高频电子线路实验说明书（2）集电极电源电压E对放大器工作状态的影响保持激励电压U，使放大器工作在临界状态、负载电阻R,=8KQ不变，改变功放集电极电压E。（调整11WO1电位器，使E为5一10V变化），观察11TP04电压波形。调整电压E。时，可以观察到下图的波形，此时欠压波形幅度比临界时稍大。11TP0311TP04欠压状态波形临界状态波形过压状态波形（3）负载电阻R，变化对放大器工作状态的影响保持功放集电极电压E=6V，激励电压U，不变，改变负载电阻R，（调整11W02电位器，注意11K04至“ON”），观察11TP04电压波形。同样能观察到下图的脉冲波形，但欠压时波形幅度比临界时大。测出欠压、临界、过压时负载电阻的大小。11TP03MMM11TP04欠压状态波形临界状态波形过压状态波形3.功放调谐特性测试11K01置“ON”，11K02往下拨，11K03置“左侧”，拔掉11K05跳线器。高频信号源接入前置级输入端（11TP01），峰-峰值800mV。以6.3MHZ的频率为中心点，以200KHZ为频率间隔，向左右两侧画出6个频率测量点，画出一个表格。设计的表格如下：7.5f(MHZ)5.35.55.1PV(Vp-P)高频信号源按照表格上的频率变化，幅度峰-峰值为800mV左右（11TP01），用示波器测量11TP03的电压值。测出与频率相对应的电压值填入表格，并画出频率与电压的关系曲线。4.功放调幅波的观察保持上述4的状态，调整高频信号源的频率，使功放谐振，即使11TP03点输出幅度最大。然后从11P0211
高频电子线路实验说明书 11 （2）集电极电源电压 Ec 对放大器工作状态的影响 保持激励电压 Ub 使放大器工作在临界状态、负载电阻 RL =8KΩ不变，改变功放集电极电压 Ec （调整 11W01电位器，使 Ec 为5—10V变化），观察11TP04电压波形。调整电压 Ec 时，可以观察到下图的波形， 此时欠压波形幅度比临界时稍大。 （3）负载电阻 RL 变化对放大器工作状态的影响 保持功放集电极电压 E c =6V，激励电压 Ub 不变，改变负载电阻 RL （调整11W02电位器，注意11K04至 “ON”），观察11TP04电压波形。同样能观察到下图的脉冲波形，但欠压时波形幅度比临界时大。测出欠 压、临界、过压时负载电阻的大小。 3．功放调谐特性测试 11K01置“ON”,11KO2往下拨，11K03置“左侧”，拔掉11K05跳线器。高频信号源接入前置级输入 端（11TP01），峰-峰值800mV。以6.3MHZ的频率为中心点，以200KHZ为频率间隔，向左右两侧画出6个频 率测量点，画出一个表格。设计的表格如下： f MHZ ( ) 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3 6.5 6.7 6.9 7.1 7.3 7.5 V Vc P P ( ) − 高频信号源按照表格上的频率变化，幅度峰-峰值为800mV左右（11TP01）,用示波器测量11TP03的电压 值。测出与频率相对应的电压值填入表格，并画出频率与电压的关系曲线。 4.功放调幅波的观察 保持上述4的状态，调整高频信号源的频率，使功放谐振，即使11TP03点输出幅度最大。然后从11P02
高频电子线路实验说明书输入音频调制信号（2khz、300mv），用示波器观察11TP03的波形。此时该点波形应为调幅波，改变音频信号的幅度，输出调幅波的调制度应发生变化。改变调制信号的频率，调幅波的包络亦随之变化。实际观测的调幅波如下图：①正弦波调幅②三角波调幅③方波调幅V11TP0311TP0311TP03六。实验报告1.认真整理实验数据，对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、集电极电源电压，负载电阻对工作状态的影响。2.用实测参数分析丙类功率放大器的特点。3.总结由本实验所获得的体会。12
高频电子线路实验说明书 12 输入音频调制信号（2khz、300mv），用示波器观察11TP03的波形。此时该点波形应为调幅波，改变音频 信号的幅度，输出调幅波的调制度应发生变化。改变调制信号的频率，调幅波的包络亦随之变化。 实际观测的调幅波如下图： ①正弦波调幅 ②三角波调幅 ③方波调幅 六．实验报告 1．认真整理实验数据，对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、集电极电源电压，负载电阻 对工作状态的影响。 2．用实测参数分析丙类功率放大器的特点。 3．总结由本实验所获得的体会
