THKGP1、2、3高频电子实验箱2.doc

THKGP-1、2、3高频电子实验箱2 THKGP-1、2、3高频电子实验箱2 PAGE / NUMPAGES THKGP-1、2、3高频电子实验箱2 实验一、 LC 与晶体振荡器实验 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、实验预习要求 实验前，预习教材： “电子线路非线性部分”第 3 章：正弦波振荡器； “高频电子线路”第四章：正弦波振荡器的有关章节。 三、实验原理说明 三点式振荡器包括电感三点式振荡器 （哈脱莱振荡器） 和电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图 1-1。 1、起振条件 1）、相位平衡条件： X ce 和 X be 必 需为同性质的电抗， X cb 必需为异性质 c b 的电抗，且它们之间满足下列关系： e Xc ( X be X ce ) Xbe Xce 即 _ + Vo _ + Vf |XL| |XC| ， o 1 Xcb LC 2）、幅度起振条件： 图 1-1、三点式振荡器 qm Fu * qie 1 (qoe q L) Au 式中： qm——晶体管的跨导， - 1 - FU——反馈系数， A U——放大器的增益， qie——晶体管的输入电导， qoe——晶体管的输出电导， qL ——晶体管的等效负载电导， FU 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 1-2 是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容 Ci 和输出电 容 Co 对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。 Ec b c c C1 C1 e b e L1 L1 C2 C2 （a）、考毕兹振荡器 （ b）、交流等效电路 图 1-2、考毕兹振荡器 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 1-3 所示，其特点是在 L 支路中串入一个可调的小电容 C3， 并加大 C1 和 C2 的容量，振荡频率主要由 C3 和 L 决定。 C1 和 C2 主要起电 容分压反馈作用，从而大大减小了 Ci 和 Co 对频率稳定度的影响，且使频率 可调。 - 2 - Ec c c C1 b C1 b L1 e e L1 C3 C2 C2 C3 （ a）、克拉泼振荡器 （ b）、交流等效电路 图 1-3、克拉泼振荡器 3）、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器 电路如图 1-4 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 C4，调节 C4 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。 Ec c C3 c b b C3 C1 C1 e e L1 C4 L1 C4 C2 C2 （a）、西勒振荡器 （ b）、交流等效电路 图 1-4、西勒振荡器 3、晶体振荡器 - 3 - 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 1-5 所示。 四、实验设备 THKGP 系列高频电子实验箱； 双踪示波器： 20~40MHz； 频率计： 10MHz ； 繁用表。 五、实验内容与步骤  J1 b c C2 C1 e 图 1-5、皮尔斯振荡器 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， 特别是要学会如何使用 “短 路帽”来切换电路的结构形式。 作为第一次接触本实验箱，特对本次实验的具体线路作如下分析； 电阻 R101 106 为三极管 BG 101 提供直流偏置工作点，电感 L 101 既为集 ~R 电极提供直流通路，又可防止交流输出对地短路，在电阻 R105 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 、K 103 的 1 和 2 接点（以后简称“短接 K xxx ╳- ╳ ”）便成为 LC 西勒振 102 荡电路，改变 C107 可改变反馈系数，短接 K 101、 K 102、 K 103 ，并去除电 2-3 容 C107 后，便成为晶体振荡电路，电容 C106 起耦合作用， R111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 L102（即短接 K 104 2-3）。三极管 BG102 等组成射极 - 4 - 跟随电路，提供低阻抗输出。 本实验中