系数与幅度的关系
实验步骤:
1、静态电流I EQ 设置为2mA 。
2、D 接R 5,C 接C 2,B 接C 9,A 接C 5。
3、测量峰峰值。
4、计算反馈系数C C F
上
下
,比较反馈系数与峰峰值(幅度)的关系。 对于A 分别接C 6,C 7的情况,重复上述2、3两个步骤,将所得数据填写下表。 表4-5测量反馈系数与幅度的关系
5、测量Q 值对振荡频率稳定性的影响
谐振回路的Q 值与回路的电阻有关,改变与电感并联的电阻阻值就可以改变谐振回路的Q 值。
实验步骤:
1、设置I EQ =2mA 。
2、A 接C 5,C 接C 2,B 接C 10,D 分别接R 5,R 6,R 7,观察振荡器是否振荡,
如果振荡,测量其频率。填写下面的表格。
表4-6测量Q值对振荡频率稳定性的影响
6、测量反馈系数对起振点(电流)的影响
对于振荡器来说,当静态工作点太低,即I EQ太小时,会导致放大倍数太小,振荡器的起振条件不满足,振荡器就不能振荡。因此,要使振荡器振荡,I EQ必须大于等于某个最小值。这个最小的I EQ值,就是起振点电流,简称起振点。通过这个实验观察反馈系数对起振点的影响。一般来说,反馈系数越大,起振点电流越小。
实验步骤:
1、B接C9,C接C2,D接R5。A接C5,
2、用示波器监测振荡器的输出信号,调节Rt,使振荡器输出信号不断减小,当
调节R t时,观测到振荡器输出信号降为0时,反方向调节R t,使示波器上刚
刚出现振荡器输出信号,立即停止调节R t,这时的I EQ就是起振点。
3、断开A与C6的连接,用万用表测量V E,就可以计算出此时的I EQ。对于A
分别接C6,C7两种情况,重复上述步骤3、4。测出对应的两个起振点。填
写下面的表格。
5、计算反馈系数。分析研究反馈系数与起振点的关系。
表4-7 反馈系数与起振点的关系
五、实验报告
1、分别总结静态电流I EQ、反馈系数对振荡器输出信号幅度(或峰峰值)和频率的影响
规律。并分别以静态电流I EQ为横坐标,峰峰值为纵坐标,画出V p-p和I EQ的关系曲线;以反馈系数为横坐标,峰峰值为纵坐标,画出V p-p和反馈系数的关系曲线。
2、比较振荡频率的测量值和理论值,说明产生误差的原因,如何修正振荡频率的计算
公式,给出你推导的计算公式,并且用你自己推导的公式重新计算振荡频率的理论值,并将其与测量值比较。有什么感想?
3、讨论不同负载,即不同有载品质因数对振荡器起振,振荡幅度和振荡频率的影响。
4、比较LC振荡器与晶体振荡器的优缺点。
六、思考题
1、在本实验中,在有些情况下,反馈系数变化时,振荡器信号频率明显改变,为什么?
2、万用表能否测量高频信号?为什么?一般万用表能够测量的信号频率是多少?
3、分析为什么静态电流I EQ过大反而会使振荡器输出幅度下降?