实验二-本地振荡器设计性实验教学文案.doc

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实验二 本地振荡器设计性实验
一、 实验目的
1、 掌握晶体振荡器的设计方法；
2、 培养设计、制作、调测振荡器的能力；
3、 学会对电路性能进行研究。
二、 预习要求
1、 复习LC振荡器及晶体振荡器的有关课程内容；
2、 仔细阅读参考资料；
3、 设计电路图，并写明参数的设计过程；
4、 了解晶体振荡器的调试方法及步骤。
三、 设计要求
1、 设计一个串联型或并联型晶体振荡（克拉泼或西勒电路），工作频率f1在14MHz左右（可选13.433MHz、13.560MHz、13.875MHz、14.140MHz、14.31818MHz、14.7456MHz）；
2、 振荡器工作点连续可调，调节范围满足：0.5mA<IE<8mA;
3、 反馈元件可更换；
4、 电源电压Vcc=9V；
5、 在1kΩ负载上输出电压波形目测不失真，V1opp≥800mV。
四、 电路调测与性能研究
1、 测出工作点变化范围，研究工作点变化对振荡频率及振荡器幅度的影响，确定合适工作点IEopt；
提示：使工作点连续变化，观察振荡器从起振频率到停振的过程，并至少记录四个工作电流（起振、合适工作点、幅度最大不失真、停振）对应的振荡频率及幅度
2、 当IE=IEopt时，研究反馈系数大小对振荡幅度的影响，至少比较三组数据（假设C1、C2决定反馈系数的大小，则C1/C2可取220pF/220pF、220pF/560pF、220pF/820pF或其他组合）；
提示：反馈元件值不宜过大；通常反馈系数F=0.2~0.6
3、 当IE=IEopt时，研究反馈系数不变，反馈元件值大小对振荡频率及振荡幅度的影响，至少比较三组数据（如C1/C2取100pF/250pF、220pF/560pF、390pF/1000pF或其他组合）；
4、 当IE=IEopt时，研究负载阻抗变化对晶体振荡器振荡频率及振荡幅度的影响，纯负载至少比较三组数据（如负载取500Ω、1kΩ、5kΩ或其他）。
提示：可用电阻与电容的并联模拟振荡器的不同负载，研究振荡器带容性负载的能力。
五、 实验报告要求
1、 设计方案论证。包括：电路形式的选取、参数的设计、估算、研究内容的完成情况；
2、 关于电路调测过程中方案修改的说明，并画出标有最终元件参数的实验电路；
3、 实验数据及研究内容的整理、分析；
4、 设计制作过程中遇到的主要问题及解决办法。
六、 实验课提供的元器件
三极管：2N3904（NPN）晶振（13.433MHz、13.560MHz、13.875MHz、14.140MHz、14.31818MHz、14.7456MHz）自购
七、 参考资料
1、 董在望，陈雅琴等，《通信电路原理》（第二版），高等教育出版社，2002年，第五章。
2、 刘明亮，《振荡器的原理和应用》，高等教育出版社，1983年，p58~101。参见图书馆电子图书资源。
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