高频电子线路实验说明书3U0GNE11K03AILO12V11C12-11w0IC11ROICo220pIICI11K04L1111.ID0111ROSIK03Bttc0211TP0111.011BG0211K0211TP03ce11P0UITPO1IP031ICo3H1BG01个高频信号输出1RO11R021IRO:H1P024音频信号输入11C04GND14图2-5高频功率放大与发射实验图13
高频电子线路实验说明书 13 图2-5 高频功率放大与发射实验图 11R01 11C02 11C03 B 1 C 2 E 3 11BG01 11R03 11R02 11C05 11BG02 11R06 11R07 11C06 11R08 11L01 11D01 11R09 1 11TP01 1 11TP02 1 11TP00 1 GND14 2 1 3 11K02 11C04 +12V1 天线 11R05 1 11TP05 11C01 11L02 11C09 11C1 2/20pF 1 11TP03 11L03 11C07 11C08 高频信号输出 音频信号输入 2 1 3 11K01 11W 01 Vin 1 GND 2 +5V 3 3U01 11C12 11C13 11C14 11C11 11C15 11L04 11W 02 11C10 11K03A 5 5 4 4 6 6 11K03B 11K04 1 11TP06 1 11TP04 11P01 11R10 11P03 11C04A 11P02 11R03A 11K05 3 2 1
高频电子线路实验说明书实验三、正弦波振荡器一，实验目的1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法；3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响：4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。二：实验内容1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形，测量振荡器输出电压峰-峰值Vp-P，并以频率计测量振荡频率：2.测量LC振荡器的幅频特性；3.测量电源电压变化对振荡器的影响：4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。三.工作原理振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定波形的交变振荡能量的装置。振荡器的种类很多，一般分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。我们只讨论反馈式振荡器。1.电容三点式LC振荡器LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。从交流等效电路可知：由LC振荡回路引出三个端子，分别接振荡管的三个电极，而构成反馈式自激振荡器，因而又称为三点式振荡器。如果反馈电压取自分压电感，则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器；如果反馈电压取自分压电容，则称为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。一个振荡器能否起振，主要取决于振荡电路自激振荡的两个基本条件，即：振幅起振平衡条件和相位平衡条件。下面以电容三点振荡电路（交流等效电路如图3-1）为例。从图可知，该电路C2上的电压为反馈电压，即该电压加在三极管be之间。由于该电压形成正反馈，符合振荡器的相位平衡条件。C3BGJC1LCARC2图3-1电容三点式LC振荡器交流等效电路(1)静态工作点的调整14
高频电子线路实验说明书 14 实验三 正弦波振荡器 一．实验目的 1.掌握电容三点式 LC 振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能； 2.掌握 LC 振荡器幅频特性的测量方法； 3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响； 4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的 特点。 二．实验内容 1.用示波器观察 LC 振荡器和晶体振荡器输出波形，测量振荡器输出电压峰-峰值 Vp p − ，并以频率计测 量振荡频率； 2.测量 LC 振荡器的幅频特性； 3.