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电容反馈三点式振荡器电路设计

电子技术课程设计报告

题目:基于Multisim的电容反馈三点式

振荡器电路的设计与仿真

学生姓名:陈颍帝

学生学号: 1214030203 年级: 2012级

专业:通信工程

班级: 2012(2) 指导教师:张水锋

电子工程学院制

2015年5月

基于Multisim的电容反馈三点式

振荡器电路的设计与仿真

学生:陈颍帝

指导老师:张水锋

电子工程学院通信工程专业

1电容反馈三点式振荡器电路设计的任务与要求

1.1 电容反馈三点式振荡器电路设计的任务

(1) 理解LC三点式振荡器的工作原理,掌握其振荡性能的测量方法。

(2) 理解振荡回路Q值对频率稳定度的影响。

(3) 理解晶体管工作状态、反馈深度、负载变化对振荡幅度与波形的影响。

(4) 了解LC电容反馈三点式振荡器的设计方法。

1.2 电容反馈三点式振荡器电路设计的要求

(1) 原理图设计要符合项目的工作原理,连线要正确,端了要不得有标号。

(2) 图中所使用的元器件要合理选用,电阻,电容等器件的参数要正确标明。

(3) 简要说明设计目的,原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用,各器件

的工作过程及顺序。

2 电容反馈三点式振荡器电路设计的方案制定

2.1 电容反馈三点式振荡器电路设计的原理

三点式振荡器的交流等效电路如图1所示。

图1 三点式振荡器交流等效电路

图中Xcs、Xbe、Xcb为谐振回路的三个电抗。根据相位平衡条件可知,Xcs、Xbs

必须为同性电抗,Xcb与Xcs、Xbs相比必须为异性电抗,且三者之间满足下列关系:

Xcb=-(Xcs+Xbs),这就是三点式振荡器相位平衡条件的判断准则。若Xcs、Xbs 呈容性,Xcb呈感性,则振荡器为电容反馈三点式振荡器;若Xcs、Xbs呈感性,Xcb 呈容性,则为电感反馈三点式振荡器。下面以图2“考毕兹”电容三点式振荡器为例分析其原理。

图2 “考毕兹”电容三点式振荡器电路

图2中L和C1、C2组成振荡回路,反馈电压取自电容C2的两端,Cb和Cc为高频旁路电容,Lc为高频扼流圈,对直流可视为短路,对交流可视为开路。显然,该振荡器的交流通路满足相位平衡条件。若要它产生正弦波,还必须满足振幅条件和起振条件,即:Auo*Fuo>1。式中Auo为电路刚起振时,振荡管工作状态为小信号时的电压增益;Fuo为反馈系数,只要求出二者的值,便可知道电路有关参数与它的关系。为此,我们画出Y参数等效电路。若忽略晶体管的内反馈,即Yrε=0。C1’=C1+Coε, C2’=C2+Ciε,giε’=giε+Gb,go为LC并联谐振回路折合到晶体管ce端的等效谐振电导,即go’=P1^2go,P1=(C1’+C2’)/C2’。可求出小信号工作状态时电压增益Auo’和反馈系数Fuo’分别为Auo=Uo/Ui=|Yfε|/g。式中,

|Yfε|≈gm=Ie(mA)/26(mV), g=goε+go+P2^2

giε‘,P2=C1’/C2’。若忽略各个g的影响,电路的反馈系数为

Fuo=Uf/Uo=C1’/C2’=P2。可得起振条件为AuoFuo=(|Yfε|/g)*(C1’/C2’)>1,故有|Yfε|>C2’/C1’g,上式即为振荡器起振的振幅条件。为了进一步说明起振的一些关系,可将上式变换为|Yfε|>(1/F)*g=

(1/F)*(goε+go+P2^2giε)=(1/F)*(goε+go)+Fgiε第一项表示输出电导和负载电导(这里未考虑负载电导)对振荡的影响,F越大,越容易起振。第二项表示输入电导对振荡的影响,g’iε和F越大,越不容易起振。可见,考虑到晶体管输入电导对回路的加载作用时,反馈系数F并不是越大越容易起振在晶体管参数giε、goε、Yfε一定的情况下,可以改变Rb1,Rb2和负载电导gl及F来保证起振。F一般取0.1~0.5。

对于一个振荡器,在其负载阻抗及反馈系数F已经确定的情况下,静态工作点的位置对振荡器的起振以及稳定平衡状态(振幅大小,波形好坏)有着直接的影响。工作点偏高,振荡管工作范围易进入饱和区,输出阻抗的降低将会使振荡波形严重失真,严重时甚至使振荡器停振;工作点偏低,避免了晶体管工作范围进入饱和区,对于小功率振荡器,一般都取在靠近截止区,但不能取得太低,否则不易起振。

