启发引导式实验案例教学在通信课程中的应用
时间:2022-05-03 09:20:04 浏览次数:次
报告形式展现。实验结果及分析过程如下:
(一)电容三点式振荡仿真测试
仿真波形稍微有些失真,经过计算,此振荡电路的输出振荡频率应该为11MHz左右,但是实际仿真结果显示为10.769MHz,与预期结果存在微小误差。由分析可知,可能是极间电容的影响,因为原理图[7]中的C1、C2相对不是很大,极间电容影响就有点大了。除此之外,如果想增加振荡频率,就需要减小C1、C2,但是这样又增加了极间电容的影响。
电路的缺点:振荡回路工作频率的改变,若用调C1或C2实现时,反馈系数也将改变。使振荡器的频率稳定度不高,且起振速度较慢。
(二)克拉泼振荡仿真测试
仿真克拉泼振荡仿真电路并测试数据分析。
克拉泼电路增加了可变小电容,使得频率调节比较方便,且极间电容的影响比较小,因为根据电感、电容元器件计算,可得理想谐振频率为15MHz左右,实际仿真实验结果频率为15.19MHz。改进后的电路波形比原电容三点式振荡器稳定度高了很多,这是因为晶体管一部分接入的形式与回路连接,接入系数p越小,耦合越弱。减弱了晶体管对回路的影响。
同样调节电路参数,可知克拉泼振荡特点:
(1)振荡频率改变不影响反馈系数;
(2)振荡幅度比较稳定;
(3)可调节电路中的串联电容,即可在一定范围内调整其振荡频率。
(三)西勒振荡仿真测试
仿真西勒振荡仿真电路并测试数据分析。根据仿真电路中的电感、电容元件取值,理论计算谐振频率为22MHz左右,实际仿真结果21.429MHz,相差不多,频率结果可认为近似相等。西勒振荡器的接入系数与克拉泼相同,频率可调节范围相比克拉泼电路有扩大,振荡频率可以较高,且波形较为稳定。
同样调节电路参数,可知西勒振荡器特点:
(1)振荡幅度比较稳定,起振速度有改进;
(2)振荡频率可以较高,做可变频率振荡器时其波段覆盖系数较大,波段范围内输出电压幅度比较平稳。
(四)西勒改进振荡仿真测试
对改进后的西勒电路进行仿真测试如图2所示。由示波器观察数据可知,示波器A通道(幅度低的波形)表示直接由前端西勒振荡电路产生输出的正弦波,示波器B通道(幅度高的波形)表示经过射极跟随器缓冲级后再输出的正弦信号。由示波器波形可知,经过射极跟随器的正弦波的信号幅度明显增大,进而能够提高后端带负载的能力。
四、结束语
利用仿真实验辅助硬件教学方式实施了很多年,通过仿真实验的灵活性,能够方便地改进电路,对于循序渐进地引出知识点的讲解和学生独立设计,提供了良好的创新实践平台,极大地弥补了课堂教学模式单一的弊端,更排除了硬件异常所带来的影响,为以后的电路设计、参与竞赛及科研活动打下坚实的基础。
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