测量电源电压变化对振荡器的影响； 4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。 三．工作原理 振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定波形的交变振荡能量的 装置。振荡器的种类很多,一般分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。我们只讨论反馈式振荡器。 1.电容三点式LC振荡器 ＬＣ振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。ＬＣ振荡器是指振荡回路是由ＬＣ元件组成的。 从交流等效电路可知：由ＬＣ振荡回路引出三个端子，分别接振荡管的三个电极，而构成反馈式自激振荡 器，因而又称为三点式振荡器。如果反馈电压取自分压电感，则称为电感反馈ＬＣ振荡器或电感三点式振 荡器；如果反馈电压取自分压电容，则称为电容反馈ＬＣ振荡器或电容三点式振荡器。 一个振荡器能否起振，主要取决于振荡电路自激振荡的两个基本条件，即：振幅起振平衡条件和相位 平衡条件。下面以电容三点振荡电路（交流等效电路如图3-1）为例。 从图可知，该电路 C2 上的电压为反馈电压，即该电压加在三极管 be 之间。由于该电压形成正反馈， 符合振荡器的相位平衡条件。 图3-1 电容三点式LC振荡器交流等效电路 (1)静态工作点的调整 C3 C1 C2 C L R BG
高频电子线路实验说明书当振荡器稳定工作时，振荡管工作在非线性状态，通常是依靠晶体管本身的非线性实现稳幅。若选择晶体管进入饱和区来实现稳幅，则将使振荡回路的等效Q值降低，输出波形变差，频率稳定度降低。因此，一般在小功率振荡器中总是使静态工作点远离饱和区，靠近截止区。（2）振荡频率f的计算1T2元/L(C+/）式中C为Cl、C,和C的串联值，因C（300p）>>C（75p），Cz（1000P)>>C，（75p），故C,～C3，所以，振荡频率主要由L、C和Cs决定。(3）反馈系数F的选择F=C300E一般经验数据F~0.1～0.5，本实验取F==0.3C21000下图为串/并联改进型电容三点式振荡电路一克拉泼振荡电路和西勒振荡电路。oVccoVccRcRoRb1Rb1C3CbReCtRb2一一图3-2克拉泼振荡电路图3-3西勒振荡电路2.石英晶体振荡器LC振荡器的频率稳定度主要取决于振荡回路的品质因素（O值），为了得到更高的频率稳定度，一般采用石英晶体做的振荡器，它的频率稳定度可达到10-7～10-数量级。图3-4是一种晶体振荡器的交流等效电路图。这种电路很类似于电容三点式振荡器，区别仅在于两个分压电容的抽头是经过石英谐振器接到晶体管发射极的，振荡器的频率稳定度主要由石英谐振器来决定。C5C3C4BG1JTIOFI.R5R4C2 图3-4晶体振荡器交流通路四：实验电路15
高频电子线路实验说明书 15 当振荡器稳定工作时，振荡管工作在非线性状态，通常是依靠晶体管本身的非线性实现稳幅。若选择 晶体管进入饱和区来实现稳幅，则将使振荡回路的等效Q值降低，输出波形变差，频率稳定度降低。因此， 一般在小功率振荡器中总是使静态工作点远离饱和区，靠近截止区。 （2）振荡频率f的计算 1 2 ( ) T f L c c = + 式中CT为C1、C2和C3的串联值，因C1（300p）>>C3(75p),C2(1000P)>>C3(75p)，故CT≈C3，所以，振荡频 率主要由L、C和C3决定。 (3) 反馈系数F的选择 1 2 C F C = 一般经验数据 F 0.1 0.5 ～ ,本实验取 300 0.3 1000 F = = 下图为串/并联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼振荡电路和西勒振荡电路。 L C Rb1 RC VCC Cb Rb2 Re C1 C2 Cb Rb1 RC VCC Rb2 Re C1 C2 C C3 图3-2 克拉泼振荡电路 图3-3 西勒振荡电路 2．石英晶体振荡器 LC 振荡器的频率稳定度主要取决于振荡回路的品质因素（ Q 值），为了得到更高的频率稳定度，一般 采用石英晶体做的振荡器，它的频率稳定度可达到 7 8 10 ~ 10 − − 数量级。图 3-4 是一种晶体振荡器的交流等 效电路图。这种电路很类似于电容三点式振荡器，区别仅在于两个分压电容的抽头是经过石英谐振器接到 晶体管发射极的，振荡器的频率稳定度主要由石英谐振器来决定。 R4 R5 C2 C3 C4 L1 C5 BG1 JTI 图5-1 晶体振荡器交流通路 图 3-4 晶体振荡器交流通路 四．实验电路