实际的振荡电路在Fuo确定之后,其振幅的增加主要是靠提高振荡管的静态电流值,静态电流越大,输出幅度越大。但是如果静态电流取得太大,不仅会出现波形失真现象,而且由于晶体管的输入电阻变小同样会使振荡幅度变小。实际中静态电流值一般取0.5mA~1mA。

频率稳定度是振荡器的一项重要技术指标,它表示在规定的时间间隔内和规定的温度、湿度、电源电压等变化范围内,振荡频率的相对变化量。振荡频率的相对变化量越小,振荡器的频率稳定度越高。

要改善振荡频率稳定度,必须减小振荡频率随温度、负载、电源等外界因素影响的程度。振荡器的电路结构和振荡回路是决定振荡频率稳定度的主要因素,因此,改善振荡频率稳定度的主要措施一是改善电路结构,减小电路分布参数对频率稳定度的影响;二是提高振荡回路在外界因素变化时保持频率稳定的能力,即提高振荡回路的标准性。

提高振荡回路标准性的方法除了采用稳定性好和高Q值的回路电容和电感外,还可以采用与正温度系数电感作相反变化的具有负温度系数的电容,以实现温度补偿作用;或采用部分接入法以减小不稳定的晶体管极间电容和分布电容对振荡频率稳定度

的影响。

2N2222三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。

但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫建立偏置,否则会放大失真。

在实验中为了减小晶体管极间电容的影响可采用改进型电容三点式振荡电路,即

在谐振回路电感支路中增加一个电容C

6,其直比较小,要求C

6

<

4

;C

4

<

5

,则谐振回

路总电容量为:1/C

总=1/C

4

+1/C

5

+1/C

6

≈1/C

6

,即C

≈C

6

因此振荡频率f

近似为:

f 0=1/2π(LC

)1/2≈1/2π(LC

6

)1/2经过这样的改变之后,C

4

,C

5

对振荡频率的影响

显著减小,与 C

4,C

5

并联相接的晶体管极间电容影响也减小了。但由于谐振回路接

入C

6,晶体管等小负载会减小、放大器放大倍数减小、振荡器输出幅度减小,若C

6

过小,振荡器会因不满足起振条件而停止振荡。因此,在添加C

6

的时候一定要选择合适的值,不能为了减小晶体管极间电容的影响而使振荡器不再振动。

2.2 电容反馈三点式振荡器电路设计的技术方案

图3 电容反馈三点式振荡器电路的系统框图

滤波网络:滤除电源中的交流成分是外加电源中只含有直流成分,因为振荡器所要求的加在电路上的电能是直流电能,而实际电源很难达到纯粹的直流,所以需要加这样一个电路将其中可能的交流成分滤除。

放大网络:放大网络就是通过加在基极的直流电压来控制集电极的电压输出。放大网络对于靠近谐振频率的信号,有较大的增益,对于远离谐振频率的信号,增益迅速下降。

选频网络:由电感及电容组成的选频网络分为两类,一类是串联谐振回路,另一类是并联谐振回路,回路谐振时,电感线圈中的磁能与电能中的磁能周期性的转换着。电抗元件不消耗外交电动势能量。外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量,以维持回路中的等幅振荡。所以在串联谐振时,回路中电流达到最大值,并联谐振中,负载电压达到最大值。

正反馈网络:反馈,指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入,进而影响系统功能的过程,即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。正反馈使输出起到与输入相似的作用,使统偏差不断增大,使系统振荡,可以放大控制作用。正反馈网络是电感反馈三点式振荡网络中比较重要的一个环节。

3 电容反馈三点式振荡器电路设计的方案实施

3.1交流电路仿真电路图

图4 交流电路图

3.2电容反馈三点式振荡器电路的整体电路图

图5 电容反馈三点式振荡器电路的整体电路图3.3 元器件清单

图6 虚拟元件清单

4 电容反馈三点式振荡器电路设计的仿真实现

4.1 Multisim仿真软件介绍

Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。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。

工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。作为Windows 下运行的个人桌面电子设计工具,NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来,并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。NI Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件工具。

4.2电容反馈三点式振荡器电路设计的仿真

图7 仿真结果示波器显示图

仿真结果如图上图所示,在本次仿真的过程中,开始时我将C5的电容值调得过大,并且由于没有接好电容C4,而使结果不能出波形。随后纠正了错误才得到上边的图形。

在设计过程中,我不会对波形调试,由于显示的波形太小并且把x轴的比例调的太大,导致没有发现图形。随后通过翻阅multisim的一些资料,才知道自己的失误,于是对电路重新进行了调试才得到满意的结果。

