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正弦波振荡器设计通信电子线路课程作业.

正弦波振荡器设计通信电子线路课程作业.
正弦波振荡器设计通信电子线路课程作业.

摘要

对于正弦波振荡电路的设计,基本确定了电路可由正弦波振荡电路和丙类高频谐振放大器等基本电路组成。振荡器部分电路产生一个一定频率的正弦波形,然后经过丙类功率放大器进行放大后输出。该设计电路可分为正弦波振荡电路,丙类高频谐振放大器等几部分,然后对这几部分一一进行设计,通过运用Multisim 软件仿真基本上完成了设计的任务。此正弦波振荡器包括电容三点式振荡电路和丙类功率放大器两部分。正弦波振荡器是一种不需外加信号,能自动将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的自激振荡电路。功率放大器是依靠激励信号放大管电流的控制,起到把集电极电源的直接功率变换成负载回路的交流功率的作用,其负载是两个以互感方式耦合的耦合谐振回路,用以提高对谐波的抑制能力,改善输出波形。

关键字:正弦波振荡器;电容三点式;丙类功率放大器

1.概述

(1) 课题研究:在电子技术领域,广泛使用各种各样的振荡器。在广播,电视,通信设备,测控仪器,各种信号源中,都是它们的必不可少的核心组件。

在测量、遥控、通信、自动控制、热处理和超声波电焊等加工设备之中,都有正弦波振荡器的应用,也作为模拟电子电路的测试信号。在工程应用中,例如在实验用的低频及高频信号产生电路中,往往要求正弦波振荡电路的振荡频率有一定的稳定度,有时要求振荡频率十分稳定,如通讯系统中的射频振荡电路、数字系统的时钟产生电路等。振荡器在无线电广播、卫星通信、电视机、开关电源、收音机等电子设备中都要用到。

(2) 课题分析:LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容组成。它们是储能元件,当能量充到一个饱和值得时候它又会慢慢放出来,电容电感的储能和放能正好相反,所以在它们两个之间就产生能量的交互,形成交变电流。振荡器的基本原理是反馈原理,正反馈使得电路产生振荡。

(3) 设计任务:设计一个振荡器,产生高频正弦波,并且输出信号必须经高频功率放大器放大。已知用于放大器的晶体管参数:Vcc=+12V,β=60,Cb`c=5pF,Cb`e=205pF,Uces=1.5V,三极管的损耗功率Pcm=1W;用于振荡器电路的三极管,根据设计的实际电路情况自行选择;高频功率放大器的输出采用互感变压器耦合方式,负载电阻为75Ω。

(4) 技术指标:振荡器振荡频率变化范围f0=6.5~8.5MHz可调;高频功率放

η70%;

大器输出功率P≥500mW,效率≥

掌握三点式振荡电路的基本原理、起振条件、振荡电路设计及电路参数计算;通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响;根据电感三点式和电容三点式的稳定度及频率范围,有选择的应用到电路中。

2.工作原理说明

运用电感三点式振荡电路与丙类功率放大器相结合。

LC振荡器的电路种类比较多,根据不同的反馈方式,又可分为互感反馈振荡器,电感反馈三点式振荡器,电容反馈三点式振荡器,其中互感反馈易于起振,但稳定性差,适用于低频,而三点式振荡器稳定性好,输出波形理想,振荡频率可以做得较高。选择电容反馈三点式振荡器,而电容反馈三点式振荡器又分为考电容三点式振荡器,克拉泼振荡器,西勒振荡器。

振荡器是一种能量转换器,由晶体管等有源器件和具有选频作用的无源网络及反馈网络组成,其框图如图2-1所示。

图2-1 振荡器框图

3. 电路设计

3.1 总体设计

电路原理图设计如图3—1所示,该电路是由第一级放大器构成的电容三点式振荡电路与第二级放大器构成的丙类谐振电路组成。

图3-1正弦波振荡器设计原理总电路图

3.2 电容三点式振荡电路的设计

电容三点式改进型振荡电路,也叫克拉泼振荡器,不需要外来激励信号,自身将直流电能转换为交流电能的电路。由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成,振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电容。其电路图的连接如图3-1所示:电路中,直流电源向放大器提供直流电能,在放大器的输出与输入端接有正反馈网络(由C3构成)。

其中,Q1为高频放大器;R1、R2、R3、R4为放大器提供静态工作点;与可变

电容、L2构成选频网络;

当反馈量足够大时,放大器便会产生自激振荡。同时,依靠选频网络的选频特性,使得电路只在我们需要的频率上产生自激振荡,而且,选频网络还可以滤除由于器件工作进入非线性区所产生的谐波,使得振荡电路的输出波形更接近于正弦形。这样,此反馈型振荡电路就可以产生我们需要的正弦信号。输出信号的频率主要有选频网络来确定。这样,此电路就符合了题目正弦波振荡器的要求。

参数设计:

电源供电为12V ,要求振荡器振荡频率变化范围f0=6.5~8.5MHz 可调. 图为电容三点式改进型电路即克拉泼电路,它被接成共基组态,1C 为基极耦合电容,放大器的静态工作点由1R , 2R , 3R , 4R , 5R 决定。振荡器的静态工作电流

CQ

I 一般为1-4mA ,CQ I

偏大则振荡幅度增加,但波形失真加重,频率稳定性变差。

5C ,6C ,7C ,2L 组成并联谐振回路,其中6C 两端的电压构成振荡器的反馈电压BE V 。

(1)静态工作电流的确定

选CC V =12V ,ICQ=1mA , VCEQ=6V , β=60

则有

256

61

CC CEQ

CQ

V U R R K I -+==

为提高电路的稳定性RE 值适当增大,取5R =2k Ω,则2R =4K Ω 而 122EQ CQ E V I R V =?=?=

mA

I I CQ CQ 301==β

取流过4R 的电流为10

BQ

I =0.17mA ,则4R = 5.1ΩK

13R R += 54.6K Ω 取1R =25ΩK ,3R = 29.6ΩK 计算主振回路元件值:

谐振频率的计算公式为:

LC f π210=

当f0=7.2MHz 时,设210L uH =, 电容5C 6C 由反馈系数及电路条件所确定, 若取5C =100PF ,则6C =200PF ,4C =10nF

图3-2正弦波振荡器电路

3.3 丙类功率放大器的设计

丙类功率放大器的基极偏置电压是利用发射极电流的直流分量在射极电阻上产生压降来提供的,故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号为正弦波时,集电极的输出电流为余弦脉冲波,利用谐振回路的选频作用可输出基波谐振电压、电流。

参数计算:

课设题目所给要求:Vcc=+12V ,晶体管的主要参数为:β=60,Cb`c=5pF ,

Cb`e=205pF ,Ucs=1.5V ,三极管的损耗功率Pcm=1W ;主要技术指标:输出功率P ≥500mW ,效率≥η70%,负载L R =51Ω。

确定放大器的工作状态:

为了能获得较高的效率η和最大的输出功率P ,选丙类放大器的工作状态为临界状态,导通角c θ=?70 。其电路连接如图3-3所示,其中振荡器产生的正弦波信号有放大器Q2进行放大,再由变压器T2耦合到负载电阻RL ,RL=51Ω。电源VCC=12V ,R7,R8为三极管提供静态工作点,C11为旁路电容。已知集电极损耗Pc=1W ,

η=70%由于Pc=Po

η

η

-1。代入数据,Po=2.33W 。

图3-3丙类功率放大器电路

4.性能的测试

4.1振荡器电路的性能测试

将图3-2所设计的电路在仿真软件multisim当中进行仿真,仿真结果如图4-1所示:由仿真结果知道,振荡器所产生的正弦波信号幅度为120mV,频率为6.4MHz,符合本次课设的设计要求,并且可以通过对图3-2中可变电容的调节改变振荡频率。

图4-1振荡器部分的仿真结果

4.2丙类功率放大器电路的性能测试:

将图3-3所设计的电路在仿真软件multisim当中进行仿真,仿真结果如图4-2所示:由仿真结果知道,信号经过放大器之后幅度为9.5V,频率同样为6.4MHz。电路中负载电阻为51 ,经计算得输出功率Po=2.4W,符合设计要求。又因为

Pc=

Po

η

η

-

1

,已知Pc=800mW,带入数据,η=75%,亦符合设计要求。

图4-2 功率放大电路仿真结果

5. 结论

该电路容易起振,振荡频率高,可达100MHz以上。对于一定的失真,原因可能是选择的元器件参数:选择的元器件参数不十分准确;电路调试中未能调制准确;计算的时候因为有的估算致使参数不准确。

由于C2对高次谐波阻抗小,使反馈电压中的高次谐波成分较小,因而振荡波形较好。该设计中用到的三极管、电阻、电容等都是通信电子线路设计中常用的器件,电路简单易懂,可读性强,制作简单,经济实用。从器件选择到设计整体都考虑了器件的常见度与成本,所以从总体看遵循了性价比较高的原则。

6.课设体会及合理化建议

为期一周的课程设计结束了,通过这次设计让我更好的掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。更加深刻地理解课本知识。在此次做课程设计的过程中,我深深地感受到了自己所学到知识的有限和自身的不足,并且学会了对所找内容的取舍及分析。总之,从中我们学习到了如何解决遇到的困难,更进一步地熟悉了晶体管的应用和芯片的结构及掌握了其工作原理和具体的使用方法,增强了对实验的思考能力.培养了我们一丝不苟的科学态度和不厌其烦的耐心。设计是创造性的,所以方法不是唯一的,用各种方法只要能能达到最优才是要完成的。

参考文献

[1].邬国扬. 高频电路原理[M] . 浙江大学出版社,2005年6月

[2].谢沅清. 通信电子线路[M] . 北京:电子工业出版社,2005年10月

[3].谢自美.电子线路设计、实验、测试[M] .华中理工大学出版社,2004年

[4].于洪珍.通信电子线路[M] .北京:清华大学出版社,2006年

[5].杨翠娥.高频电子线路实验与课程设计[M]. 哈尔滨工程大学出版社,2005年1月

致谢

本本课程设计是在齐老师的悉心指导下完成的。老师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅是我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法,还使我明白了许多待人接物与人处事的道路。本设计从选题到完成,每一步都是在齐老师的指导下完成了,倾注了老师大量的心血。在此,谨向齐老师表示崇高的敬意和衷心的感谢!

附录I:总电路图

附录II:元器件清单

*可能会有一些排版问题,需要亲自再改改,还有就是需要加一个封皮和目录,他们的存在会让你的报告在上升一个等级!

Proteus与cadence实训(高频正弦波振荡器)

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电子1001班指导教师:韩屏工作单位:信息工程学院题目: 高频晶体正弦波振荡器 初始条件: 计算机、Proteus软件、Cadence软件 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:2周 2、技术要求: (1)学习Proteus软件和Cadence软件。 (2)设计一个高频晶体正弦波振荡器电路。 (3)利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版,用Proteus 软件对该电路进行仿真。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。 2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.17-11.21对高频晶体正弦波振荡器电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。 2013.11.22 提交课程设计报告,进行答辩。 指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 目录 (1) 摘要 (2) 一、工作原理说明 (3) 1.1、振荡器概念 (3) 1.2、静态工作点的确定 (3) 1.3、振荡器的起振检查 (4) 二、电路设计 (5) 2.1、正弦波振荡器的设计 (5) 2.2、电路功能的仿真 (7) 2.3、Cadence部分原理图设计 (9) 三、PCB版图设计 (15) 四、心得体会 (18) 五、参考文献 (19)

正弦波振荡器设计multisim(DOC)

摘要 自激式振荡器是在无需外加激励信号的情况下,能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅值的交变能量电路。正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。基于频率稳定、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,本次课程设计采用电容三点式振荡器,运用multisim软件进行仿真。根据静态工作点计算出回路的电容电感取值,得出输出频率与输出幅度有效值以达到任务书的要求。 关键词:电容三点式;振荡器;multisim;

