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晶体振荡实验报告

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1 晶体振荡实验报告 刘润杰 03电A 2003131108 摘要:由于学习了课本里的振荡电路,老师要求我们每个学生做一个振荡器,要求是RC或晶体振荡.考虑到种种因素,我决定做晶体振荡器. 关键词：晶体 振荡 正弦波 一、方案选择: 对比LC振荡器，我们可知影响LC振荡电路振荡频率无的因素主要是 LC 并联谐振回路的Q值，可以证明，Q值愈大，频率稳定度愈高。由电路理论知道， 。为了提高Q值，应尽量减小回路的损耗电阻R并加大L/C值。 但一般的LC振荡电路，其Q值只可达数百， 在要求频率稳定度高的场合，往往采用石英晶体振荡电路。 1、并联型晶体振荡电路 2、串联型晶体振荡电路。 1）当石英晶体发生串联谐振时，它呈纯阻性，相移是0。若把石英晶体作为放大电路的反馈网络，并起选频作用，只要放大电路的相移也是0，则满足相位条件， 形成图9.19所示的串联型石英晶体正弦波振荡电路。

2 2）当频率在fs与fp之间，石英晶体呈感性，可将它与两个C构成电容三点式正弦波振荡电路，形成并联型石英晶体正弦波振荡电路如图9.20所示。

实践证明，两者虽然都可行，但串联型晶体振荡较为容易做。故初步打算用这种方案，其典型电路图如下：

此图的起振频率，和晶振的一致，其计算公式就是 式中，L的值就是L2的值。C的值是C5，C6，C7三个电容的等效值。C5是可调电容，其作用是对电路的频率起微调作用，提高系统稳定性。R3是偏置电阻，使三极管工作在放在状态。C7是用来消除寄生振荡干扰的。 3 二、制作过过程 在实际制作的时候，我用万能板搭了一块电路，实际买到的元器件中，9018的放大值有132。而电感L2的Q值，才45，有点偏低，实验室的老师说应该还是可以的，所以，就没打算自己绕。搭好所有的电路后，就是不出现所有的波形。一些杂波干扰非常严重。几乎不像是正弦波。 只是在杂波中隐隐约约能看到一些类似正弦波的波形，但不是只有一条，有好几条。所以认为是杂波干扰。 检查了N次电路，发现，电路并没有搭错。实在是没有办法，就找陈老师帮忙，他看了一眼电路，就叫我拿多了一条导线，他将导线接在电源的实地和虚地上，很神奇！示波器的图像即刻稳定了许多，但还是一条带状，但看得出里面有正弦波！！ 陈老师说，这是因为，我的电源线太细，太长，而电路中又没有去除高频干扰的电容，由于当天太晚了，就没再调试下去，陈老师要我再改进，和细调电容，应该可以出波形。 调试停歇了几天。 几天后，再去调。怪。什么波形也没出，连带状图也没有了。我有点慌。但又忙着帮别人调。就决定第二天再去。 次日，我独自一人在实验室里调。当然，换了个9018。不小心，扭了一个一个叫TRIN LEVER的旋钮。一个漂亮的波形映入眼帘！ 再至高频实验室，果真有波形，原来，当初的带状，其实，是因为示波器的“同步”没调好。 最后，我就测了它的参数。如下： 输出： 频率：fs=6.0063M. 幅值：Vp-p=1.98V 输入：电压：12V 电流：10.5mA 后来,觉得不爽,又找了幅图做了另一个晶体振荡器. 参考网上的资料如下： 1.为了提高温度稳定性，在发射极到地之间接一个电阻Re＝2kΩ，取Rb2＝15kΩ，则 Ue≈IcRe≈2×10-3×2×103≈4V Ub=Uc+Ube=4+0.7=4.7V Ib=Ic/β＝2×10-3÷80＝0.025mA Ib2=Ub/Rb2=4.7÷（15×103）≈0.31mA Rb1=Ec-Ub/Ib+Ib2=（9.5-4.7）÷（0.025+0.31）≈14.3kΩ 取Rb1=15kΩ 2.调谐回路参数的确定 谐振回路的元件除了晶体以外，还有电容C1、C2和C。C1和C2不但与振荡频率有关，而且也与反馈的大小有关。C1、C2取得大一点，晶体管极间电容的影响可以小一些，从而有利于提高频率稳定度。C2/C1比值大，则反馈小；反之，则反馈大。对这类晶体振荡器来说，电路几乎没有多大变化，一般取C1＝C2，电容值范围取在50-200pF之间。C是微 4 调电容，通常还与它并联一个适当的固定电容，C一般在40-120pF之间。电容要选用温度系数小的瓷介电容或去母电容。 根据以上考虑设计的晶体振荡器电路如图八所示。该电路工作在9V、16.95mA，其主要指标如下： 振荡频率f0=110592kHz 频率稳定度Δf/f0≤±50×60-6（在-10至+50℃时） 输出功率P0≈5mW 电源变化范围9V±15％

