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lc压控振荡器实验报告doc

lc压控振荡器实验报告篇一:实验2 振荡器实验实验二振荡器(A)三点式正弦波振荡器一、实验目的1. 掌握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、反馈系数大小、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)对振荡器频率稳定度的影响。

二、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、基本原理图6-1 正弦波振荡器(4.5MHz)【电路连接】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构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI可用来改变振荡频率。

振荡频率可调范围为:?3.9799?M??f0??4.7079?M?CCI?25pCCI?5p调节电容CCI,使振荡器的频率约为4.5MHz 。

振荡电路反馈系数: F=C1356??0.12 C20470振荡器输出通过耦合电容C3(10P)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。

射随器输出信号Q1调谐放大,再经变压器耦合从J1输出。

四、实验步骤根据图6-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。

1. 调整静态工作点,观察振荡情况。

1)将开关S2全拨下,S1全拨下,使振荡电路停振调节上偏置电位器RA1,用数字万用表测量R10两端的静态直流电压UEQ(即测量振荡管的发射极对地电压UEQ),使其为5.0V(或稍小,以振荡信号不失真为准),这时表明振荡管的静态工作点电流IEQ=5.0mA(即调节W1使IEQ=ICQ=UEQ/R10=5.0mA )。

2)将开关S2的1拨上,S1全拨下,构成LC振荡器。

振荡器应能正常工作。

若振荡器工作正常,则在输出端用示波器可观察到正弦振荡电压波形,同时发射极的直流电流也将偏离停振时测得的IEQ 。

可用示波器在输出端观察振荡波形,调节电容CCI使振荡频率约为4.5MHz;在R10两端用数字万用表测量起振后的直流电压UQ,记录并比较UQ和UEQ。

2. 研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。

1)按照“内容1”,先使振荡电路停振,调整上偏置电位器RA1,使IEQ=1mA; 2)按照“内容1”,使振荡电路正常工作,用示波器测量对应点的振荡幅度VP-P(峰—峰值),记下对应峰峰值VL。

(如果出现不起振或临近失真,适当增大IEQ)3)重复步骤1)和2),使ICQ在Imin和Imax范围之间取平均的几个值 ( 一般取ICQ=1~5mA为宜 ),分别记下对应的峰峰值VL,填入表2-2。

4)作出IEQ~VL曲线,分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系。

分析思路:静态电流ICQ会影响晶体管跨导gm,而放大倍数和gm是有关系的。

在饱和状态下(ICQ过大),管子电压增益AV会下降,一般取ICQ=(1~5mA)为宜。

IEQ~VL曲线3. 观察反馈系数F的大小对振荡电压的影响(选做)保(转载自:小草范文网:lc压控振荡器实验报告)持IEQ不变,在C20两端并接不同容量的电容Ci,从而改变反馈系数F的大小( F=C13/(C20+Ci) ),相应用示波器测量振荡器的输出振荡电压VL,将数据记录于表2-3中。

同时用示波器监测波形及其频率。

要求如下: 1)计算反馈系数;2)用示波器记下振荡幅度值; 3)分析原因五、实验报告要求1.记录实验箱序号2.分析静态工作点、反馈系数F对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响,并用所学理论加以分析。

3.计算实验电路的振荡频率fo,并与实测结果比较。

六、实验仪器1.高频实验箱 1台2.双踪示波器1台 3.万用表1块七、思考题1. 在没有示波器的情况下,如何用万用表来判断振荡器是否起振?2. 为什么在发射极观察到的电压波形(发射极接有负反馈电阻)与输出电压波形不一样?(B)晶体振荡器与压控振荡器一、实验目的1. 掌握晶体振荡器与压控振荡器的基本工作原理。

2. 比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验内容1. 熟悉振荡器模块各元件及其作用。

2. 分析与比较LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。

3. 改变变容二极管的偏置电压,观察振荡器输出频率的变化。

三、基本原理图7-1 正弦波振荡器(4.5MHz)【电路连接】1. 晶体振荡器:将开关S2的2拨上、1拨下,S1全部断开,由Q3、C13、C20、晶体CRY1与C10构成晶体振荡器(皮尔斯振荡电路),在振荡频率上晶体等效为电感。

2. 压控振荡器(VCO):将S1的1或2拨上,S2的1拨上、2拨下,则变容二极管D1、D2并联在电感L2两端。

当调节电位器W1时,D1、D2两端的反向偏压随之改变,从而改变了D1和D2的结电容Cj,也就改变了振荡电路的等效电感,使振荡频率发生变化。

其交流等效电路如图7-2所示C14104图7-2 压控振荡器交流等效电路图3. 晶体压控振荡器开关S1的1接通或2接通,S2 的2接通,就构成了晶体压控振荡器。

四、实验步骤1. 两种压控振荡器的频率变化范围1) 将电路连接成压控振荡器,频率计接于J1,直流电压表接于TP3。

2) 将W1从低阻值、中阻值到高阻值位置,分别将变容二极管的反向偏置电压、输出频率记于下表中。

2. 将电路改接成晶体压控振荡器,重复上述实验,并将结果记于下表中。

3. 在晶体压控振荡器电路的基础上,将L2并接于晶体两端,但需将CCI断开或置于容量最小位置。

然后重做上述实验,将结果记于下表中。

篇二:VCO振荡器选课时间段序号(座位号) 36杭州电子科技大学实验报告课程名称实验名称指导老师刘国华学生名称廖鹭学生学号学生班级所学专业实验日期一、实验目的1.了解变容二极管原理,掌握高频LC振荡器与压控振荡器的设计要点 2.按要求设计一个VCO电路,掌握高频电路设计、组装和调试步骤与方法。