目录 1、绪论 (1) 2、方案的确定 (2) 3、工作原理、硬件电路的设计和参数的计算 (3) 3.1 反馈振荡器的原理和分析 (3) 3.2. 电容三点式振荡单元 (4) 3.3 电路连接及其参数计算 (5) 4、总体电路设计和仿真分析 (6) 4.1组建仿真电路 (6) 4.2仿真的振荡频率和幅度 (7) 4.3误差分析 (8) 5、心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录 (10) 附录Ⅰ元器件清单 (10) 附录Ⅱ电路总图 (11)

1、绪论 振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。凡是可以完成这一目的的装置都可以作为振荡器。一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。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恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持 下去。选频网络则只允许某个特定频率0f能通过,使振荡器产生单一频率的输出。 振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压 U和输入电压i U要相等,这是振幅平衡条件。二是f U和i U必须相位相同,这是相位f 平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。 本次课程设计我设计的是电容反馈三点式振荡器,电容三点式振荡器,也叫考毕兹振荡器,是自激振荡器的一种,这种电路的优点是输出波形好。电容三点式振荡器是由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名。 本课题旨在根据已有的知识及搜集资料设计一个正弦波振荡器,要求根据给定参数设计电路,并利用multisim仿真软件进行仿真验证,达到任务书的指标要求,最后撰写课设报告。报告内容按照课设报告文档模版的要求进行,主要包括有关理论知识介绍,电路设计过程,仿真及结果分析等。 主要技术指标:输出频率9 MHz,输出幅度(有效值)≥5V。

(完整版)高频电子线路杨霓清答案第三章-正弦波振荡器.doc

思考题与习题 3.3 若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确?为什 么? 解:不正确。因为满足起振条件和平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。但当外界因素(温度、电源电压等)变化时,平衡条件受到破坏。若不满足稳定条件,振荡起就不 会回到平衡状态,最终导致停振。 3.4 分析图 3.2.1(a)电路振荡频率不稳定的具体原因? 解:电路振荡频率不稳定的具体原因是晶体管的极间电容与输入、输出阻抗的影响,电路的工作状态以及负载的变化,再加上互感耦合元件分布电容的存在,以及选频回路接在基极回路中,不利于及时滤除晶体管集电极输出的谐波电流成分,使电路的电磁干扰大,造成频率不稳定。 3.7 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件?各有什么物理意义?振荡器输出信号 的振幅和频率分别是由什么条件决定的? 解:( 1)起振条件: 振幅起振条件A0 F 1 相位起振条件 A F 2n (2) 平衡条件: 振幅平衡条件AF=1 相位平衡条件 A F 2n ( 3)平衡的稳定条件:(n=0,1, )(n=0,1,) A 振幅平衡的稳定条件0 U 0 相位平衡的稳定条件Z0 振幅起振条件A0F 1 是表明振荡是增幅振荡,振幅由小增大,振荡能够建立起来。振幅平衡条件AF=1 是表明振荡是等幅振荡,振幅保持不变,处于平衡状态。 相位起振条件和相位平衡条件都是 馈,是构成反馈型振荡器的必要条件。 A F2n(n=0,1,),它表明反馈是正反 振幅平衡的稳定条件A/U0<0表示放大器的电压增益随振幅增大而减小,它能 保证电路参数发生变化引起 A 、F 变化时,电路能在新的条件下建立新的平衡,即振幅 产生变化来保证AF=1 。相位平衡的稳定条件Z /<0 表示振荡回路的相移Z 随频率增大而减小是负斜率。它能保证在振荡电路的参数发生变化时,能自动通过频率的变 化来调整 A F = YF Z =0,保证振荡电路处于正反馈。 显然,上述三个条件均与电路参数有关。A是由放大器的参数决定,除于工作点 I

高频电子线路实验正弦波振荡器

. 太原理工大学现代科技学院 高频电子线路课程实验报告 专业班级信息13-1 学号2013101269 姓名 指导教师颖

实验名称 正弦波振荡器(LC 振荡器和晶体振荡器) 专业班级 信息13-1 学号 2013100 0 成绩 实验2 正弦波振荡器(LC 振荡器和晶体振荡器) 2-1 正弦波振荡器的基本工作原理 振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定的波形的交变振荡能量的装置。 正弦波振荡器在电子领域中有着广泛的应用。在信息传输系统的各种发射机中,就是把主振器(振荡器)所产生的载波,经过放大、调制而把信息发射出去。在超外差式的各种接收机中,是由振荡器产生的一个本地振荡信号,送入混频器,才能将高频信号变成中频信号。 振荡器的种类很多。从所采用的分析方法和振荡器的特性来看,可以把振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。我们只讨论反馈式振荡器。根据振荡器所产生的波形,又可以把振荡器氛围正弦波振荡器和非正弦波振荡器。我们只介绍正弦波振荡器。 常用正弦波振荡器主要是由决定振荡频率的选项网络和维持振荡的正反馈放大器组成,这就是反馈振荡器。按照选频网络所采用的元件不同,正弦波振荡器可以分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。 一、反馈型正弦波自激振荡器基本工作原理 以互感反馈振荡器为例,分析反馈型正弦自激振荡器的基本原理,其原理电路如图2-1所示; 当开关K 接“1”时,信号源Vb 加到晶体管输入端,这就是一个调谐放大器电路,集电极回路得到了一 ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………

