[业务]LC正弦振荡器电容三点式

[业务]LC正弦振荡器电容三点式 成绩: 分 高 频 电 路 课 程 设 计 报 告 书 课程设计名 称正弦振荡器的制作 目 LC正弦振荡器 学 生 姓 名 LXL ZYG 专 业 通信工程 班 级 指 导 教 师 日期: 2010 年 12 月 16 日 四川师范大学成都学院通信工程系 高频电路课程设计报告书 学生姓名 LXL ZYG 班 级 完成时间 2010-12-15 学生姓名 ZYG(组长) ZYG LXL 作品名称:LC正弦振荡振荡器的设计与制作 作品简介: 在电子技术领域，广泛应用着各种各样的振荡器，在广播、电视、通信设备、各种信号源和各种测量仪器中，振荡器都是它们必不可少的核心组成部分之一。此作品为LC振荡器中的三端式振荡器之中的电容三端式振荡器，该电路满足振荡器条件，而且反馈由电容产生。此电容三端式振荡器的特点有:(1)容易起振，通过改变电容C、C的比值就可以改变12 反馈值;(2)其极间电容与回路电容并联，不存在电抗性质改变的问题，工作频率可以较高;(3)由于反馈是电容产生的，所以高次谐波在电容上产生的反馈压降较小，所以输出波形好;(4)一般工作在固定的工作频率。 基本工作原理是将直流电通过振荡器转变为交流的过程，由放大器和反馈网络两部分组成，没有输入激励信号，而是由本身的正反馈信号来激励。当振荡器接通电源后，即开始有瞬变电流产生，经不断的放大、选频、反馈多次循环后，最终达到稳定振荡信号。 作品名称:LC正弦振荡器的设计与制作 一、系统结构框图 LC振荡器设计 图1 总体方案 二、系统硬件原理图 (一)LC振荡电路设计 图2 LC振荡器原理图 (二)LC振荡器的设计步骤: 1.基本电路形式设计: LC三点式构成，如图3。 构成原则:射同余异。即射极出发的两个电抗元件同性，剩下的那个为异性，如图3中X1与X2保持同性，与X3相异。 图3三点式振荡器组成 2.电路设计 电路由放大器电路、选频网络、反馈网络、三部分构成，交流等效如图4 图4 交流等效电路 电路振幅起振条件:T=K*F>1 相位起振条件:Φ=2nΠ T 3.放大器电路: 放大器电路由晶体三极管、高频扼流圈、高频旁路电容、集电极偏置电阻、基极偏置电阻、射极偏置电阻组成。 放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大，使输出信号保持一定的数值。由于 。放大器的倒相作用，它的输出电压与输入电压相差180，又由于集电极与基极是接于回路的相 。。对两端。因此两者对发射极电位的变化相差180，所以输出电压与反馈电压相差180。因此可以得出输入电压与输出电压相同，满足振荡所需的相位条件: ф(ω。)+ф(ω。)=2nΠ kk 4(选频网络: 选频网络由C、C、以及电感L组成。选频网络其实质是一LC并联谐振回路，所以振34 荡频率为: C =1/(1/C+1/C)?(C+C)/C*C 343434 1/2ω=1/(L*C) 1 振荡器在接通电源的一瞬间，晶体管会产生一个从零到某一数值的电流阶跃，该电流阶跃的成分十分丰富，选频网络会选出满足正反馈的频率再经过正反馈建立。 5.反馈网络: 反馈网络由分压电容C2和电容C1组成。其等效电路图可知，反馈网络是通过分压电容C2将一部分输出电压送回到信号输入端，即晶体管的基极，成为输入信号，完成一次循环，由于输入电压相同，所以也成为正反馈。 三、课程设计实物图 图5 LC正弦振荡器 图6 输出波形 四、结束语 通过我们应用自己所学到的只是设计了LC正弦振荡器的电路。LC正弦振荡器主要由放大电路，反馈网络和选频网络组成。 LC正弦振荡器设计为了稳频，选择了f较高的管子，这样管内相移较小，确保f>(3,10)f，TT1max同时，为了方便起振，β应该大些，这样便于减小管子和回路之间的耦合。L和C的要求是C应该大些，但不能过大，对于要求，C1=15PF,C2=100pF,C3=15PF,C4=15PF;为了让Q大些L也要大些，取L1=500mH。 通过了为期几周的课程设计，我们查阅了很多网上和书上的相关资料，也咨询了很多实验室老师，从中学到了许多关于电子方面的知识，对其数据和电路进行分析后，并用它们设计了符合该设计的振荡电路原理图，进行了电路仿真，并且完成了实物电路的制作。不仅巩固了课堂知识，也提高了我们的理论结合实际的意识。 五、致谢 最后，我要感谢我们的指导老师孙老师和段老师，在这几个周内他一直耐心的指导我们做设计。孙老师的专业知识渊博宽广、治学严谨科学、待人和蔼可亲幽默风趣无不影响着我，使我们受益匪浅，为我们解答各种疑难问题,并严格要求我们，使我在这几个周内迅速的成长并学到了很多的知识和很多做人的道理。 经过几个星期的设计，留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要坚定的信念和十足的信心，而且还得大家齐心合力，互相帮助，共同努力。此次的设计并不奢望一定能成功，但一定要对已学的各种电子知识能有一定的运用能力，我们做设计的目的是希望能检查下对所学知识的运用能力的好坏，并且开始慢慢走上创造的道路，这是非常可贵的一点。我们做的LC正弦振荡器不一定能成功运行，但是我们一定会发扬这种吃苦精神，将来在生活中有所运用。希望各位评委老师和同学给予指正与建议。 参考文献 [1] 曾兴雯、刘乃安、陈健:《高频电子线路》，高等教育出版社，2004年。 [2] Rehzad Razavi:《射频微电子》，清华大学出版社，2003年。