5 总结及心得体会

对于电路的设计过程我以为电容三点式振荡器的设计很难,设计比较烦琐,有静态工作点的要求,各电阻、电容值的设计,还有好多要求,看起来十分复杂。后来通过查资料,才了解到先要计算好各电阻的值,再根据各电容的作用,确定电容的值,画出电路图,一切都会变得简单。同样,在这次课程设计中也遇到了不少问题,集中体现在Multisim软件的应用并不熟练,以前从来没有接触过Multisim软件,只用过类似的仿真软件。通过用网络的查询以及自行寻找汉化包并使用,让软件变得更好理解和看懂,了解元件的分类也很重要。在仿真电路时经常出现不能仿真仿真或者无法出现正弦波等问题,运用软件自带的辅助和合理更改电容电阻值确定电路可以产生震

荡从而可以合理解决所遇到的问题。而且word运用较不熟练,尤其是编辑公式时,操作不灵便,特殊字符和下标很难编辑,编辑好的文档没有及时保存,以至于从头再来,浪费了很多时间。但吃一堑长一智,现在遇到这些问题,及时解决,以后再做这类事情就会多一点经验,就会少出一些类似问题。

经过这次课程设计,让我对前面的路有了更多的信心,因为在这个过程中,我学到了不少实用的东西,对于高频电子电路有了更深层次的掌握,并且提高了独立解决问题的能力。虽然这次课程设计中我对电路进行了仿真,并且认真的对电路的每一部分进行了修正,但最后出来的波形还是不很稳定。本次课程设计没有要求制作电路板并且对其进行调试,但我相信要是调试的话也一定回去的满意的效果。

我们在学习理论知识的同时还要努力培养自己的动手操作能力,对于通信工程的我们更是如此,通过这次课程设计我也看到了自己的差距,今后会努力提高自己的动手操作能力,以求真正领会通信专业里边的各种知识,为将来的工作打下良好的基础。在本次课程设计中,我从各方面的设计和构思中学到了许多知识,了解到理论和实践结合的难度。在本学期学习高频这门课程时,芯片的使用只是很局限的运用。在课程设计中我发现很多芯片,元器件,电路都有很奇妙的作用。它们以前的作用只是一个最基本的运用,更多的运用会出现在各个实际电路中。

课程设计不仅仅是一项任务,而且是一项使命,我们必须靠自己的能力拿出解决问题的方法。只有认真,灵活,严谨才能较好的完成整个设计,整个电路。这次课程设计使我得到了多方面的锻炼,无论从毅力,能力,还是定力都得到了大大的提高。

6 参考文献

[1] 于洪珍.通信电子电路 [M].北京:清华大学出版社.2005.

[2] 沈伟慈.高频电路 [M].西安:西安电子科技大学出版社.2000.

[3] 谢自美.电子线路设计·实验·测试 [M].武汉:华中科技大学出版社,2006

[4] 高吉祥.高频电子线路 [M].北京:电子工业出版社.2003.

[5] 贾更薪.电子技术基础实验、设计与仿真 [M].郑州:郑州大学出版社.2006.

[6] 姚福安.电子电路设计与实践 [M].山东:科学技术出版社.2003.

[7] 姜威.实用电子系统设计基础 [M].北京:北京理工大学出版社.2008.

[8] 王松武.电子创新与实践 [M].国防工业出版社.2005.

(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。请预览后才下载,期待您的好评与关注!)

高频课设报告 - 通信电子线路课程设计——电容三点式正弦波振荡器

目录 一课程设计目的 (2) 二课程设计题目 (2) 三课程设计内容 (2) 3.1 仿真设计部分 (2) 3.1.1设计方案的选择 (2) 3.1.2振荡器的原理概述 (3) 3.1.3方案对比与选择 (5) 3.1.4电路设计方案 (7) 3.1.5元器件的选择 (9) 3.1.6电路仿真 (9) 3.1.7元器件清单 (12) 3.2系统制作和调试 (13) 3.2.1系统结构 (13) 3.2.2系统制作 (15) 3.2.3调试分析 (16) 四课后总结和体会 (17) 参考文献 (17)