RC正弦波振荡器电路设计及仿真

《电子设计基础》 课程报告 设计题目: RC正弦波振荡器电路设计及仿真学生班级: 学生学号: 学生姓名: 指导教师: 时间: 成绩: 西南xx大学 信息工程学院

一.设计题目及要求 RC正弦波振荡器电路设计及仿真,要求: (1)设计完成RC正弦波振荡器电路; (2)仿真出波形,并通过理论分析计算得出频率。 二.题目分析与方案选择 在通电瞬间电路中瞬间会产生变化的信号且幅值频率都不一样,它们同时进入放大网络被放大,其中必定有我们需要的信号,于是在选频网络的参与下将这个信号谐振出来,进一步送入放大网络被放大,为了防止输出幅值过大所以在电路中还有稳幅网络(如图一中的两个二极管),之后再次通过选频网络送回输入端,经过多次放大稳定的信号就可以不断循环了,由于电路中电容的存在所以高频阻抗很小,即无法实现放大,且高频在放大器中放大倍数较小。 三.主要元器件介绍 10nf电容两个;15kΩ电阻一个;10kΩ电阻三个;滑动变阻器一个;2.2k Ω电阻一个;二极管两个;运算放大器;示波器 四.电路设计及计算 电路震荡频率计算: f=1/2πRC

起振的复制条件:R f/R i>=2 其中R f=R w+R2+R3/R d 由其电路元件特性 R=10KΩ C=10nF 电路产生自激震荡,微弱的信号1/RC 经过放大,通过反馈的选频网络,使输出越来越大,最后经过电路中非线性器件的限制,使震荡幅度稳定了下来,刚开始时A v=1+R f/R i >3。 平衡时A v=3,F v=1/3(w=w0=1/RC) 五.仿真及结果分析 在multisim中进行仿真,先如图一连接好电路,运行电路,双击示波器,产生波形如下图 图2 刚开始运行电路时,输出波形如图2,几乎与X轴平行,没有波形输出。

(完整)高频课程设计_LC振荡器_西勒

高频电子线路课程设计报告设计题目:LC正弦波振荡器的设计 2014年1月10日

目录 一、设计任务与要求 (1) 二、设计方案 (1) 2.1电感反馈式三端振荡器 (1) 2.2电容反馈式三端振荡器 (2) 2.3克拉波电路振荡器 (3) 2.4西勒电路振荡器 (4) 三、设计内容 (5) 3.1LC振荡器的基本工作原理................................................ . (5) 3.2西勒电路原理图及分析 (6) 3.2.1振荡原理 (7) 3.2.2静态工作点的设置 (7) 3.3西勒振荡器原理图 (8) 3.4 仿真结果与分析 (8) 3.4.1软件简介 (8) 3.4.2进行仿真 (9) 3.4.3仿真结果分析 (11) 四、总结 (11) 五、主要参考文献 (13)

一、设计任务与要求 在本课程设计中,为了熟悉《高频电子线路》课程,着眼于LC正弦波振荡器的分析和研究。通过对电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器)、电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器)以及改进型电容反馈式振荡器(克拉波电路和西勒电路)的分析、对比和讨论,以达到课程设计的目的和要求。在课程设计中,为了学习Multisim软件的使用,以及锻炼电子仿真的能力,我选用的仿真软件是Multisim11.0版本,该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。 本课程设计中要求设计的正弦波振荡器能够输出稳定正弦波信号,输出频率可调范围为10~20MHz。本设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。 二、设计方案 通过对高频电子线路相关知识的学习,我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器(克拉波电路和西勒电路)等。其中互感反馈易于起振,但稳定性差,适用于低频,而电容反馈三点式振荡器稳定性好,输出波形理想,振荡频率可以做得较高。由所学知识可知,西勒电路具有该电路频率稳定性非常高,振幅稳定,频率调节方便,适合做波段振荡器等优点。所以在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。 下面对几种振荡器进行分析论证: 2.1电感反馈式三端振荡器 电感三点式振荡器又称哈特莱振荡器,其原理电路如图所示:

RC正弦波振荡器设计实验

综合设计 正弦波振荡器的设计与测试 一.实验目的 1. 掌握运用Multisim 设计RC 振荡电路的设计方法 2. 掌握RC 正弦波振荡器的电路结构及其工作原理 3. 熟悉RC 正弦波振荡器的调试方法 4. 观察RC 参数对振荡器的影响,学习振荡器频率的测定方法 二.实验原理 在正弦波振荡电路中,一要反馈信号能够取代输入信号,即电路中必须引入正反馈;二要有外加 的选频网络,用以确定振荡频率。正弦波振荡的平衡条件为:.. 1AF = 起振条件为.. ||1A F > 写成模与相角的形式:.. ||1A F = 2A F n πψ+ψ=(n 为整数) 电路如图1所示: 1. 电路分析 RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成,图中RC 选频网络形成正反馈电路, 决定振荡频率0f 。1R 、f R 形成负反馈回路,决定起振的幅值条件,1D 、2D 是稳幅元件。 该电路的振荡频率 : 0f =RC π21 ① 起振幅值条件:311 ≥+ =R R A f v ② 式中 d f r R R R //32+= ,d r 为二极管的正向动态电阻 2. 电路参数确定 (1) 根据设计所要求的振荡频率0f ,由式①先确定RC 之积,即 RC= 21f π ③ 为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响,应使

R 满足下列关系式:i R >>R>>o R 一般i R 约为几百千欧以上,而o R 仅为几百欧以下,初步选定R 之后,由式③算出电容C 的值,然后再算出R 取值能否满足振荡频率的要求 (2) 确定1R 、f R :电阻1R 、f R 由起振的幅值条件来确定,由式②可知f R ≥21R , 通常 取f R =(2.1~2.5)1R ,这样既能保证起振,也不致产生严重的波形失真。此外,为了减小输入失调电流和漂移的影响,电路还应满足直流平衡条件,即: R=1R //f R (3) 确定稳幅电路:通常的稳幅方法是利用v A 随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实 现稳幅。图1中稳幅电路由两只正反向并联的二极管1D 、2D 和电阻3R 并联组成,利用二极管正向动态电阻的非线性以实现稳幅,为了减小因二极管特性的非线性而引起的波形失真,在二极管两端并联小电阻3R 。实验证明,取3R ≈d r 时,效果最佳。 三.实验任务 1.预习要求 (1) 复习RC 正弦波振荡电路的工作原理。 (2) 掌握RC 桥式振荡电路参数的确定方法 2. 设计任务 设计一个RC 正弦波振荡电路。其正弦波输出要求: (1) 振荡频率:接近500Hz 或1kHz 左右,振幅稳定,波形对称,无明显非线性失真 (2)* 振荡频率:50Hz~1kHz 可调,其余同(1) 四.实验报告要求 1. 简述电路的工作原理和主要元件的作用 2. 电路参数的确定 3. 整理实验数据,并与理论值比较,分析误差产生的原因 4. 调试中所遇到的问题以及解决方法 五.思考题 1. 在RC 桥式振荡电路中,若电路不能起振,应调整哪个参数?若输出波形失真应如何调整? 2. 简述图-1中21D D 和的稳幅过程。 六.仪器与器件 仪器: 同实验2 单管 器件: 集成运算放大器μA741 二极管 1N4001 电阻 瓷片电容 若干

