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电子线路实验课件. 电子线路实验室. 实验准备及常规仪器设备使用. 分立元件及负反馈放大电路设计. 运放基本应用电路. 晶体管输出特性曲线测试电路. 测量放大器. LC 三点式振荡器. 模拟乘法器及调幅与检波电路. 锁相环及频率调制与解调电路. 数字电路的 FPGA 应用实验. 脉冲电路及其应用. 综合实验. 实验准备及常规仪器设备使用. 实验室规则讲解. 本学期实验安排及教学要求. 实验室教师联系方式: 宋万年: 65643658 wnsong@fudan.edu.cn
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电子线路实验课件 电子线路实验室
实验准备及常规仪器设备使用 分立元件及负反馈放大电路设计 运放基本应用电路 晶体管输出特性曲线测试电路 测量放大器 LC三点式振荡器 模拟乘法器及调幅与检波电路 锁相环及频率调制与解调电路 数字电路的FPGA应用实验 脉冲电路及其应用 综合实验
实验准备及常规仪器设备使用 实验室规则讲解 本学期实验安排及教学要求 实验室教师联系方式: 宋万年: 65643658 wnsong@fudan.edu.cn 孔庆生: 65643231 qskong@fudan.edu.cn 王 勇: 65643658 wyong@fudan.edu.cn
示波器基础知识及使用简介 1、普通示波器的组成: • 水平系统 • 垂直系统 • 扫描系统 • 触发系统 • 显示系统
2、示波器的刻度 刻度格线 垂直刻度 水平刻度 触发电平
3、示波器的触发 • 触发电路的作用就是保证每次时基在屏幕上扫描的时候,都从输入信号上与定义的触发点相同的点开始,这样每一次扫描的波形就同步的,从而显示稳定的波形,见图b;没有触发电路在屏幕上看到的将会是具有随机起点的很多波形杂乱重叠的图象,见图a 。 • 触发是使用示波器最麻烦的一点,示波器提供了许多触发方式,可根据测量问题加以应用。 • 作为数字示波器来说,触发实际上参与了确定波形的存储起点。 不正常触发 a 正常触发 b
隔离时间过短波形混迭 正确隔离时间 4、触发释抑(Hold off) • 有些信号具有多个可能的触发点,如右图数字信号。 • 该信号虽然在较长的时间周期内是重复的,但是在短时间内情况则不然,这样一来,正常触发扫描出的波形出现混迭。 • 为解决这个问题,采用了触发隔离功能,即在各次扫描之间加入延迟时基,使得扫描的每次触发总是从相同的信号沿开始。从而得到稳定的波形显示。 • 另一方面,触发隔离的使用显然在波形捕获方面遭到了损失。
5、数字示波器TDS210使用简介 Tektronix TDS 210 SAVE/RECALL MEASURE ACQUIRE AUTOSET UTILITY CURSOR DISPLAY HARDECOPY RUN/STOP VERTICAL HORIZONTAL TRIGGER POSITION POSITION POSITION LEVEL MATH MENU CURSOR 1 CURSOR 2 HOLDOFF CH1 MENU CH2 MENU HORIZONTAL MENU TRIGGER MENU VOLT/DIV VOLT/DIV SEC/DIV SET LEVEL TO 50% FORCE TRIGGER TRIGGER VIEW 5V 2mv 5V 2mv 5s 5ns CH1 CH2 EXT TRIG ! 300V CAT 11
