大连理工大学实验预习报告
学院（系）：信息与通信工程学院 专业： 电子信息工程 班级： 姓 名： 学号： 组： ___
实验时间： 2017年10月17日 实验室： C224 实验台： 指导教师签字： 成绩：
实验二 本地振荡器设计
一、实验目的和要求
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) 掌握准确测量振荡频率的方法。 (4) 学会通过实验对电路性能进行研究。
实验要求：
利用实验室提供的元器件设计一个串联型晶体振荡器（克拉泼电路或西勒电路形式)。设计要求如下： (1) 振荡频率 fLO 在14MHz左右（可选以下频率的晶体：13.433、13.560、13.875、14.140、14.31818、14.7456MHz)。
(2) 振荡器工作点连续可调，调节范围满足：0.5mA (5) 在1K?负载上输出电压波形目测不失真，VLOpp≥800mV。 二、实验原理和内容 (1) 电路形式 晶体振荡电路有两种类型，即并联型和串联型，分别如图 3.3.2 和图 3.3.3 所示。在串联晶体振荡电路中，晶体起着高 Q 短路器的作用；而在并联晶体振荡电路中，晶体起着高 Q 电感器的作用。 考察图 3.3.3 串联型晶体振荡电路，不难看出，在串联谐振频率点上，串接在反馈支路上的高 Q 石英谐振器近乎短路，此时，它实际上就是一个考毕兹振荡器。因此，设计串联晶体振荡电路，就是设计一个振荡频率接近晶体标称频率的 LC 振荡器，振荡回路的 L、 C 元件值很容易由振荡频率来确定。此外，串联晶体振荡电路的调节非常方便，可先将晶体用短路线代替，将三点式振荡电路调谐在晶体的串联谐振频率点附近，然后拿走短路线将晶体接入电路即可。设计容易、调节方便是选择串联型晶体振荡电路的主要原因。 克拉泼电路或西勒电路性能较好，为联机着想，本实验要求选用这两种电路形式之一。克拉泼电路和西勒电路分别如图 3.3.4 和图 3.3.5 所示，其设计关键是工作点和反馈系数。 (2) 晶体管选择 在小功率振荡器设计中，由于输出功率不大，一般对功率问题不作重点考虑，主要考虑电路在所要求的频率范围内能稳定可靠地振荡以及振荡频率的稳定度和准确度.因此，在选管子时，要使它在所需振荡频率下具有足够的功率增益，β值不能太小，以满足起振条件，通常选fT>(5~10)fLO。 (3) 偏置电路与工作点 振荡器由起振到平衡过程中振荡管的工作状态是变化的，起振过程中放大器应工作于A类，有足够大的增益确保AF>1，使振荡幅度由小到大增长；平衡状态时AF=1，晶体管工作在非线性状态。由于晶体管饱和时的输出阻抗小，它会使振荡回路的值大大降低，导致频率稳定度和输出幅度下降，波形失真加剧，故平衡时应避免进入饱和状态。兼顾起振过程和平衡状态的技术要求，晶体管振荡器通常采用固定偏置与自给偏置相结合的混合偏置电路形式，而且工作点要选得比较低，远离饱和区。当然也不能太低，否则，输出幅度小，通常取射极电流在2~4mA左右。 (4) 反馈系数 在图3.3.4和图3.3.5所示的电路中，理论上C3越小，频率稳定度越高，C3< 一般尽可能从低阻抗点取出信号，以减弱外接负载对振荡幅度、波形以及频率稳定度的影响。可适当接入隔离（小电容耦合）、缓冲级，再与负载连接，或负载采用电容分压、变压器耦合等部分接入方式。 三、设计的图纸及对图纸的分析 考虑到实验要求， 由于：Ic? [Vcc*(R5/R1+R3+R5)-Vbe]/R7?（2~4mA） 反馈系数：F=C23/C25? （0.2~0.5） 谐振频率 f0=1/（2π LC）?14MHz，其中C?C21 由于是振荡器，故必须满足起振条件 AF>1，其中A在实验1中已经计算 结合实验室提供的器件，故选取的实验参数如下： Vcc=+ 12V，R17= 333?，R11= 1k?， R15= l0k?，R13 = l00k?，R10=3.3 k?，RL= lk?，L ? 3μH可调，C21 = 68pF，C23 = 220pF，C25 = 470pF，其余滤波或耦合器件参数如电路图所示。 四、拟采取的实验步骤 ① 根据设计的电路图，连接电路； ② 接通电源，用示波器观察本震级是否能够起振，并记录震荡幅度； ③ 用测频仪器（信号发生器）测试震荡频率的稳定度。 大连理工大学实验报告 学院（系）：信息与通信工程学院 专业： 电子信息工程 班级： 姓 名： 学号： 组： ___ 实验时间： 2017年10月17日 实验室： C224 实验台： 指导教师签字： 成绩： 实验二 本地振荡器设计 一、实验目的和要求 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) 掌握准确测量振荡频率的方法。 (4) 学会通过实验对电路性能进行研究。 实验要求： 利用实验室提供的元器件设计一个串联型晶体振荡器（克拉泼电路或西勒电路形式)。设计要求如下： (1) 振荡频率 fLO 在14MHz左右（可选以下频率的晶体：13.433、13.560、13.875、14.140、14.31818、14.7456MHz)。 (2) 振荡器工作点连续可调，调节范围满足：0.5mA (5) 在1K?负载上输出电压波形目测不失真，VLOpp≥800mV。 二、实验原理和内容 (1) 电路形式 晶体振荡电路有两种类型，即并联型和串联型，分别如图 3.3.2 和图 3.3.3 所示。在串联晶体振荡电路中，晶体起着高 Q 短路器的作用；而在并联晶体振荡电路中，晶体起着高 Q 电感器的作用。
通信电子线路2- 副本