一课程设计目的 《高频电子线路》课程是电子信息专业继《电路理论》、《电子线路(线性部分)》之后必修的主要技术基础课,同时也是一门工程性和实践性都很强的课程。课程设计是在课程内容学习结束,学生基本掌握了该课程的基本理论和方法后,通过完成特定电子电路的设计、安装和调试,培养学生灵活运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力,具有一定的独立进行资料查阅、电路方案设计及组织实验的能力。通过设计,进一步培养学生的动手能力。 二课程设计题目 1、模块电路设计(采用Multisim软件仿真设计电路) 1)采用晶体三极管或集成电路,场效应管构成一个正弦波振荡器; 2)额定电源电压5.0V ,电流1~3mA; 输出中心频率 6 MHz (具一定的变化范围); 2、高频电路制作、调试 LC高频振荡器的制作和调试 三课程设计内容 3.1 仿真设计部分 3.1.1设计方案的选择 电容反馈式振荡电路的基本电路就是通常所说的三端式(又称三点式)的振荡器,即LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而成的电路,如图2-0所示。由图可见,除晶体管外还有三个电抗元件X1、X2、X3,它们构成了决定振荡器频率的并联谐振回路,同时构成了正反馈所需的网络,为此根据振荡器组成原则,三端式振荡器有两种基本电路,如图2-0所示。图2-0中X1和X2为容性,X3为感性,满足三端式振荡器的组成原则,反馈网络是由电容元件完成的,称电容反馈振荡器

电容三点式振荡器实验报告

电容三点式振荡器实验报告 电容三点式振荡器实验报告 引言: 电容三点式振荡器是一种常见的电子电路,广泛应用于通信、无线电等领域。本实验旨在通过搭建电容三点式振荡器电路并进行实验验证,探究其工作原理和特性。 一、实验原理 1. 振荡器的基本原理 振荡器是一种能够产生稳定的交流信号的电路。其基本原理是通过反馈回路将一部分输出信号再次输入到输入端,形成自激振荡。电容三点式振荡器是一种基于电容的振荡器,通过电容的充放电过程实现信号的产生和放大。 2. 电容三点式振荡器的结构 电容三点式振荡器由三个主要元件组成:电容C、电阻R和晶体管Q。其中,电容C用于存储电荷,电阻R用于控制电荷的流动,晶体管Q用于放大电荷。 二、实验步骤 1. 搭建电容三点式振荡器电路 根据实验原理,按照电路图搭建电容三点式振荡器电路。注意连接的正确性和稳定性。 2. 调整电路参数 调整电容C、电阻R和晶体管Q的数值,以及电源的电压,观察振荡器的振荡频率和振幅的变化。 3. 测量振荡信号

使用示波器测量振荡器输出的信号,记录振荡频率和振幅的数值。 4. 分析实验结果 根据测量数据,分析电路的工作状态和特性。 三、实验结果与分析 通过实验测量,我们得到了电容三点式振荡器的振荡频率和振幅的数值。根据这些数据,我们可以得出以下结论: 1. 振荡频率与电容C的关系 振荡频率与电容C成反比关系,即电容C越大,振荡频率越低。这是因为电容C的大小决定了电荷的存储能力,而振荡频率与电荷的充放电速度有关。 2. 振幅与电阻R的关系 振幅与电阻R成正比关系,即电阻R越大,振幅越大。这是因为电阻R的大小决定了电荷的流动速度,而振幅与电荷的放大程度有关。 3. 振荡器的稳定性 通过调整电路参数,我们可以观察到振荡器的振荡频率和振幅的变化。在一定范围内,振荡器的输出信号保持稳定。然而,当电路参数超出一定范围时,振荡器可能失去稳定性,无法产生正常的振荡信号。 四、实验总结 通过本次实验,我们深入了解了电容三点式振荡器的工作原理和特性。通过调整电路参数,我们可以控制振荡器的振荡频率和振幅,实现对信号的调节。同时,我们也发现振荡器的稳定性是一个重要的问题,需要合理选择电路元件和调整参数,以确保振荡器能够正常工作。 总之,电容三点式振荡器作为一种重要的电子电路,在通信和无线电等领域具