显示区:显示区除了进行波形显示外,还包括许多有关波形和仪器控制所设定值显示区:显示区除了进行波形显示外,还包括许多有关波形和仪器控制所设定值 获取方式,通过ACQUIRE设置 触发状态,触发方式通过TRIGGER设置 触发水平位置,可用HORIZONTAL POSITION设置,读数显示触发水平位置与屏幕中心线的时间偏差 菜单区,通过CH1或其它按钮控制 Tek T Trig’d Tri M Pos: -8.200uS CH1 耦 合 触发电平通过TRIGGER LEVEL控制 直 流 带宽限制 关 60MHz 伏/格 粗调 波形的接地基准点 探头 1 X1 反相 触发电平的数据 关闭 Ch1 500mV M5.00uS Ch1 -160mV 触发类型,图示为上升沿通过TRIGGER MENU 控制 垂直标尺系数 水平标尺系数 视窗时基设定值
垂直按钮及波形输入菜单: 耦合方式:直流通过输入信号的交流和直流成分;交流阻挡输入信号的直流成分;接地则断开输入信号 打开或关闭通道显示并显示通道输入菜单 用于在垂直方向定位波形 显示波形数学操作菜单,如波形加、减、FFT等 操作 耦 合 FFT VERTICAL 带宽限制:开20MHz限制带宽,以减少噪音; 直 流 POSITION POSITION CH1 带宽限制 关 MATH MENU CURSOR 1 CURSOR 2 伏/格:用于选择垂直灵敏度。 伏/格 CH1 MENU CH2 MENU 粗调 窗口 VOLT/DIV VOLT/DIV Haming 探头 探头:根据探极衰减系数选取其中一个值,以保证垂直标尺读数准确 X1 FFT缩放 反相 X1 5V 2mv 5V 关闭 控制菜单的选择按键 选择垂直方向标尺系数 反相:输入信号要否反相
这个按钮具有双重作用,作为边沿触发电平控制按钮,它设定触发信号必须通过的振幅;作为释抑(通过HORIZONTAL MENU 选择触发和释抑)控制钮,它设定接收下一个触发事件之前的时间值。 水平控制按钮及触发控制按钮: 调整所有通道的水平位置 VERTICAL TRIGGER POSITION LEVEL 触发功能菜单 水平菜单 边沿 视频 HOLDOFF 主时基 HORIZONTAL MENU TRIGGER MENU 触发电平设定在触发信号幅值的垂直中点 斜率 视窗设定 上升 SEC/DIV SET LEVEL TO 50% 触发方式 FORCE TRIGGER 视窗扩展 强行触发,不管是否有足够的触发信号,都会自动获取 自动 TRIGGER VIEW 5s 5ns 耦合 触发钮 交流 电平 改变水平标尺系数 触发源观察,显示触发源波形 释抑 500ns
自动设置:自动设定、调节各种控制值,以产生适宜观察的输入信号波形。有时需要辅助手工调整,特别在显示各种调制波形时。自动设置:自动设定、调节各种控制值,以产生适宜观察的输入信号波形。有时需要辅助手工调整,特别在显示各种调制波形时。 获取:有取样、峰值检测和平均值几种获取方式 测量:有5种测量并且同时显示四种测量结果 储存/调出 SAVE/RECALL MEASURE ACQUIRE AUTOSET 辅助功能 UTILITY CURSOR DISPLAY HARDECOPY RUN/STOP 启动和停止波形获取 启动打印操作 出现测量光标和光标功能菜单 选择波形显示方式和改变显示对比度 实例:1、将通道1的探头连接到信号源。2、按下自动设置按钮。3、手动调整垂直、水平、触发三类控制按钮,使波形显示达到最佳。4、进行自动测量:按下MEASURE按钮显示测量菜单,按下顶部菜单选择信源,按下CH1进行测量,再按下顶部菜单选择类型,按下第一个CH1菜单以选择频率,按下第二个CH1菜单选择周期,按下第三个CH1菜单选择峰—峰值。也可以多次按下CH1菜单,进行频率、平均值等的测量。