制作时，去掉了前面的电源部份！经过一下午的调试,(我用可调电阻代替偏置电阻Rb1,及Rb2。第一次调试，波形是有，但SIN波的-Y轴部分，失真。如

右图： 5 反复地调，最好的波形也是失真。只是稍为好一些。如下图：

最后，将反馈电阻用一个1K的可调电阻代替，再反复地调Rb1, Rb2，Re及C，最后，出了很完美的波形。如下图： 实验数据如下表：

实际调试时，发现，其实，Rb1,不可能大于2K,Rb2在10K以上，就能达到完美的波形。但这与前面的计算有很大出入。但实际的结果是这样，当然，我用的晶振是11.0592MHZ，可能，这有一些影响吧。 后来,再换了个20M的晶振,这次稍微调一下,就出了很完美的波形.(由于时间关系,很多数据都没测,但Rb1,Rb2,Re三个的值变化不会太大,特别是Rb2,Re,几乎未变动过!) 由于时间关系，此次晶振的制作实验，就到此结束，通过这次制作，我学到的东西再多了。特别是关于高频这一部份的。总结得到的经验如下： 1、 电源要好。即便是实验室里的电源，由于连接的问题，也会倒致很大的干扰，加滤波电容，加滤高频的电容，是很必要的。 2、 接地一定要好。用电源（相对于用干电池时），虚地与实地要接到一起，抗干扰能力会提高很多！ 3、 电路的设计要合理，电源与输出端要尽可能相距远一些。 4、 元器布局要紧密。引脚尽可能短，能不用插座的就不用。哪怕焊接时更麻烦。不然调试会出很多问题。 5、 如果，振荡器的负载能力不好，就要在输出端加一个缓冲器或射极跟随器。这些电路，网上有很多。 F(MHZ) T(ns) Rb1(K) Rb2(K) Re(K) Vbe(V) Vp-p(V) I(mA) 11.0 91 0.991 25.23 442 0.724 2.64 16.95 11.0 91 1.844 10.02 442 0.76 2.68 17.05 20.0 51 6 最后，对在我做这次实验的陈田明、罗雪晖、还有447实验室的刘老师表示忠心的感谢！！ 1.4 2

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实验二 LC晶体正弦波振荡电路实验

实验二 LC晶体正弦波振荡电路实验

高频实验报告

实验名称： LC晶体正弦波振荡电路实验

南京理工大学紫金学院电光系

一、 实验目的

1．进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。

2．掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理，熟悉其各元件功能；熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响。

3.熟悉LC振荡器频率稳定度，加深对LC振荡器频率稳定度的理解。 二、实验基本原理与电路

1. LC振荡电路的基本原理

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。

在几种基本高频振荡回路中，电容反馈ＬＣ振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百ＭＨＺ～ＧＨＺ。

普通电容三点式振荡器的振荡频率不仅与谐振回路的LC元件的值有关，而且还与晶体管的输入电容iC以及输出电容oC有关。当工作环境改变或更换管子时，振荡频率及其稳定性就要受到影响。为减小iC、oC的影响，提高振荡器的频率稳定度，提出了改进型电容三点式振荡电路——串联改进型克拉泼电路、并联改进型西勒电路，分别如图2-1和2-2所示。

串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼电路振荡频率为：

LC10

其中C由下式决定

ioCCCCCC211111 图2-1克拉泼振荡电路 EC

RC Rb1

Rb2 Cb C1

C2 L

C Re EC

做晶体小实验报告(3篇)

做晶体小实验报告(3篇)

