设计计算:
由于原来计算草稿纸不慎丢失,现只能将大概过程简述。 对于如图所示的电路有经验公式
I1?(5~10)IBQUEQ?REIEQ?0.2VCC或UEQ?1~3V选β=60,
VCE?VCEQ?10vIC?ICEQ?20mA
工作电压12v-20v。经过放大电路的一些基本计算,可以得到
RB1?26.7k?RB2?10.3k?RC?1k?RE?1.2k?
选频网络:选12MHz为输出频率,电感用10uH,结合经验公式可以计算得到各个电容值
C2?150pFC3?510pF C4?15.6pF为了方便调整,将C4拆分成10pF固定电容与50pF可调电容并联。
射极跟随器:计算方法与静态工作点的计算类似,考虑到标称值,最后选 RB?R7?R8?180K??27K?R9?2.2K?
最后为了优化电路,在自激振荡电路部分加上C1?0.22uF 耦合电容C6?10pF。
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为了优化波形,将C7?2.2pF与R10?1.0k?串联后在R9外并联。
电路原理图如下
元器件清单
三极管:2N914两个 电阻:
1k(2个) 10k 1.2k 180k 27k 2.2k 300 电容:
150p 510p 9.1p 2.2p 2000p 9100p 0.22u 0.01u 30u
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电感:10uH
可变元件: 50kΩ电位器 5-20pF 可调电容 稳压块: 7812
安装调试:根据电路原理图和原器件清单,选好需要的器件后开始在电路板上焊接。两周以后完成焊接,开始调试。由于第一次焊接电路板,没有操作经验,将导线全部焊在背面,导致短路现象频频发生,工艺太差导致焊锡溢出也是导致短路的原因之一。由于对电路板本身的结构不熟悉,导致后来又发现许多错焊和漏焊,这都是由于不熟悉焊接的操作流程浪费了大量时间。最后在反复检查觉得电路没有问题的情况下,依旧没能得到输出的波形,静态工作点正确。后来在课代表的帮助下更换了起振电路的三极管和配套的电阻,又调整了C3和C4,确定电路连接无误的情况下,依旧只得到了静态工作点,没有输出波形。考虑到有几门考试将近,只能遗憾放弃继续调试。现将仿真软件中的电路作为真实电路进行后续的数据测量,以完成数据测量和结果分析。
数据收集
点击运行后,频率计数计与示波器显示如下
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波形稍有变形,原因应为射随器的参数存在偏差,图示已经为仔细调整后波形最接近正弦波的一组参数。R9已经由计算中的2.2kΩ调整到22k。
在振荡电路的b极接入电流表,可以同时打开示波器观察,通过
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调整电位器可以得到基极电流与输出波形峰峰值之间的关系。
心得体会
在这一个学期的实验课中,从对基本原理的一无所知到最后组装出了自己的电路板,虽然最后的成果算不得成功,但是收获仍然是巨大的。首先要感谢老师认真负责的讲解以及对我的耐心鼓励,还要感谢课代表同学有问必答的辅导和帮助。除了收获了电工方面的知识和焊电路板的方法,最重要的是学到了科研工作者执着严谨的工作态度,学到了坚持的重要,这才让我看到了不一样的风景,才能成长起来。最后祝老师工作顺利,身体健康,春节快乐!
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