高频答案第五章

第五章 正弦波振荡器 5-1 把题图5-1所示几个互感反馈振荡器交流等效电路改画成实际电路,并注明变压器的同名端(极性)。 5-9 用相位平衡条件的判断规则说明题5-2所示几个三点振荡器交流等效电路中,哪个电路是正确的(可能振荡),哪个电路是错误的(不可能振荡)。 [解]: (a )、(b )、(c )不能振荡。(d )、(e )、(f )可能振荡,但(e )应满足 11011C L g = >ωω (f )应满足11221 1 C L C L > 使0201ωωω<>; (2)332211C L C L C L <<; (3 ) 332211C L C L C L ==; (4 ) 332211C L C L C L >=; (5 ) <11C L ;3322C L C L = (6 ) ;113322C L C L C L << 试问哪个情况可能振荡?等效为哪种类型的振荡器?其振荡频率与个回路的固有频率之间有什么关系? [解]: (1)、(2)、(4)可能振荡;(3)、(5)、(6)不可能振荡。 (1)321ωωωω<<

电子电路设计实验LAB4正弦波振荡器设计2016

华侨大学电子工程系 电子电路设计实验 模数电技术 Lab # 4 正弦波振荡器设计 实 验 时 间2016 年第 周 机电信息实验大楼A526 文 档 名 称 正弦波振荡器设计 文 档 类 型 实验教学文档 文 档 撰 写 HWW 文 档 版 本 Ver:1.2 更 新 时 间 2014.04.15 更 新 内 容 结构调整,优化已知错误 文 档 更 新 新建文档,配套实验报告 支 持 软 件 NI Multisim 12 适 用 专 业 电子信息工程/集成电路设计专业华侨大学厦门专用集成电路与系统重点实验室

国立华侨大学 信息科学与工程学院电子工程系 电子电路设计实验 模数电技术 #4 正弦波振荡器设计 实验指导教师:HWW 实验时间::2016- - : - : 地点:机电信息实验大楼A526 实验要求说明: 1.完成实验报告内容中的预习部分的内容 2.独立完成实验,实验中不清楚的可以相互讨论或询问指导老师 3.数据严禁抄袭,发现抄袭现象,抄袭者和被抄袭者本次实验都得0分 4.实验需要先打印实验报告第一页,用于实验数据签字确认,实验完成后经实验指导老师签字后方可离开。数据记录中因为存在仿真波形抓取,所以等实验完成后再打印实验报告后几页。 5.本次实验的实验报告(封面+实验内容装订一起)在下次实验课时一起缴交 正弦波振荡器概述 运放振荡器是有意设计成维持不稳定状态的电路,可以用来产生均匀的信号,这种均匀的信号可以在许多运用中作为基准信号:比如可以应用在音频电路、函数发生器、数字系统和通信系统。振荡器可以分为两大类:正弦波振荡器和张弛振荡器、正弦波振荡器由放大器和RC或LC电路构成,这种振荡器的频率是可调的;正弦波振荡器也可以使用晶振构成,但是晶振的振荡频率是固定的。弛张振荡器可以用来产生三角波、锯齿波、方波、脉冲波或指数型波形。本实验讨论的是正弦波振荡器的设计。 运放的正弦波振荡器的工作不需要外加输入信号,这种振荡器利用了正反馈或负反馈的某些组合把运放驱动到不稳定的状态,这样输出就不断的来回翻转。振荡的幅度和频率可以通过围绕中心运放的那些无源和有源器件共同设定。 需要注意的是运放的振荡器被限制在频谱的低频区,因为运放没有足够的带宽以实现高频下的低相移。电压反馈运放被限制在很低的数千赫范围,因为开路的主极点可以低到10Hz。晶振可以拥有高到数百兆赫的高频范围。 图4.1 带有正反馈或负反馈的反馈系统

高频课程设计_LC振荡器_克拉泼.(DOC)

高频电子线路课程设计报告设计题目:高频正弦信号发生器 2015年 1月 6 日

目录 一、设计任务与要求 (1) 二、设计方案 (1) 2.1电感反馈式三端振荡器 (2) 2.2电容反馈式三端振荡器 (2) 2.3克拉波电路振荡器 (6) 三、设计内容 (8) 3.1LC振荡器的基本工作原理 (8) 3.2克拉泼电路原理图 (9) 3.2.1振荡原理 (9) 3.3克拉泼振荡器仿真 (10) 3.4.1软件简介 (10) 3.4.2进行仿真 (10) 3.4.3电容参数改变对波形的影响 (11) 四、总结 (17) 五、主要参考文献 (18) 六、附录.................................................................................... .. (18)