第1篇

一、实验目的

1. 了解晶体生长的基本原理和过程。

2. 学习晶体生长实验的操作步骤。

3. 观察晶体生长的形态，并分析影响因素。

二、实验原理

晶体是由原子、离子或分子按一定规律排列而成的固体。在合适的条件下，溶质从溶液中析出，逐渐形成晶体。本实验通过控制溶液的温度、浓度等因素，使硫酸铜溶液析出晶体。

三、实验用品

1. 仪器：烧杯、酒精灯、石棉网、玻璃棒、漏斗、滤纸、温度计、铁架台。

2. 药品：硫酸铜、蒸馏水。

四、实验步骤

1. 准备工作：将硫酸铜粉末溶解于100mL蒸馏水中，加热至沸腾，并用玻璃棒不断搅拌，直至溶液饱和。

2. 过滤：将饱和溶液过滤，去除杂质，得到清澈的硫酸铜溶液。

3. 冷却：将过滤后的硫酸铜溶液倒入烧杯中，用石棉网和酒精灯加热至室温。

4. 静置：将烧杯置于铁架台上，静置过夜，使溶液缓慢冷却，析出晶体。

5. 观察与记录：第二天观察烧杯底部晶体生长情况，记录晶体形态、大小等特征。

6. 重复实验：根据实验结果，调整实验条件，重复实验，观察晶体生长情况。

五、实验结果与分析

1. 第一次实验：室温下，硫酸铜溶液析出针状晶体，长度约1cm，宽度约0.1cm。

2. 第二次实验：提高溶液温度至60℃，析出块状晶体，长度约2cm，宽度约1cm。

3. 第三次实验：降低溶液浓度，析出细小晶体，长度约0.5cm，宽度约0.05cm。 分析：

1. 温度对晶体生长有显著影响。温度越高，溶液中溶质溶解度越大，晶体生长速度越快，晶体尺寸越大。

2. 溶液浓度对晶体生长也有影响。浓度越高，晶体生长速度越快，晶体尺寸越大。

3. 晶体生长过程中，温度和浓度的变化对晶体形态有一定影响。温度和浓度变化较大时，晶体形态易发生改变。

六、实验结论

1. 晶体生长实验成功，观察到不同条件下晶体生长的形态和大小。

2. 温度和浓度是影响晶体生长的重要因素，可通过调整实验条件来控制晶体生长。

正弦波振荡电路设计

正弦波振荡电路设计

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深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称： 高频电路

实验项目名称： 正弦波振荡电路设计

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学院：

专业：

指导教师：

报告人： 学号：班级：

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实验时间：

实验报告提交时间：

教务部制

实验目的与要求：

1. 加深对振荡电路原理的理解。

【

2. 学习RC振荡电路、晶体振荡电路的设计方法。

3. 掌握RC振荡电路、晶体振荡电路的安装调试及测试方法。

实验内容：

设计一个振荡电路（RC振荡电路或晶体振荡电路），电路自行设计，要求频率范围：500HZ------10MHZ，单峰输出幅度≥100mV。

实验方法、步骤：

1. 根据设计任务书要求以及自己的情况选择振荡电路的模式（即RC振荡电路或晶体振荡电路）

RC振荡电路是一种采用RC网络作为反馈网络，并运用晶体管或集成运算放大器作为放大的电路。RC网络常用移相式和串并联式两种形式。一般应用在振荡频率比较低的场合。它的特点是：电路简单，起振容易，便于调整振荡频率。

晶体振荡电路是一种采用石英晶体作为LC三点式振荡电路的电感元件或作为正反馈放大器中串联谐振器件的电路。有并联型和串联型，一般应用在振荡频率比较高的场合。它的特点是：振荡频率稳定度高，正弦波形好，但电路较复杂，不易起振，调整振荡频率难。

LC实验报告

LC实验报告

实验一 LC与晶体振荡器实验报告

一、实验目的

1、了解三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及工作原理。

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等参数。

4、比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验原理

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1-1。

1、起振条件

1）相位平衡条件：Xce和Xbe必需为同性质的电抗，Xcb必需为异性质的电抗，且它们之间满足下列关系：

2）幅度起振条件：

XbeVfeXceVoXcbbc+_+_LCXXXXXcoCLcebe1 |||| )(，即'ie1 *()AuLmoeqFuqqq

式中：qm——晶体管的跨导，

FU——反馈系数，

AU——放大器的增益，

qie——晶体管的输入电导，

qoe——晶体管的输出电导，

q'L——晶体管的等效负载电导，

FU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1-2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1-3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Co对频率稳定度的影响，且使频率可调。 ebcL1C1C2ebcL1C1C2Ec

3）并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器

电路如图1-4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。