实验板说明:电源正极输出端在最左边的8孔插座输出(由于该类插座插孔较面包板插孔粗,可以将导线弯成S型插入比较牢靠),电源接地端已经与面包板最下一排插孔相连。其它插座的使用注意事项结合具体实验再讲解。实验板说明:电源正极输出端在最左边的8孔插座输出(由于该类插座插孔较面包板插孔粗,可以将导线弯成S型插入比较牢靠),电源接地端已经与面包板最下一排插孔相连。其它插座的使用注意事项结合具体实验再讲解。
实验一:分立元件及负反馈放大电路设计 一、实验原理:本实验的原理在本单元实验讲义开始的原理部分作了详细阐述,请自行参阅有关部分。实验前要求预习有关放大电路的基本概念和主要元器件参数的设计要点及电路性能指标的测试方法,预习时三极管放大倍数β暂时定为60。 IC不要超过30mA,功率不要超过400mW,VCEO =30V。 二、基本实验内容: 1、放大器的设计 • 放大器指标为:电压增益KV=40,输入阻抗Ri ≥ 3kΩ,输出阻抗Ro≤100Ω,不失真输出动态范围Vopp ≥ 4V,低半功率点频率fL ≤ 100Hz。 • 已知:负载阻抗RL=1kΩ;直流偏置电源电压Ec=12V;晶体管参数β≥60 。
*设计提示: (1) 根据给定的放大器指标,输出电阻比较小,所以输出级应采用射极跟随器或引入电压负反馈,而射极跟随器无电压增益,故采用两级放大电路的设计,输入级采用电压增益较大的共发射极放大电路,由于射极跟随器输入电阻比较大,避免了负载效应,从而放大倍数比单级共发射极放大电路要大的多。由于要求输入电阻比较大,应在输入端应引入串联反馈,由于要求的增益并不大,两级放大电路可以满足增益要求,故电路初步设计方案如下页电路图所示。 (2)低半功率点频率fL ≤ 100Hz设计主要考虑电路中电容的取值,由于Ce两端的交流等效电阻最小,对应的时间常数最小,故fL主要取决于Ce的取值。 (3)Q1、Q2级电路都采用分压偏置方式,二级电路的静态工作点电流ICQ1、ICQ2及静态工作点电压VCEQ1、VCEQ2具有较好的稳定性。
(4)偏置电阻设计要考虑静态工作点接近放大区的中部(交流负载线的中部),同时要兼顾交流指标。工程上一般取VEQ1 =0.2VCC 或 VEQ1 =(1—3V),Rb11、Rb12取值应考虑放大器的稳定性和输入电阻的要求。 (5)设计可以从输出级开始,首先静态工作点应该在交流负载线的中点,因此根据输出电压摆幅要求可初步确定输出级的静态工作点,由于实验要求给出的电压摆幅并不是最大摆幅,考虑到饱和压降和负载影响,电压摆幅应留有一定的余量,在电源电压12V的情况下,电压摆幅取6V左右,由此初步确定静态工作点VceQ2为3-5V左右,而RL=1K,则:IOPP=4-8mA; 而 IOPP′=EC′/RL′〉IOPP ;ICQ2= 0.5IOPP′ ICQ2的值应根据上述推断和三极管极限参数(9011:IC不要超过30mA,功率不要超过400mW,VCEO =30V)综合而定。
(6)交流电压放大倍数主要与 RC1 、后级的输入阻抗以及负反馈电阻Re11 有关,需要注意的是由于RC1 本身也是直流负载电阻,增大RC1可以提高增益但容易使三极管进入饱和区,另一方面增大RC1 也会使输出电阻增大,因此RC1的取值应首先考虑满足增益要求,同时兼顾静态工作点、电压摆幅和输出电阻的要求。 (7)由于输出级是射级跟随器,因此输入级的设计仍然要考虑电压摆幅的要求,其静态工作点仍应该在其交流负载线的中点,由此初步确定输入级的静态工作点VceQ1为3-5V左右{可以根据(6)初步确定RC1的大小,由此确定三极管的静态工作点,并计算增益、输出电阻等指标是否符合要求}。 (8) Q1的Re11为交流负反馈电阻,能够提高输入电阻,改善非线性失真,展宽通频带,太小负反馈作用不明显,太大放大器增益下降明显。