一、设计任务与要求 为了熟悉《高频电子线路》课程中所学到的知识,在本课程设计中,我和队友(石鹏涛、甘文鹏)对LC正弦波振荡器进行了分析和研究。通过对几种常见的振荡器(电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器、改进型电容反馈式振荡器)进行分析论证,我们最终选择了克拉泼振荡器。 在本次课程设计中,设计要求产生10~20Mhz的振荡频率。振荡器的种类很多,适用的范围也不相同,但它们的基本原理都是相同的,都由放大器和选频网络组成,都要满足起振,平衡和稳定条件。然后通过所学的高频知识进行初步设计,由于受实践条件的限制,在设计好后,我利用了模拟软件进行了仿真与分析。为了学习Multisim软件的使用,以及锻炼电子仿真的能力,我们选用的仿真软件是Multisim11.0版本,该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。 最后我们利用了仿真软件对电路进行了一写的仿真分析,如改变电容的参数,分析对电路产生的影响等,再考虑输出频率和振幅的稳定性,得到了与理论值比较相近的结果,这表明电路的原理设计是比较成功的,本次课程设计也是比较成功的。 二:设计方案 通过学习高频电子线路的相关知识,我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器(克拉波电路)等。通过老师所讲和查阅相关资料可知,克拉泼振荡电路具有该电路频率稳定性非常高,振幅稳定,适合做波段振荡器等优点。所以在本设计中拟采用改进型电容反馈式--克拉泼电路振荡器。 下面对几种振荡器进行分析论证: 2.1电感反馈式三端振荡器

实训报告正弦波振荡器设计multisim

实训报告正弦波振荡器设计multisim

高频电路(实训)报告 项目:正弦波振荡器仿真设计班级:级应电2班 姓名:周杰 学号: 14052 2 摘要

自激式振荡器是在无需外加激励信号的情况下,能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅值的交变能量电路。正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。基于频率稳定、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,本次课程设计采用电容三点式振荡器,运用multisim软件进行仿真。根据静态工作点计算出回路的电容电感取值,得出输出频率与输出幅度有效值以达到任务书的要求。 关键词:电容三点式;振荡器;multisim;

目录 1、绪论.................................................................................... 错误!未定义书签。 2、方案的确定 ........................................................................ 错误!未定义书签。 3、工作原理、硬件电路的设计和参数的计算 ..................... 错误!未定义书签。 3.1 反馈振荡器的原理和分析.............................................. 错误!未定义书签。 3.2. 电容三点式振荡单元 .................................................... 错误!未定义书签。 3.3 电路连接及其参数计算 ................................................. 错误!未定义书签。 4、总体电路设计和仿真分析................................................. 错误!未定义书签。 4.1组建仿真电路................................................................. 错误!未定义书签。 4.2仿真的振荡频率和幅度 ................................................. 错误!未定义书签。 5、参数调整对比/结论........................................................... 错误!未定义书签。附录.......................................................................................... 错误!未定义书签。附录Ⅰ元器件清单 .................................................................. 错误!未定义书签。附录Ⅱ电路总图 ...................................................................... 错误!未定义书签。

1KHZ桥式正弦波振荡器电路的设计与制作

目录 摘要 (2) 1.系统基本方案 (2) 1.1 正弦波振荡电路的选择与论证 (2) 1.2. 运算放大器的选择 (3) 1.3最终的方案选择 (3) 2.正弦波发生器的工作原理 (3) 2.1正弦波振荡电路的组成 (3) 2.1.1 RC选频网络 (3) 2.1.2放大电路 (6) 2.1.3正反馈网络 (6) 2.2产生正弦波振荡的条件 (6) 2.3.判断电路是否可能产生正弦波的方法和步骤 (7) 3.系统仿真 (7) 4.结论 (8) 参考文献: (11) 附录 (13)

1KHZ 桥式正弦波震荡器电路的设计与制作 摘要 本设计的主要电路采用文氏电桥振荡电路。如图1-1文氏桥振荡电路由放大电路和选频网络两部分组成,施加正反馈就产生振荡,振荡频率由RC 网络的频 率特性决定。它的起振条件为: ,振荡频率为: 。运算放大 器选用LM741CN,采用非线性元件(如温度系数为负的热敏电阻或JFET )来自动调节反馈的强弱以维持输出电压的恒定,进而达到自动稳幅的目的,这样便可以保证输出幅度为2Vp-p ;而频率范围的确定是根据式RC f π21 0= 以及题目给出的频 率范围来确定电阻R 或电容C 的值,进而使其满足题目的要求。 关键词:文氏电桥、振荡频率、LM741CN 1.系统基本方案 1.1 正弦波振荡电路的选择与论证 本设计选用文氏电桥振荡电路。

图1 RC 桥式振荡电路 这种电路的特点是:它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成,施加正反馈就产生振荡。振荡频率由RC 网络的频率特性决定。它的起振条件为: 12R R f > 。它的振荡频率为:RC f π21 0= 。 1.2. 运算放大器的选择 考虑到综合性能和题目要求的关系这里我们选用LM741CN 作为运算放大。 1.3最终的方案选择 文氏电桥振荡电路适用的频率范围为几赫兹到几千赫兹,可调范围宽,电路简单易调整,同时波形失真系数为千分之几。很适合我们题目的要求。故采用文氏电桥振荡电路. RC 文氏电桥振荡电路是以RC 选频网络为负载的振荡器. 这个电路由两部分组成,即放大电路和选频网络。放大电路由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路,取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。而选频网络则由Z1、Z2组成,同时兼做正反馈网络。 2正弦波发生器的工作原理 2.1正弦波振荡电路的组成 放大电路 选频网络 正反馈网络 2.1.1 RC 选频网络

高频电容三点式正弦波振荡器课程设计报告

目录 摘要........................................................... I 1 绪论 (1) 2.1 反馈振荡器的原理 (2) 2.1.1 原理分析 (2) 2.1.2 平衡条件 (3) 2.1.3 起振条件 (3) 2.1.4 稳定条件 (4) 2.2 电容三点式振荡器 (4) 3 设计思路及方案 (6) 3.1 总体思路 (6) 3.2 设计原理 (6) 3.3 单元设计 (7) 3.3.1 电容三点式振荡单元 (7) 4 电路仿真与实现 (10) 4.1 基于NI.Multisim.V10.0.1软件的电路仿真 (10) 5 心得体会 (14)