二、设计要求1.设计一个改进型电容三点式压控振荡器,实现无明显失真的正弦波输出,改变变容二极管静态工作点调整输出频率。

2.电源电压:±12V;输出频率调节范围:6.5MHz-7.2MHz;输出信号幅度范围:2.5V-3.4V;三、实验仪器与器材四、实验电路五、实验原理1.变容二极管原理当PN结外加反偏电压时,势垒电容随外加电压的增加而减小。

变化曲线如图所示。

当变容二极管结电容作为振荡器振荡电容一部分时,改变变容管反偏电压可以达到改变振荡频率的目的。

2.原理电路改进型电容三点式振荡器具有电路简单、起振容易、频率稳定性高的特点。

在工程实践中获得广泛应用。

电路形式采用克拉泼电路,根据理论分析可以知道,当通过减小与电感串联的电容值来提高振荡频率时,振幅就会明显下降,甚至停振。

这是克拉泼电路的一个缺点。

六、实验电路及器件参数设计1.直流参数为了使电路能够正常起振,并且有合适的增益,应该讲R3选择为10K的电位器,R1和R2都选择5.1k 电阻,而R4作为集电极负载应尽量大些,定为2k;发射级电阻R5应相对小些,为1k。

旁路电容C1选择10u,隔直电容C2选择100nF 根据理论计算可知,集电极电流在3-6mA变化。

2.振荡部分电路采用克拉泼振荡电路,电感选择10uH,与电感串联的电容应该尽量小,这样可以将振荡部分对反馈系数的影响降低,因此,C5应该选择47pF。

振荡系数应大于1,因此C3选择330pF,C4选择680pF。

R6作为交流负载的一部分应尽量大,这样可以使输出幅值保持在一个较高电位,R6选择100k。

根据计算,振荡频率(不考虑变容管等效电容)应在8MHz以下。

3.变容管部分电源电压12V,将电位器R8定为50k,为了使电位器对变容管两端电压影响大些,电阻R7应该选择为2k。

根据经验并参考其他电路设计,电源与地之间的滤波电容使用1nF和10nF。

七、仿真结果八、调试与测试结果九、实验总结通过这次实验,对变容二极管调频电路有了更深的了解,练习了对改进型电容三点式振荡电路的分析与计算。

了解了电路中一些元器件阻值容值的确定方法,因为隔直、耦合、滤波电容的选择对高频模拟电路的影响是非常大的。

而电路板的焊接与调试过程则锻炼了动手能力,并使我意识到理论分析与实际电路是有差别的,这就需要耐心调试,直至调试出理想的结果。

篇三:微波有源器件实验报告实验一压控振荡器(VCO)一、实验目的(1)掌握压控振荡器的工作原理,了解其性能指标。

(2)学会用频谱仪对压控振荡器的性能指标进行测试。

二、实验原理1. 压控振荡器概述压控振荡器是振荡频率受控制电压输出频率伏。

VCO作为一个振荡器,它的频率由电压来控制。

压控振荡器实现压控的方法主要有如下两种:(1)直接改变决定振荡频率的振荡回路元件(如R, L, C)的数值; (2)控制多谐振荡器中定时元件的充放电电流或电压。

利用上述方法,原则上各种振荡器都可能改造成为一个压控振荡器。

VCO首先是一个振荡器,只是多了一个控制端,可以用电压去控制振荡器的振荡频率。

压控振荡器主要有如下几种类型: (1)LC压控振荡器(2)RC压控振荡器(3)负阻压控振荡器(4)晶体压控振荡器在应用中究竟采用那种形式的压控振荡器,必须视场合和要求而定。

如果只是为了简便和有很宽的调谐范围(即频率覆盖),而对相位噪声没什么要求,那么可以选用由RC振荡器所构成的VCO;如果要求有较宽的调谐范围和较低的相位噪声,可以选用由LC振荡器构成的VCO;如果对相位噪声指标要求较高,而调谐范围并不要求那么宽,那么可以选用由晶体振荡器所构成的VCO。

Vc(t)控制的振荡器,即是一种频率电压变换器。

??KVc(t), K是压控振荡器控制灵敏度或者增益系数,单位为(弧度/秒)/2. 压控振荡器的主要技术指标(1)中心频率?0及频率变化范围,要求频率覆盖范围大(2)频率稳定度高(短期和长期)压控振荡器的频率相对稳定度一般低于用同样电路构成的固定频率振荡器。

一般LC压控振荡器和负阻压控振荡器稳定度可达10-4-10-6/月,晶体压控振荡器可达10-6-10-10/月。

一般希望VCO的频率稳定度在长期和短期范围内比较高。

(3)相位噪声,要求尽可能低,这是VCO最重要的质量指标。

频率源的相位噪声直接影响频率源的短期频率稳定度。

频率源的短期频率稳定度有两种表征法,在频域用单边相位噪声功率表征,在时域则用阿伦方差表征。

频域表征能较好地反映高频相位噪声对频率稳定度的影响。

而时域表征能较好的反应低频相位噪声对频率稳定度的影响。

在此只介绍更为常用的频域表征法。

频率稳定度的频域表征法是用单边(SSB)相位噪声谱密度表示。

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