高频实验报告_石英晶体振荡器实验报告

石英晶体振荡器实验报告

学号 200805120109  姓名   刘皓       实验台号   

实验结果及数据

(一)  静态工作点(晶体管偏置)不同对振荡器振荡频率、幅度和波形的影响

1、把单刀开关K2闭合,用示波器和频率计在c点监测。调整DW1,使振荡器振荡;微调C2,使振荡频率在4MHz左右。

2、调整DW1,使BG1工作电流逐点变化,可用万用表在A点通过测量发射极电阻R4两端的电压得到(R4=1kΩ)。振荡器工作情况变化及测量结果如表1所示:

表1 静态工作点变化对振荡器的影响

(二)取值不同对振荡器振荡频率范围的影响

  变化对振荡器的影响         测量条件:=  1.5 

保持4.433MHz基本不变

(三)负载变化对振荡器的影响

1、K1断开的情况下,将振荡器的振荡频率调整到4MHz左右,此时频率= 4.433  MHz,幅度=  2.92  V。

2、将K1分别接1—2、1—3、1—4的位置,即接入不同的负载电阻R5,测得的相应的频率和幅度及计算结果如表3所示。

表3  负载变化对振荡器的影响           测量条件:=4.433   MHz,幅度=2.92    V

由表3知:负载变化对振荡器工作频率的影响是:

几乎没有影响。

负载变化对振荡器输出幅度的影响是:

随着负载阻抗的减小,输出幅度略微减小。

(四)比较负载变化对LC正弦波振荡器和石英晶体振荡器的不同影响

负载变化对LC正弦波振荡器的影响比较明显。而对石英晶体振荡器的影响很小。这主要是由于石英晶体振荡器的稳定性很高。

思考题

晶体振荡器的振荡频率比LC振荡器稳定得多,为什么?

答:因为

(1)石英晶体谐振器具有很高的标准性。

(2)石英晶体谐振器与有源器件的接入系数 ,受外界不稳定因素的影响少。

(3)石英晶体谐振器具有非常高的Q值,维持振荡频率稳定不变的能力极强。

 

第二篇:2.石英晶体振荡器实验报告

石英晶体振荡器实验报告

学号 200800120228 姓名 辛义磊 实验台号 30

一、实验目的

1、进一步学习数字频率计的使用方法;

2、掌握并联型晶体振荡器的工作原理及特点;

3、掌握晶体振荡器的设计、调试方法;

4、观察并研究外界因素变化对晶体振荡器工作的影响。

二、实验仪器

双踪示波器 数字频率计 晶体管毫伏表 直流稳压电源 数字万用表

三、实验原理

1、石英晶体振荡器的原理

LC振荡器由于受到LC回路的标准性和品质因数的限制,其频率稳定度只能达到10-4的量级,很难满足实际应用的要求。

石英晶体振荡器采用石英晶体谐振器作为选频回路的振荡器,其振荡频率主要由石英晶体决定。与LC回路相比,石英晶体谐振器具有很高的标准性和品质因数,使石英晶体振荡器可以获得极高的频率稳定度。由于石英晶体的精度和稳频措施不同,石英晶体振荡器可以获得高达10-4—10-11量级的频率稳定度。

晶体谐振器是一个串、并联谐振回路,串并联谐振频率fq、fp分别为

2石英晶体振荡器实验报告

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由于错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。相差很小,

2石英晶体振荡器实验报告

一般石英晶体的Lq很大,错误!未找到引用源。很小,与同样频率的LC元件构成的回路相比,Lq、错误!未找到引用源。与LC元件数值要相差4—5个数量级;同时,晶体谐振器的品质因数也非常大。晶体在工作频率附近阻抗变化率大,有很高的并联谐振阻抗。 在晶体振荡器中,把石英晶体谐振器用作等效感抗,振荡频率必处于错误!未找到引用源。之间的狭窄频率范围内。由于石英晶体的高Q特性,等效感抗X随w的变化率极其陡峭,它对频率的变化非常敏感。因而在晶体振荡器的振荡系统中出现频率不稳定因素影响,使振荡系统的错误!未找到引用源。时,石英晶体具有极高的频率补偿能力,晶体振荡器的振荡频率只要有极微小的变化,就足以保持振荡系统的错误!未找到引用源。。因此,晶体振荡器的工作频率非常稳定。

晶体振荡器依据在电路中的作用,可分为并联型晶体振荡器和串联型晶体振荡器两大类。

2、实验电路

本实验采用石英晶体振荡器,如图所示为实验电路图。

2石英晶体振荡器实验报告

3、实验电路分析

实验中错误!未找到引用源。的计算公式为

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其中,

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四、实验步骤及内容

准备:接通电路电源。

(一)静态工作点(晶体管偏置)不同对振荡器振荡频率、幅度和波形的影响

1、K1断开,K2闭合,用示波器和频率计在B点监测。调整DW1,使振荡器振荡;微调C2,使振荡频率在4MHz左右。

2、调整DW1,使BG1工作电流IEQ逐点变化,IEQ可用万用表在A点通过测量发射极

电阻R4两端的电压得到(R4=1kΩ)。振荡器工作情况变化及测量结果如表1所示:

表1 静态工作点变化对振荡器的影响

2石英晶体振荡器实验报告

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在最佳反馈条件下,调整C2从最大到最小,观察并记录振荡器的振荡频率的变化。

fmin=4.39 MHz fmax=4.43MHz

(三)负载变化对振荡器的影响

1、K1断开的情况下,将振荡器的振荡频率调整到4.4MHz左右,此时频率fosc=4.4MHz,幅度Vopp=2.04V。

2、将K1分别接1—1、1—2、1—3的位置,即接入不同的负载电阻R5,测得的相应的频率和幅度及计算结果如表3所示。

表3 负载变化对振荡器的影响 测量条件:fosc=4.4MHz,幅度Vopp= 2.04V

2石英晶体振荡器实验报告

由表3知:负载变化对振荡器工作频率的影响是:振荡器工作频率稳定,基本不受负载影响

负载变化对振荡器输出幅度的影响是:负载值越大,输出幅度变化越小 (四)负载变化对两种振荡器的不同影响

比较实验一与实验二的结果,可知,负载变化对两种振荡器的不同影响是:

负载越大,输出幅度变化越小;由于石英晶体振荡器很稳定,所以工作频率基本不受负载变化的影响

五、思考题

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