摘要 在社会信息化程度越来越高的背景下,通讯工具在我们的生活中扮演了越来越重要的角色。 高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频能量或高频标准信号,以便测试各种电子设备和电路的电气特性。高频信号发生器主要是产生高频正弦振荡波,故电路主要是由高频振荡电路构成。振荡器的功能是产生标准的信号源,广泛应用于各类电子设备中。所以,振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路,也是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。 本次课设要求制作高频电容三点式正选拨振荡器,采用晶体三极管或集成电路,场效应管构成正弦波振荡器,达到任务书所要求的目标。并介绍了设计步骤,比较了各种设计方法的优缺点,总结了不同振荡器的性能特征。使用实验要求的电源和频率计进行验证,实现了设计目标。 关键字:通信高频信号电容正弦波振荡器

1 绪论 在社会信息化程度越来越高的背景下,通讯工具在我们的生活中扮演了越来越重要的角色。 振荡器简单地说就是一个频率源,一般用在锁相环中能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”,其涵义就暗指交流,振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。能够完成从直流电能到交流电能的转化,这样的装置就可以称为“振荡器”。 一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使震荡维持下去。选频网络则只允许某特定频率能通过,使振荡器产生单一频率的输出。 电容三点式振荡器(也叫考毕兹振荡器):自激振荡器的一种。图1.1中的L、C1、C2组成谐振回路,作为晶体管放大器的负载阻抗。反馈信号从电容器C2两端取得,送回放大器的基极b上,而且也是将LC回路的三个端点分别与晶体管的三个电极相连,故将这种电路成为电容三点式振荡器。由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名。 这种电路的优点是输出波形好、振荡频率可达100兆赫以上。缺点是调节频率时需同时调CC1、CC2不方便。适宜于作固定的振荡器。 图1.1 电容三点式振荡器

第三章正弦波振荡器习题剖析

第三章 正弦波振荡器习题解 3-5 (a) 不振。不满足正反馈;(b)能振。变压器耦合反馈振荡器;(c)不振。不满足三点式振荡电路的组成法则;(d)能振。当ω1<ωosc <ω2(ω1、ω2分别L 1C 1、L 2C 2谐振频率),即L 2C 2回路呈感性,L 1C 1回路呈容性,组成电感三点式振荡电路;(e)能振。计入结电容e 'b C ,组成电容三点式振荡电路;(f)能振。 (b) 当ω1、ω2<ωosc (ω1、ω2分别L 1C 1并联谐振回路、L 2C 2串联谐振回路谐振频率)时,L 1C 1回路呈容性,L 2C 2回路呈感性,组成电容三点式振荡电路。 3-6 交流通路如图3-6所示。 (a)、(c)、(f)不振;不满足三点式振荡电路的组成法则;(b)、(d)、(e)、(g)能振。(b)、(d)为电容三点式振荡电路,其中(d)的管子发射结电容e 'b C 成为回路电容之一,(e)为电感三点式振荡电路,(g)LC 1o osc = ω≈ω,电路 同时存在两种反馈。由于LC 串联谐振回路在其谐振频率o ω上呈现最小的阻抗,正反馈最强,因而在o ω上产生振荡。 L 图3-7 C L 2 L 1 T C R C L 1 L 2 M T R E L C 2 C 1 T C L 1 L 2 R D T R E1 R E3 C L R C1 R C2 R T 1 T 2 C 2 C 1 L T (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)

3-7 按并联谐振回路相频特性可知:在电感三点式振荡电路中ωo3<ωosc <ωo1、ωo2,在电容三点式振荡电路中ωo1、ωo2<ωosc <ωo3。振荡电路如图3-7所示,图中 1C C 、2C C 、B C 、E C 对交流呈短路。设1B R 、2B R 阻抗较大,对回路影响不大。 3-8 改正后的电路如图3-8所示。 说明,图(c)中可在2B R 两端并联旁路电容B C 。 3-9 图(a)满足正反馈条件,LC 并联回路保证了相——频特性负斜率,因而满足相位稳定条件,电路可振。图(b)不满足正反馈条件,将1T 基极开路,反馈电压f V 比1i V 滞后一个小于 90的相位。图(c)不满足正反馈条件,不振。 3-10 用万用表测量发射极偏置电阻E R 上的直流电压:先使振荡器停振(例如回路线 (a) B C C R B1 R B2 E CC C CC R B1 R B2 (b) (c) (e) (f) (g) R f

高频课程设计 (LC正弦波振荡器)

高频电子线路课程设计报告设计题目:LC正弦波振荡器 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 教师评分

目录 一、设计任务与要求 (1) 二、总体方案 (1) 三、设计内容 (4) 3.1 LC振荡电路工作原理 (4) 3.1.1构成振荡器的条件 (4) 3.1.2 由正反馈的观点来决定振荡的条件 (4) 3.1.3 振荡器平衡和稳定条件 (5) 3.1.4 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准 (6) 3.1.5 西勒电路工作原理 (7) 3.2仿真结果与分析 (7) 3.2.1各种条件下仿真波形图 (7) 3.2.2 参数计算 (10) 四、电路制作和调试 (11) 4.1 元器件清单及参数 (11)

五、总结 (12) 六、主要参考文 (13)

LC 正弦波振荡器的设计 一、 设计任务与要求: 通过LC 正弦波振荡器的设计进一步巩固高频电子线路的相关知识,并在设计制作的过程中运用并熟悉multisim10电子仿真软件,在实践的过程中培养我们发现问题,并利用所学知识或利用一切可以利用的资源解决问题的能力,掌握振荡器的工作原理知识,设计一个LC 正弦波振荡器,要求该电路输出稳定的正弦波信号,输出频率可调范围为10M~~20MHZ 。 二、 总体设计方案: LC 振荡电路采用三端式振荡,其中包括电感反馈式哈特莱振荡器、电容反馈式克拉泼振荡器、改进型电容反馈式西勒振荡器。 方案一:电感反馈式三端振荡器——哈特莱振荡器 哈特莱振荡器其振荡频率为f= LC 21,式中L=1L +2L +2M 。 优点:由于L 1与L 2之间有互感存在,所以比较容易起振。其次是改变回路电容来调整频率时,基本上不影响电路的反馈系数,比较方便。 主要缺点:与电容反馈振荡电路相比,其振荡波形不够好。这是因为反馈支路为感性支路,对高次谐波成高阻抗,故对于LC 回路中高次谐波反馈较强,波 V CC (a ) 原理电路 (b ) 交流等效电路