2、放大器的PSPICE仿真 软件模拟仿真设计放大电路,进行瞬态分析,根据静态工作电和输出波形失真情况,修改电阻、电容的设计数值(注意电阻电容数值应取系列值),调试电路工作正常并以满足放大器设计指标的要求。进行交流分析测量带宽和增益、交流输入电阻、输出电阻。 3、放大器的实际电路安装制作 (1)用晶体管特性测试仪测量所用晶体管的参数,记录晶体管的实际β值。根据测量值修改软件模拟仿真时三极管放大倍数,重新调试电路工作正常并以满足放大器设计指标的要求。 (2)按软件模拟仿真设计放大电路安装一个放大器。要求元件排列合理、布线整齐、电接触可靠。注意电源极性。
4、放大器参数测试 (1)用逐级调试的方法排除故障,用示波器测量放大器的直流工作点,并与设计值、仿真值比较。调试电路的电阻、电容值,使放大器电路正常工作。 (2)测量不失真输出信号峰峰值Vopp,及对应的输入信号峰峰值Vipp,并与设计值、仿真值比较。 (3)测量带宽和增益、交流输入电阻、输出电阻,并与设计值、仿真值比较。 5、寄生反馈及消除: 在一般多级放大器中,总会产生各种类型的寄生反馈。寄生反馈的类型和消除办法在讲义中有详细的讲解,这里主要强调电源退耦的重要性。退耦元件的数量力求减少,接入位置要选择得当。例如,对于如下图所示电路,一般只要接入Cφ1即可。如果Cφ1仍不能消除寄生振荡,再考虑接入Rφ2、Cφ3。
Cφ的接入位置应根据线路板的具体结构正确选择。例如,若放大器的电源Ec和放大器接线相距较远,两者之间是通过较长的导线连接的,对高频信号而言,这根导线就等效于一个电感,如图1-10所示。此时,Cφ1就应接在靠近放大器的一侧(图中实线),而不应接在靠近Ec一侧(图中虚线)。因为对高频信号而言,连接导线的感抗ZL=jωL已相当可观,输出电流Io又会在ZL上建立新的反馈电压VfL,等效于加大了电源的内阻。Cφ的接入位置应根据线路板的具体结构正确选择。例如,若放大器的电源Ec和放大器接线相距较远,两者之间是通过较长的导线连接的,对高频信号而言,这根导线就等效于一个电感,如图1-10所示。此时,Cφ1就应接在靠近放大器的一侧(图中实线),而不应接在靠近Ec一侧(图中虚线)。因为对高频信号而言,连接导线的感抗ZL=jωL已相当可观,输出电流Io又会在ZL上建立新的反馈电压VfL,等效于加大了电源的内阻。
三、提高实验内容: • 放大器指标为:电压增益KV=50,输入阻抗Ri ≥ 3kΩ,输出阻抗Ro≤100Ω,不失真输出动态范围Vopp ≥ 6V,低半功率点频率fL ≤ 100Hz。 • 已知:负载阻抗RL=1kΩ;直流偏置电源电压Ec=12V;晶体管参数β≥60, • 根据放大器指标的要求,设计方案,确定电路中所有电阻、电容的设计数值,并进行各项指标的测量验证设计的正确性。
实验二:运算放大器基本应用电路 一、实验原理:本实验的原理在本单元实验讲义开始的原理部分作了详细阐述,请自行参阅有关部分。实验前要求预习有关运算放大器基本使用及调试方法、运放应用电路及电路性能指标的测试方法。 二、基本实验内容: 1、同相和反相比例运算电路设计与测试: 放大器电压增益KV=10,要求测量不失真输出动态范围Vopp 和放大器的幅频特性。直流电源电压VCC=+8V, VSS=-8V 。 2、运放积分电路和微分电路设计与测试: 运放积分电路:输入矩形波Vopp =5V,调节积分电路时间常 数,记录不同时间常数对输出三角波的影响。 运放微分电路:输入三角波Vopp =5V,调节微分电路时间常 数,记录不同时间常数对输出矩形波的影响。
3、输入500Hz的正弦波,设计迟滞比较器上、下门限为+0.7V、- 0.7V,输出矩形波。如果上下门限为0V、 - 0.7V,电路又当如何改变? 三、设计及调试注意事项; 1、注意运放电源不能反接:对应左边电路接线图如右所示:
2、积分电路电容两端并接电阻可以减小输出端的直流漂移,2、积分电路电容两端并接电阻可以减小输出端的直流漂移, 微分电路在输入端串接电阻可抑制高频干扰和自激。 3、考虑运放的负载能力和功耗(最大500mW),运放的负载电 阻不可过小。
实验三、测量放大器 一、实验原理:本实验的原理在本单元实验讲义开始的原理部分作了详细阐述,请自行参阅有关部分。实验前要求预习有关测量放大器和有源滤波器设计的基本概念和和主要元器件参数的设计要点及电路性能指标的测试方法。 二、基本实验内容 1、当输入信号的峰-峰值Vspp=1mV时,输出信号的 峰-峰值 Vopp=1V。 2、输入阻抗Ri>1MΩ 3、频率特性:Δf(-3dB)=2Hz--2kHz 4、共模抑制比 CMRR>70dB
三、设计及调试注意事项; 1、设计时考虑电路的实际性能,从减少噪声和提高共模抑制比的角度,一般第一级增益要大一些。考虑运放的负载能力,运放负载电阻的选取不能太小。R的选取和输入阻抗的要求及运放的偏置电流有关。调试时可分级调试。 2、实验中的输入信号Vs应是浮空的交流信号,而我们用来调试的信号源一端接地,由于信号源内阻趋于零,又往往有直流电平输出,故输入端的接法可如图2-7所示(下页图)。图中C1是隔直电容,对低频特性有影响,故不能取得太小,C2使另一端交流接地,又不影响直流平衡。 3、在测量滤波器的幅频特性时,可以用示波器测量放大器的幅频特性的方法测量,用示波器直接观察截止频率处的波形衰减情况,也可以利用相位法来测量,如图2-8所示,在fL处Vo和Vi相差900,此时测得的是一正椭圆。
4、滤波器的设计:任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器串联而成,设计大致分为以下几步4、滤波器的设计:任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器串联而成,设计大致分为以下几步 (1)、根据衰减要求确定滤波器的阶数n。 (2)、选择具体的电路形式。 (3)、根据电路的传递函数和查表2-1(见讲义)后得到的滤波器的传递函数,建立起系数的恒等方程组。先定电容的序列值,再解方程组得到电路中其它元件的具体数值。 四、提高实验内容: 设计一个二阶带阻滤波器,要求f0=50Hz,Q=5。
实验四、晶体管输出特性曲线测试电路 一、实验原理:本实验的原理在本实验讲义开始的原理部分作了详细阐述,请自行参阅有关部分。实验前要求预习有关矩形波、锯齿波、阶梯波电路设计的基本概念和主要元器件参数的设计要点及电路性能指标的测试方法。 二、基本实验内容: 实验电路见下页。 1、矩形波的f≥500Hz,占空比为5%。 2、阶梯波的级数能从4-10变化,ΔV为1V。 3、锯齿波(0-10V)、阶梯波从零值附近开始。 4、各级输出波形符合要求后接入被测三极管,观察输出特 性曲线。
三、设计提示: 1、R1、R2、R3、R4取值决定矩形波的振荡周期,公式 为:T=(R1+R2)·C1·ln(1+2R3/R4) 而R1、R2的取值决定矩形波的占空比。 2、R5、C2构成微分电路,其取值与尖脉冲的高度和宽度有 关也会影响后面阶梯波的形状,R6、C3取值与阶梯波台阶 大小有关。 3、D3、D7主要考虑锯齿波、阶梯波从零值附近开始而设置 的补偿电压,R11、R12是二极管限流电阻。 4、R9、R10的取值决定锯齿波上升和下降的快慢。 5、R14的取值应使被测三极管工作在放大区。
6、各电阻、电容的值的确定可以先定电容的序列值,再依据6、各电阻、电容的值的确定可以先定电容的序列值,再依据 相关公式计算电阻的值。 7、注意示波器的接地端接机壳,直流电源的公共端不与示 波器的接地端相连,避免被测三极管C、E短路。 四、提高实验内容: 1、改进电路,使示波器显示的输出特性曲线无回扫线。 2、自行设计电路实现输出特性曲线显示更符合平时的习惯, 即X轴应显示Vce而不是-Vce。
