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1、实验一LC与晶体振荡器电路一、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与其工作原理。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、实验元器件、仪器、仪表THKGP系列高频电子实验 1台；双踪示波器： 2040MHz；频率计： 10MHz；万用表： 1只；电容 ： 510p：1颗； 1000p：2颗； 2200p一颗；三、实验原理与参考电路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2-1。1起振条件（1）相位平
2、衡条件：Xce和Xbe必需为同性质的电抗，Xcb必需为异性质的电抗。（2）幅度起振条件：式中：gm晶体管的跨导；n接入系数；g L 晶体管的等效负载电导；g e 晶体管的等效输入、输出电导；n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2-2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。（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2-3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
3、Co对频率稳定度的影响，且使频率可调。（3）并联改进型电容反馈三点式电路西勒振荡器电路如图2-4所示，它是在串联改进型的基础上，在L1两端并联一个小电容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。3晶体振荡器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2-5所示。四、实验内容与步骤开启实验箱，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。电阻R101-
4、R106为三极管BG101提供直流偏置工作点，电感L101既为集电极提供直流通路，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K101、K102、K103的1和2接点（以后简称“短接Kxxx -”）便成为LC西勒振荡电路，改变C107可改变反馈系数，短接K101、K102、K103 2-3，并去除电容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K104 2-3）。三极管BG102等组成射极跟随电路
5、，提供低阻抗输出。本实验中LC振荡器的输出频率约为1.5MHz，晶体振荡器的输出频率为6MHz，调节电阻R110，可调节输出的幅度。经过以上的分析后，可进入实验操作。接通交流电源，然后按下实验板上的+12V总电源开关K1和实验单元的电源开关K100，电源指示发光二极管D4和D101点亮。1调整和测量西勒振荡器的静态工作点，并比较振荡器射极直流电压（Ue、Ueq）和直流电流（Ie、Ieq）：（1）组成LC西勒振荡器：短接K1011-2、K1021-2、K103 1-2、K1041-2，并在C107处插入1000p的电容器，这样就组成了与图1-4完全相同的LC西勒振荡器电路。用示波器(探头衰减10
6、)在测试点TP102观测LC振荡器的输出波形，再用频率计测量其输出频率。（2）调整静态工作点：短接K104 2-3（即短接电感L102），使振荡器停振，并测量三极管BG101的发射极电压Ueq；然后调整电阻R101的值，使Ueq=0.5V，并计算出电流Ieq（=0.5V/1K=0.5mA）。（3）量发射极电压和电流：短接K104 1-2，使西勒振荡器恢复工作，测量BG102的发射极电压Ue和Ie。（4）调整振荡器的输出：改变电容C110和电阻R110值，使LC振荡器的输出频率f0为1.5MHz，输出幅度VLo为1.5VP-P。2观察反馈系数F对振荡电压的影响：由原理可知反馈系数Kfu=C106
7、/C107。按下表改变电容C107的值，在TP102处测量振荡器的输出幅度VL（保持Ueq=0.5V），记录相应的数据，并绘制VL=f（C）曲线。C107(pf)5001000150020002500VL(p-p)1.851.601.451.301.003测量振荡电压VL与振荡频率f之间的关系曲线，计算振荡器波段复盖系数f max/ f min：选择测试点TP102，改变C110值，测量VL随f的变化规律，并找出振荡器的最高频率fmax和最低频率fminf (KHz)133513851435148515351554VL(p-p)1.851.952.002.052.152.20Fmax=1554
8、KHz和Fmin=1335KHz，Fmax/ Fmin=1.164观察振荡器直流工作点Ieq对振荡电压VL的影响：保持C107=1000p，fo=1.5MHz不变，然后按以上调整静态工作点的方法改变Ieq，并测量相应的VL，且把数据记入下表。5比较两类振荡器的频率稳定度：Ieq(mA)0.250.300.350.400.450.500.55VL(p-p)1.11.351.551.751.952.152.25（1）LC振荡器保持C107=1000p，Ueq=0.5V，f0=1.5MHz不变，分别测量f1在TP101处和f2在TP102处的频率，观察有何变化？（2）晶体振荡器短接K101、K102
