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振荡器实验中常见问题解决

  实例1:西勒振荡器输出信号频率不可调或可调范围变小

  在进行高频振荡器实验时,要对实验电路进行一系列的调整和测试,包括正确构建实验电路(短路帽的短接、切换开关的位置)、静态工作点的测试、振荡器输出信号的调整等。

  在进行振荡器波段覆盖系数测试时,需要调节可变电容C1lo。

  现象:调节电容Cllo,对输出信号频率fo变化甚微。调节ClIo时有手感过畅的感觉。

  分析与解决:

  1)从调节电容Cllo对输出信号频率fo变化甚微可看出,问题在电容Cllo和与之相关的其他元件。

  2)用示波器观察到电路有正常正弦波形输出,只是调节电容Cll0时输出信号频率fo的变化太小,说明问题在电容Cllo本身或与电路的连接线上。

  3)将直流电源关断后用万用表电阻档检查Cll0与电路的连接线,发现没有异常,因此基本确认问题只能出现在电容Cllo上。

  4)将异常振荡电路中的电容Cllo与正常振荡电路的电容Cllo作对比调节试验,发现在调有问题振荡电路中的电容Cllo时手感不受阻,说明电容Cllo确有机械接触不良故障,5)更换电容Cl10后实验电路恢复正常。

  结论:学生在实验中对Cllo调节频度高,因此容易出现机械接触不良的毛病。由此可推理到实际的电子设备出现故障时,机械调节频度高的元器件出现机械接触不良故障的可能性较大。

  实例2:在没有示波器的情况下,如何靠万用表检测振荡器是否起振?

  在进行振荡器实验或调试自制LC振荡器时,需要判断其是否起振,一般情况下可使用示波器测量其输出波形,但没有示波器时,就需要寻找一些简便的办法。

  现象:没有示波器的情况下,如何利用万用表检查振荡电路是否起振?

  分析与解决:

  1)由于没有示波器,只有靠万用表或耳机等简易工具来判断电路是否起振,但高频振荡器的频率超出音频范围,所以靠耳机来听振荡信号的办法不管用。

  2)从振荡的建立过程可知,振荡器起振后的集电极电流平均值/co明显比未起振时IcQ大(如图4-1所示),从而导致起振后晶体管的发射极电压UE=/ER。=,cR。明显比未起振时大,而万用表可以测量电路的直流电压,因此可抓住这一特征来判断是否起振。

  3)短路LC振荡回路的电感,观察,晶体管的发射极电压U。是否变化,若短路振荡器电感前后发射极电压UE变化,即为起振了,否则为未起振。

  结论:在实际工作中,遇到缺少常规工作条件的情况下,需要动脑筋设法利用手头上现有条件来解决实际问题。

  实例3:实验中振荡器没有波形输出怎么办?

  现象:振荡器无输出,但测量发射极电压时波形正常,表笔一旦离开发射极其波形消失。

  分析与解决:

  1)从现象来看问题应出自发射极及相关元件,测发射极电压时有波形输出而停止测量就消失,说明原因可能是发射极有接触不良或电路缺少测量电压所形成的相应条件。

  2)通过观察发现,机械振动对振荡器的工作情况无影响,说明其故障不是接触不良而是缺少测量电压所形成的相应条件。

  3)由于测量发射极电压时,万用表与发射极电阻为并联关系,万用表的等效内阻使发射极电阻减小,发射极电流增大,说明停振的原因为发射极电流偏小所致。

  4)调整基极偏置电阻,使发射极电流适当增大,振荡器工作恢复正常。

  结论:小功率晶体管在3mA以下,电压放大倍数随发射极电流增加而增加,当发射极电流过小时,不满足振荡器起振的幅度条件AF >1,则无法起振。

  实例4:测量LC振荡器静态工作点时,万用表的正确使用方法

  现象:测量LC振荡器静态工作点时,同一块万用表的不同量程测量出昀结果存在一定差异。

  分析与解决:

  1)由于用万用表测量LC振荡器静态工作点时,不同量程测量结果出现差异,说明问题在LC振荡器或万用表上。

  2)用万用表测量稳压电源的输出电压,发现其测量值也随不同的量程而略有变化,说明问题系万用表不同量程对振荡器静态工作点的影响不一样所致。

  3)万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。在表头上串联一个适当的电阻(即倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。

  对模拟电压表来说,电压表量程值越大,其内部倍增电阻越高,电压表的等效电阻(即电压表内阻)就越大,改变档位时,倍增电阻改变,相当于改变了被测量信号电路的负载。因此改变电压表档位会影响测量点的电压幅值。

  4)解决办法是实验时尽量采用万用表的同一量程完成某处工作点的测量,记录数据时最好注明所选量程。

  结论:

  1)万用表的内部电路在测量时相当于负载,改变其档位会对测量产生一定的影响。

  2)为减小测量时更换量程带来的误差,尽量在万用表同一量程完成某处工作点的测量。注意,测量时不能带电换量程,否则可能损坏电表

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