实验五、模拟乘法器及调幅与检波电路 一、实验原理: 本实验的原理在本实验讲义开始的原理部分作了详细阐述,请自行参阅有关部分。实验前要求预习有关模拟乘法器、调幅与检波以及正弦波发生器的基本概念和主要元器件参数的设计要点及电路性能指标的测试方法,分析下页图中模拟乘法器外接器件的作用及取值大小的出发点。 二、基本实验内容: 实验电路见下页。 1、利用运算放大器设计一正弦波发生器,振荡频率为 1KHz,参考电路如下页图。
(1)、按上图接好调制部分电路(不插入集成块),首先检查各端点的直流电平,使电路正常无误后插入集成块,再检查各点直流电平,并使电路工作正常。(1)、按上图接好调制部分电路(不插入集成块),首先检查各端点的直流电平,使电路正常无误后插入集成块,再检查各点直流电平,并使电路工作正常。 (2)、在X1端加入载波信号(Vpp=100mV,fc=1MHz),先使Y1端的Vs信号幅度(fs=1kHz)为零,调节调幅级电位器,使输出载波为零,然后逐渐增加Vs信号幅度,观察输出端双边带抑制载波的调幅信号,并测出上述条件下,最大不失真的Vo1pp值及此时的Vs幅度值。 (3)、输入载波信号(Vpp=100mV,fc=1MHz),调节调幅级电位器,使Vo1输出中有载波,然后输入fs=1kHz的调制信号,观察输出端的AM信号,并注意它与抑制载波的双边带调幅信号的区别。调节Vs的大小与电位器的位置,使输出端AM信号的Vo1pp值为1V,调制度为100%,测出此时的Vs幅度值。
3、检波电路测试 : (1)、按图3-10接好检波部分电路,检查电路无误,直流电平正常后,插入集成块,检查集成块各引出脚直流电平,使电路工作正常。 (2)、在检波器的X2输入端输入载波信号(Vpp=100mV,fc=1MHz),Y2端输入信号为零,调节检波级电位器,使输出载波为零,既电路平衡。 (3)、在检波器的Y2输入端输入fc=1MHz、fs=1kHz、Vpp=200mV、调制度为100%的AM信号,在X2输入端输入载波信号(Vpp=100mV,fc=1MHz),观察输出端解调出来的调制信号,调节W2电位器,使输出Vos的幅度最大,失真最小,并测出此时的Vos值。 (4)、将Y2输入端改为双边带载波抑制的调幅信号,其余条件同上,重复上述内容,并测出最大不失真Vos值。
三、实验注意事项: 1、正弦波振荡器可采用文氏电桥振荡器,需要加二极管稳幅电路。 2、观察是否有载漏,应将水平扫描档设置在每格1.0uS左右。 3、模拟乘法器工作不正常,应用示波器直流档观察各管脚 静态工作点,各管脚静态工作点参考值如下(仅做参考, 由于器件参数不一致,在参考值上下允许小的波动): (1)-0.4v (2) -1.12v (3) -1.12v (4) -0.4v (5) -7v (6) 8.8v (8) 6 v (10) 6v (12) 8.8v (14) -8v 4、观察包络时,可将水平扫描设为每格250uS左右。
实验六、LC三点式振荡器 一、实验原理: 本实验的原理在本实验讲义开始的原理部分作了详细阐述,请自行参阅有关部分。实验前要求预习有关LC三点式振荡器工作原理、Clapp、Seiler振荡电路起振条件和影响频率稳定度的因素等基本概念。分析各元件的作用及取值大小的出发点。 二、基本实验内容: 1、Clapp振荡器 实验电路见下页。