高频正弦波振荡器地设计

农林大学学院 课程设计报告 课程名称:数字信号处理课程设计 课程设计题目:高频正弦波振荡器设计与仿真姓名: 系:计算机系 专业:电子信息工程 年级: 学号: 指导教师: 职称: 2015年12月30日

高频正弦波振荡器的设计 目录 目录 (1) 摘要: (2) 一、设计要求 (3) 二、总体方案设计 (3) 三、工作原理说明 (3) 1、振荡器概念 (3) 2、静态工作点的确定 (4) 3、振荡器的起振检查 (4) 4、高频功率放大器 (5) 5、电路设计原理框图如图1所示。 (5) 四、电路设计 (6) 1、正弦波振荡器的设计 (6) 2、高频功率放大器的设计 (9) 五、性能的测试 (11) 1振荡器振荡频率为2MHz (11) 2振荡器振荡频率为4MHz (11) 3高频功率放大器电路 (12) 4输出功率 (13) 六、结论、性价比 (13) 七、课设体会及合理化建议 (14) 八、参考文献 (14)

摘要: 本次课程设计通过对课本知识的运用,简单介绍了高频正弦波振荡器的设计方法,主要应用LC振荡电路产生正弦波,再经高频功率放大器进行功率放大,并用仿真软件进行仿真,以及对其性能进行测试,经过反复的调试最终得到满足课题要求的电路。 关键词:正弦波;振荡器;高频功率放大器。

一、设计要求 设计要求: 1. 选择合适的高频正弦波振荡器形式; 2. 从理论上分析振荡器的各个参数及起振条件; 3. 设计高频振荡器,选取电路各元件参数,使其满足起振条件及振幅条件。 主要技术指标:电源电压12V,工作频率2M-4MHz,输出电压1V,频率稳定度较高。 二、总体方案设计 该课程设计主要涉及了振荡器的相关容还有高频功率放大器的容,正弦波振荡器非常具有实用价值,通过该课题的研究,可以加深对振荡器以及丙类高频功率放大器的了解。 三、工作原理说明 1、振荡器概念 振荡器主要分为RC,LC振荡器和晶体振荡器。其中电容器和电感器组成的LC回路,通过电场能和磁场能的相互转换产程自由振荡。要维持振荡还要有具有正反馈的放大电路,LC振荡器又分为变压器耦合式和三点式振荡器,现在很多应用石英晶体的石英晶体振荡器,还有用集成运放组成的LC振荡器。 振荡器的作用主要是将直流电变交流电.它有很多用途.在无线电广播和通信设备中产生电磁波.在微机中产生时钟信号.在稳压电路中产生高频交流电.。 题目要求产生高频正弦波,所以选用电容三点式电路,进一步考虑从而选用并联改进型电容三点式振荡器(西勒电路),因为它具有输出波形不易失

第三章 正弦波振荡器习题解答

3-1 若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确?为什么? 解:否。因为满足起振与平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。但当外界因素(T 、V CC )变化时,平衡条件受到破坏,若不满足稳定条件,振荡器不能回到平衡状态,导致停振。 3-2 一反馈振荡器,欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏,从而引起振荡振幅和振荡频率的变化,应增大 i osc )(V T ??ω和ω ω???) (T ,为什么?试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程(振幅和相位)。 解:由振荡稳定条件知: 振幅稳定条件: 0) (iA i osc

3-5 试判断下图所示交流通路中,哪些可能产生振荡,哪些不能产生振荡。若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。 解: (a) 不振。同名端接反,不满足正反馈; (b) 能振。变压器耦合反馈振荡器;

正弦波振荡器的设计

第一章 设计内容 第一节:设计题目:正弦波振荡电路的设计与实现 第二节:设计指标 振荡频率: f=7MHZ ; 频率稳定度:小时/105/30-?≤?f f ; 电源电压:V=12V ; 波形质量 较好; 第三节: 方案设计与选择 LC 振荡器的电路种类比较多,根据不同的反馈方式,又可分为互感反馈振荡器,电感反馈三点式振荡器,电容反馈三点式振荡器,其中互感反馈易于起振,但稳定性差,适用于低频,而电容反馈三点式振荡器稳定性好,输出波形理想,振荡频率可以做得较高。 所以选择电容反馈三点式振荡器是不容置疑的,而电容反馈三点式振荡器又分为考毕兹振荡器,克拉波振荡器,西勒振荡器。本次课程设计我们选择考毕兹振荡器,因为此振荡电路适用于较高的工作频率。 第二章 设计原理 第一节 自激振荡的工作原理 正弦波振荡器:一种不需外加信号作用,能够输出不同频率正弦信号的自激振荡电路。 LC 回路中的自由振荡如图1(a)所示。 自由振荡——电容通过电感充放电,电路进行电能和磁能的转换过程。 阻尼振荡——因损耗等效电阻R 将电能转换成热能而消耗的减幅振荡。图1(b)所示。

等幅振荡——利用电源对电容充电,补充电容对电感放电的振荡过程,图1(c) 所示。这种等幅正弦波振荡的频率称为LC 回路的固有频率,即 LC f π= 210 图1 LC 回路中的电振荡 一、自激振荡的条件 振荡电路如图2所示。 振荡条件:相位平衡条件和振幅平衡条件。 1.相位平衡条件 反馈信号的相位与输入信号相位相同,即为正反馈,相位差是180?的偶数倍,即 ?=2n π 。其中,? 为vf 与vi 的相位差,n 是整数。vi 、vo 、vf 的相互关系参见图3。 2.振幅平衡条件 反馈信号幅度与原输入信号幅度相等。即 AVF=1 图2 变调谐放大器为振荡器 图3 自激振荡器方框图 二、自激振荡建立过程 自激振荡器:在图2中,去掉信号源,把开关S 和点“2”相连所组成的电路。

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