9、、K1032-3，并去除电容C107，再观测TP102处的振荡波形，记录幅度VL和频率f0之值。波形：（正弦波 ）幅度VL =（1.4 VP-P ）频率f0=（5.9993MHz ）。然后将测试点移至TP101处，测得频率f1 =（5.9992MHz ）。根据以上的测量结果，试比较两种振荡器频率的稳定度f/ f0 ：模拟乘法器调幅（AM、DSB）一、实验目的1、 掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅方法。2、 研究已调波与调制信号以与载波信号的关系。3、 掌握调幅系数的测量与计算方法。4、 通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。5、 了解模拟乘法器（MC1496）的
10、工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。6、 掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。二、实验原理调幅与检波原理简述：调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化；而检波则是从调幅波中取出低频信号。本实验中载波是465KHz高频信号，10KHz的低频信号为调制信号。集成四象限模拟乘法器MC1496简介：本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端VX、VY和一个输出端VO。一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K（VX +VXOS）
11、（VY+VYOS）+VZOX。为了得到好的精度，必须消除VXOS、VYOS与VZOX三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器，内部电路含有8 个有源晶体管。MC1496的内部原理图和管脚功能如下图所示：MC1496各引脚功能如下： 1）、SIG+ 信号输入正端 2）、GADJ 增益调节端 3）、GADJ 增益调节端 4）、SIG- 信号输入负端 5）、BIAS 偏置端 6）、OUT+ 正电流输出端 7）、NC 空脚 8）、CAR+ 载波信号输入正端 9）、NC 空脚 10）、CAR- 载波信号输入负端 11）、NC 空脚 12）、OUT- 负电流输出端 13）、NC
12、 空脚 14）、V- 负电源实验电路说明用MC1496集成电路构成的调幅器电路如下图所示。图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（12V，8V），所以5脚偏置电阻R15接地。电阻R1、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。载波信号加在V1V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号V经低频偶合电容E1从1脚输入。2、3脚外接1K电阻，以扩大调制信号动态X围。当电阻增大，线性X围增大，但乘
13、法器的增益随之减小。已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚6、12之间）输出。三、实验仪器与设备高频电子线路综合实验箱；高频信号发生器；双踪示波器；万用表。四、实验内容与步骤1、静态工作点调测：使调制信号V=0,载波VC=0，调节W1使各引脚偏置电压接近下列参考值：管脚1234567891011121314电压V0-0.74-0.740-7.168.705.9305.9308.70-8.2R11、R12 、R13、R14与电位器W1组成平衡调节电路，改变W1可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制。为了使MCl496各管脚的电压接近上表，只需要调节W1使1、4脚的电压差接近
14、0V即可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得万用表读数接近于0V。2、抑止载波振幅调制：J1端输入载波信号VC(t),其频率fC=465KHz,峰峰值VCPP500mV。J5端输入调制信号V(t)，其频率f10KHz，先使峰峰值VPP0，调节W1，使输出VO=0(此时41)，再逐渐增加VPP，则输出信号VO（t）的幅度逐渐增大，于TH3测得。最后出现抑止载波的调幅信号。3、全载波振幅调制，J1端输入载波信号Vc(t) , fc=465KHz, VCPP500mV，调节平衡电位器W1，使输出信号VO（t）中有载波输出（此时V1与V4不相等）。再从J5端输入调制信号，其f10KHz，当VPP由零逐渐增大时，则输出信号VO（t）的幅度发生变化，最后出现有载波调幅信号的波形,如下图所示，记下AM波对应Vmmax和Vmmin，并计算调幅度m。分别得到m=30%;m=50%和m=100%的AM。4、加大V，观察波
