实验一 LC与晶体振荡器电路一、实验目的1、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。

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、波段复盖系数、频率稳定度等参数。

4、比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验元器件、仪器、仪表THKGP系列高频电子实验 1台；双踪示波器： 20~40MHz；频率计： 10MHz；万用表： 1只；电容： 510p：1颗； 1000p：2颗； 2200p一颗；三、实验原理与参考电路和电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图2-1。

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。

（2）幅度起振条件：式中：g m ——晶体管的跨导； n ——接入系数；g L ——晶体管的等效负载电导；g e ——晶体管的等效输入、输出电导； n 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2-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容C i 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2-3所示，其特点是在L 支路中串入一个可调的小电容C 3，并加大C 1和C 2的容量，振荡频率主要由C 3和L 决定。

C 1和C 2主要起电容分压反馈作用，从而大大减小了C i 和C o 对频率稳定度的影响，且使频率可调。

（3）并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器电路如图2-4所示，它是在串联改进型的基础上，在L 1两端并联一个小电容C 4，调节C 4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。

3．晶体振荡器本实验箱提供的晶体振荡器电路为并联晶振b-c 型电路，又称皮尔斯电路，其交流等效电路如图2-5所示。

四、实验内容及步骤开启实验箱，在实验板上找到与本次实验内容相关的单元电路，并对照实验原理图，认清各个元器件的位置与作用。

电阻R 101-R 106为三极管BG 101提供直流偏置工作点，电感L 101既为集电极提供直流通路，又可防止交流输出对地短路，在电阻R 105上可生成交、直流负反馈，以稳定交、直流工作点。

用“短路帽”短接切换开关K 101、K 102、K 103的1和2接点（以后简称“短接K xxx ╳-╳”）便成为LC 西勒振荡电路，改变C 107可改变反馈系数，短接K 101、K 102、K 103 2-3，并去除电容C 107后，便成为晶体振荡电路，电容C 106起耦合作用，R 111为阻尼电阻，用于降低晶体等效电感的Q 值，以改善振荡波形。

在调整LC 振荡电路静态工作点时，应短接电感L 102（即短接K 104 2-3）。

三极管BG 102等组成射极跟随电路，提供低阻抗输出。

本实验中LC 振荡器的输出频率约为1.5MHz ，晶体振荡器的输出频率为6MHz ，调节电阻R 110，可调节输出的幅度。

经过以上的分析后，可进入实验操作。

接通交流电源，然后按下实验板上的+12V 总电源开关K 1和实验单元的电源开关K 100，电源指示发光二极管D 4和D 101点亮。

1．调整和测量西勒振荡器的静态工作点，并比较振荡器射极直流电压（Ue 、Ueq ）和直流电流（Ie 、Ieq ）：（1）组成LC 西勒振荡器：短接K 1011-2、K 1021-2、K 103 1-2、K 1041-2，并在C 107处插入1000p 的电容器，这样就组成了与图1-4完全相同的LC 西勒振荡器电路。

用示波器(探头衰减10)在测试点TP 102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K 104 2-3（即短接电感L 102），使振荡器停振，并测量三极管BG 101的发射极电压U eq ；然后调整电阻R 101的值，使U eq =0.5V ，并计算出电流I eq （=0.5V/1K=0.5mA ）。

（3）量发射极电压和电流：短接K 104 1-2，使西勒振荡器恢复工作，测量BG 102的发射极电压U e 和I e 。

（4）调整振荡器的输出：改变电容C 110和电阻R 110值，使LC 振荡器的输出频率f 0为1.5MHz ，输出幅度V Lo 为1.5V P-P 。

2．观察反馈系数F 对振荡电压的影响：由原理可知反馈系数K fu =C 106/C 107。

按下表改变电容C 107的值，在TP 102处测量振荡器的输出幅度V（保持U =0.5V ），记录相应的数据，并绘制V =f （C ）曲线。

3．测量振荡电压VL 与振荡频率f 之间的关系曲线，计算振荡器波段复盖系数f max/ f min ：选择测试点TP 102，改变C 110值，测量V L 随f 的变化规律，并找出振荡器的最高频率f max和最低频率f(MHZ)V4．观察振荡器直流工作点Ieq对振荡电压VL的影响：保持C107=1000p，fo=1.5MHz不变，然后按以上调整静态工作点的方法改变Ieq，并测量相应的VL，且把数据记入下表。

