克拉拨振荡电路
1.实验目的
(1)掌握克拉拨振荡电路的结构特点、性能特点和工作原理。
(2) 掌握克拉拨振荡电路振荡频率的估算方法和调整方法。
(3)了解晶体管的静态工作点对振荡器的起振过程、振荡频率和幅度的影响。
2.实验仪器
双踪示波器
频率计
晶体管毫伏表
直流稳压电源
数字万用表
3. 实验电路及实验预习
实验电路如图1所示。其中晶体管Q1也可选用2N2222A晶体管。
实验前应预习克拉拨振荡电路的基本原理。画出电路的交流通路。根据电路给定的元件值,估算电路中晶体管的静态工作点,估算振荡频率fosc 。填入表1。
图1克拉拨振荡电路
4.实验内容及步骤
(1)在电路窗口中,创建如图1所示的克拉拨振荡电路。
(2)直流工作点的测试
断开基极耦合电容,用直流电压表测量管的直流工作点,填入表1。IEQ由VEQ /RE计算得出,RE为晶体管发射极串联电阻。
(3)振荡波形的观察及振荡频率的测量
用示波器和频率计连接负载(R5)输出端,观察信号波形和频率。调整电路中的有关元件的数值,使振荡幅度基本平稳,振荡频率fosc为(10.7±0.05)MHz。记录信号的幅度和频率,填入表1。
(4)振荡频率的稳定度的测量
在振荡进入到稳幅阶段后,观察频率计的显示数据的变换,记录在(30~60)秒的时段内,计数频率的变化范围|Df|,估算其相对稳定度|Df|/fosc。
(5)振荡回路电容对振荡频率影响程度的测量
分别将振荡回路的电容C2、C3、C5改变10%,测量振荡频率的数值,填入表2。由此认识克拉拨振荡电路的特点,在实验报告中给予论述。
(6)(选做)起振时间的观察与测量
表3中给出了电阻RE的几个数值,在将晶体管发射极串联电阻分别按RE值设置的情况下,根据示波器的观察,测量振荡信号的起振时间 (①从电源接入到振荡信号开始出现之间的的时间长度。②从电源接入到到振荡信号幅度达到其稳定值的1/10之间的时长),填入表3。IEQ按(2)的方法得出。
分析管的直流静态工作点电流对起振过程的影响。在实验报告中给予论述。
表1:估算值和测量值
静态 工作点 |
估算值 |
VBQ= |
VCQ= |
VEQ= |
IEQ= |
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测量值 |
VBQ= |
VCQ= |
VEQ= |
IEQ= |
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振荡频率 |
估算值 |
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测量值 |
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振荡幅度(测量值) |
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振荡频率的稳定度(|Df|/fosc) |
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注:电压测量的相对偏差<|±0.05| 。频率测量的相对偏差<|±0.03| 。
表2:振荡回路电容对振荡频率影响程度的测量
振荡回路电容 |
C2 |
C3 |
C5 |
振荡频率 fosc |
振荡频率的相对变化量Dfosc/fosc |
当前值 |
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C2增加10%后 (C3、C5、L1保持为当前值) |
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C3增加10%后 (C2、C5、L1保持为当前值) |
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C5增加10%后 (C2、C3、L1保持为当前值) |
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表3:起振时间长度的测量
管发射极串连电阻RE |
500W |
800W |
1KW |
5 KW |
管发射极静态电流IEQ (mA) |
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起振时间长度 |
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