高频电子线路第一次实验报告概要

高频电子线路第一次实验报告

姓名:董伟 学号:20100820203 专业班级:通信工程二班 实验日期:5月21日 小组成员:雷鹤

实验一 正弦波振荡器实验

一.实验目的

1.掌握晶体管(振荡管)工作状态,反馈大小,负载变化对振荡幅度与波形的影响。

2.掌握改进型电容三点式正弦波振荡器的工作原理及振荡性能的测量方法。 3.研究外界条件变化对振荡频率稳定度的影响。

4.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的理解。

5.学习使用示波器和频率计测量高频振荡器振荡频率的方法。

二.实验原理与线路

正弦波振荡器是指振荡波形接近理想正弦波的振荡器,这是应用非常广泛的一类电路,产生正弦信号的振荡电路形式很多,但归纳起来,不外是RC、LC和晶体振荡器三种形式,在本实验中,我们研究的主要是LC三端式振荡器及晶体振荡器。LC三端式振荡器的基本电路如图1-1所示:

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下面以电容三端式振荡器为例分析其原理。 1.电容三端式振荡器

共基电容三端式振荡器的基本电路如图1-2所示。图中C3为耦合电容。由图可见:与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C1和C2;与基极连接的为两个异性质的电抗元件C2和L,根据前面所述的判别准则,该电路满足相位条件。若要它产生正弦波,还须满足振幅,起振条件,即:

Ao·F>1 (1-2)

式中Ao为电路刚起振时,振荡管工作状态为小信号时的电压增益;F是反馈系数,只要求出Ao和F值,便可知道电路有关参数与它的关系。为此,我们画出图1-2的简化,y参数等效电路如图1-3所示,其中设yrb≈0 yob≈0,图中Go为振荡回路的损耗电导,GL为负载电导。

图1-3 简化Y参数等效电路

2.振荡管工作状态对振荡器性能的影响

对于一个振荡器,当其负载阻抗及反馈系数F已经确定的情况,静态工作点的位置对振荡器的起振以及稳定平衡状态(振幅大小,波形好坏)有着直接的影响,如图1-4中(a)和(b)所示。

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(a)工作点偏高 (b)工作点偏低

图1-4 振荡管工作态对性能的影响

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。

改善振荡频率稳定度,从根本上来说就是力求减小振荡频率受温度、负载、电源等外界因素影响的程度,振荡回路是决定振荡频率的主要部件。因此改善振荡频率稳定度的最重要措施是提高振荡回路在外界因素变化时保持频率不变的能力,这就是所谓的提高振荡回路的标准性。

三.实验内容及结果

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