5．比较两类振荡器的频率稳定度：（1）LC振荡器保持C107=1000p，Ueq=0.5V，f=1.5MHz不变，分别测量f1在TP101处和f2在TP102处的频率，观察有何变化？（2）晶体振荡器短接K101、K102、K1032-3，并去除电容C107，再观测TP102处的振荡波形，记录幅度VL和频率f之值。

波形：（正弦波）幅度VL =（1.4 V P-P）频率f=（5.9993MHz ）。

然后将测试点移至TP101处，测得频率f1=（5.9992MHz ）。

根据以上的测量结果，试比较两种振荡器频率的稳定度△f/ f：模拟乘法器调幅（AM、DSB）一、实验目的1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅方法。

2、研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。

3、掌握调幅系数的测量与计算方法。

4、通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。

5、了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。

6、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。

二、实验原理调幅与检波原理简述：调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化；而检波则是从调幅波中取出低频信号。

本实验中载波是465KHz 高频信号，10KHz 的低频信号为调制信号。

集成四象限模拟乘法器MC1496简介：本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。

它有两个输入端VX 、VY 和一个输出端VO 。

一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY ，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K （VX +VXOS ）（VY+VYOS ）+VZOX 。

为了得到好的精度，必须消除VXOS 、VYOS 与VZOX 三项失调电压。

集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器，内部电路含有8 个有源晶体管。

MC1496的内部原理图和管脚功能如下图所示：MC1496各引脚功能如下：1）、SIG+ 信号输入正端 2）、GADJ 增益调节端 3）、GADJ 增益调节端 4）、SIG- 信号输入负端 5）、BIAS 偏置端 6）、OUT+ 正电流输出端7）、NC 空脚 8）、CAR+ 载波信号输入正端 9）、NC 空脚 10）、CAR- 载波信号输入负端 11）、NC 空脚 12）、OUT- 负电流输出端 13）、NC 空脚 14）、V- 负电源实验电路说明用MC1496集成电路构成的调幅器电路如下图所示。

1413121110987654321SIG+GADJ GADJ SIG-BIAS OUT+NC V-NC OUT-NC CAR-NC CAR+SSB图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（＋12V，－8V），所以5脚偏置电阻R15接地。

电阻R1、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。

载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。

调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号VΩ经低频偶合电容E1从1脚输入。

2、3脚外接1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围。

当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。

已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚6、12之间）输出。

三、实验仪器与设备高频电子线路综合实验箱；高频信号发生器；双踪示波器；万用表。

四、实验内容与步骤1、静态工作点调测：使调制信号V Ω=0,载波VC=0，调节W1使各引脚偏置电压接近下列参考值：R11、R12 、R13、R14与电位器W1组成平衡调节电路，改变W1可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制。

为了使MCl496各管脚的电压接近上表，只需要调节W1使1、4脚的电压差接近0V 即可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得万用表读数接近于0V 。

2、抑止载波振幅调制：J1端输入载波信号VC(t),其频率fC=465KHz,峰－峰值VCP －P ＝500mV 。

J5端输入调制信号V Ω(t)，其频率f Ω＝10KHz ，先使峰－峰值V ΩP －P ＝0，调节W1，使输出VO=0(此时ν4＝ν1)，再逐渐增加V ΩP －P ，则输出信号VO （t ）的幅度逐渐增大，于TH3测得。

最后出现抑止载波的调幅信号。

3、全载波振幅调制 ，J1端输入载波信号Vc(t) , fc=465KHz, VCP －P ＝500mV ，调节平衡电位器W1，使输出信号VO （t ）中有载波输出（此时V1与V4不相等）。

再从J5端输入调制信号，其f Ω＝10KHz ，当V ΩP －P 由零逐渐增大时，则输出信号VO （t ）的幅度发生变化，最后出现有载波调幅信号的波形,如下图所示，记下AM 波对应Vmmax 和Vmmin ，并计算调幅度m 。

分别得到m=30%;m=50%和m=100%的AM 。

4、加大V Ω，观察波形变化，比较全载波调幅、抑止载波双边带调幅的波形.集成电路（乘法器）构成解调器解调全载波信号：按调幅实验中实验内容获得调制度分别为30％，50%、100％及>100％的调幅波。

将它们依次加至解调器调制信号输入端J11，并在解调器的min max min max m m m m V V V V m +-=载波输入端J8加上与调幅信号相同的载波信号，分别记录解调输出波形，并与调制信号相比。