1、调整静态工作点 用示波器观察V'O电压波形,调整电位器Rb1,使电路产生振荡 测量停振时的静态工作点电流ICQ。 2、观察电容比C2/C1对振荡电压峰峰值Vopp的影响 ①保持ICQ=2.5mA,C1=330pF。在C2=1000pF两端并接不同电容(1000PF、2000pF、3000pF),用示波器测量振荡波形峰峰值Vopp。 ②保持ICQ=2.5mA,C2=1000pF。在C1=330pF两端并接不同电容(300pF、510pF、680pF、820pF),用示波器测量振荡波形峰峰值Vopp。 3、测量振荡电压峰峰值Vopp和振荡频率之间的关系 保持ICQ=2.5mA,调节可变电容C,由大到小,用示波器测量振荡波形峰峰值Vopp,同时测量相应的振荡频率f,并根据测量结果计算波段覆盖系数fmax/fmin。
4、测量静态工作点电流ICQ对振荡电压峰峰值Vopp的影响4、测量静态工作点电流ICQ对振荡电压峰峰值Vopp的影响 调节C,使振荡频率调到最低,改变偏置电位器Rb1,使其阻值由大到小,测量相应的直流工作点电流ICQ和振荡电压峰峰值Vopp。 5、观察电源电压变化对振荡频率稳定度的影响 使ICQ恢复到2.5mA,振荡频率调到最低,改变电源电压,分别测出Ec=12V和9V时的频率值,并计算其频率变化的相对值。然后在电感两端极之间并接电阻10kΩ,用来减小回路的品质因数。改变电源电压,分别测出Ec=12V和8V时的频率值,并计算其频率变化的相对值。并比较并接电阻10kΩ前后两次测量的结果。
2、Seiler振荡电路 实验电路如下:
2、Seiler (1)调整静态工作点 用示波器观察V’o电压波形,调整电位器Rb1,使电路产生振荡。测量停振时的静态工作点电流IcQ。 (2)观察电容比C2/C1、C”对振荡电压峰峰值Vopp的影响 ①保持IcQ=2.5mA,C1=330pF。在C2=1000pF两端并接不同电容(1000PF、2000pF、3000pF),用示波器测量振荡波形峰峰值Vopp。 ②保持IcQ=2.5mA,C1=330pF,C2=1000pF。在C” =100pF两端并接不同电容(300pF、510pF、680pF、820pF),用示波器测量振荡波形峰峰值Vopp。 (3)测量振荡电压峰峰值Vopp和振荡频率之间的关系 保持IcQ=2.5mA,调节可变电容C’,由大到小,用示波器测量振荡波形峰峰值Vopp,同时测量相应的振荡频率f,并根据测量结果计算波段覆盖系数fmax/fmin。
(4)测量静态工作点电流IcQ对振荡电压峰峰值Vopp的影响(4)测量静态工作点电流IcQ对振荡电压峰峰值Vopp的影响 调节C,使振荡频率调到最低,改变偏置电位器Rb1,使其阻值由大到小,测量相应的直流工作点电流IcQ和振荡电压峰峰值Vopp。 (5)观察电源电压变化对振荡频率稳定度的影响 使IcQ恢复到5mA,振荡频率调到最低,改变电源电压,分别测出Ec=12V和9V时的频率值,并计算其频率变化的相对值。 然后在电感两端极之间并接电阻10kΩ,用来减小回路的品质因数。改变电源电压,分别测出Ec=12V和8V时的频率值,并计算其频率变化的相对值。并比较并接电阻10kΩ前后两次测量的结果。
三、实验注意事项: 电路不起振应注意以下三点: (1)、用三极管输出特性曲线测试仪检测三极管好坏。 (2)、三极管的静态工作点是否正常。电容对直流开路电感对直流短路。 (3)、振荡电路是否有合适的交流通路。即电容电感是否 连接正常,旁路电容和耦合电容应对交流短路。 四、选做实验内容: 请将振荡电路改为共基极电路(即Q1基极交流接地), 并调试电路起振,重复必做部分实验步骤。
实验七、锁相环及频率调制与解调电路 一、实验原理: 本实验的原理在本实验讲义开始的原理部分作了详细阐述,请自行参阅有关部分。实验前要求预习有关锁相环工作原理、锁相环同步与捕捉的基本概念以及基于锁相环的频率调制与解调电路图6-10、6-11的主要元器件参数的设计要点及电路性能指标的测试方法。 二、基本实验内容: 实验电路见下页。 1、参照图6-10、6-11,用LM565模拟集成锁相环构成FM调制与解调电路,载波频率fo=250KHz,调制信号频率为1KHz 。