三点电容震荡电路

三点电容震荡电路 在电子电路中,震荡电路是一种能够产生连续交流信号的电路。其中之一是三点电容震荡电路,它由三个电容和其他元件组成。本文将详细介绍三点电容震荡电路的原理、工作方式和应用。 原理 三点电容震荡电路是一种自激振荡电路,利用正反馈实现连续产生交流信号。它由三个电容(C1、C2和C3)、两个电阻(R1和R2)以及一个放大器组成。其中C1 和C2被称为“振荡电容”,C3被称为“耦合电容”。 三点电容震荡电路的工作原理如下: 1.初始状态下,电路处于稳定状态,电容C1和C2存储了电荷,电压分别为 V1和V2。 2.由于正反馈的作用,放大器输出的信号经过耦合电容C3后被馈入电容C1。 3.当信号经过C1时,电容C1会向C2放出一部分电荷,导致C2电压上升。 4.当C2电压上升到一定程度时,会将电容C3上的电压放大到足够高的水平, 然后将信号馈回C1,形成一个循环。 5.这个循环会不断重复,产生连续的交流信号。 三点电容震荡电路的工作方式 三点电容震荡电路可以工作在不同的频率范围内,取决于电容和电阻的数值选择。下面是三点电容震荡电路的工作方式: 1.选择合适的电容和电阻数值。 2.将电容和电阻连接到放大器。 3.通过调节电容数值可以改变震荡频率。 4.通过调节电阻数值可以改变震荡幅度。 5.可通过连接额外的电容或电阻来增加稳定性或改变波形。 应用 三点电容震荡电路具有多种应用。以下是一些常见的应用场景: 1.信号源:三点电容震荡电路可用作产生特定频率的信号源,例如音频发生器、 无线电信号发生器等。 2.时钟电路:三点电容震荡电路可用于时钟电路中,用于产生时钟脉冲以同步 其他电路的操作。

电容三点振荡电路原理

电容三点振荡电路原理 电容三点振荡电路是一种常见的电子电路,它主要由电容器、电感器和电阻器组成。在振荡电路中,电容器和电感器起到了储存和释放电能的作用,而电阻则起到了限制电流和稳定电压的作用。 电容三点振荡电路通过周期性的充电和放电来实现振荡。其基本原理是利用电容器和电感器的互相作用,在一定的电流和电压条件下,周期性地在电容器和电感器之间转移能量,从而产生连续的振荡输出。 电容三点振荡电路的工作过程可以分为三个阶段:充电阶段、放电阶段和反复充放电阶段。当电路上的电源打开时,电容器开始充电,同时电感器储存电能。当电容器充满电荷后,电源关闭,电容器开始放电,释放电能。在这个过程中,电感器会通过电阻器将电能传递回电容器,而电容器则会将一部分能量再次储存起来。这样,电容器和电感器之间会反复地交换电能,并且产生连续的振荡输出。 电容三点振荡电路中的元件相互之间的作用起到了关键的作用。电容器的作用是储存电荷,当电容器被充电时,它会积累电荷,当电容器被放电时,它会释放电荷。电感器则通过电阻器将电能传输回电容器,起到了储存和传递电能的作用。电阻器的作用是限制电流和稳定电压,它在充电和放电的过程中起到了平衡作用,使电容器和电感器之间的能量转移更加稳定。 电容三点振荡电路的频率可以通过改变电容器、电感器和电阻器的数值来调整。

调整电容器的数值可以改变振荡的周期时间,而调整电感器的数值可以改变振荡的频率。电阻器的数值则可以影响振荡的阻尼程度。 电容三点振荡电路在实际应用中有着广泛的应用。例如,在收音机中,电容三点振荡电路可以产生射频信号,将无线电信号转换为可听的音频信号。在振荡器中,电容三点振荡电路可以产生稳定的时钟信号,用于计算机和通信系统的定时和同步。 总之,电容三点振荡电路利用电容器和电感器之间的能量转移,通过充电和放电的过程产生连续的振荡输出。其原理是通过周期性地存储和释放电能来实现能量转移,实现连续的振荡。通过调整电容器、电感器和电阻器的数值,可以改变振荡的频率和阻尼程度。电容三点振荡电路在电子技术中有着重要的应用,为各类电子设备提供了稳定的信号源。

三点式电容振荡电路

三点式电容振荡电路 一、引言 三点式电容振荡电路是一种常见的电路结构,用于产生稳定的振荡信号。该电路由三个元件组成:电容、电感和电阻。通过合理选择这三个元件的数值,可以实现不同频率的振荡信号输出。本文将详细介绍三点式电容振荡电路的原理、特点和应用。 二、原理 三点式电容振荡电路的原理基于谐振现象。当电容和电感串联时,它们形成了一个谐振回路。在理想情况下,谐振回路的谐振频率由电容和电感的数值决定,可以通过以下公式计算: f= 2π√LC 其中,f为谐振频率,L为电感的电感值,C为电容的电容值。 在三点式电容振荡电路中,电容和电感串联并联有一个电阻。该电阻起到了阻尼的作用,使得振荡信号不会无限持续下去,而是逐渐衰减。同时,电阻还起到了稳定振荡信号幅度的作用。 三、特点 三点式电容振荡电路具有以下特点: 1. 简单可靠:该电路结构简单,元件数目少,易于制作和维护。 2. 可调性强:通过调整电容和电感的数值,可以实现不同频率的振荡信号输出。 3. 稳定性好:电阻的存在可以使振荡信号的幅度稳定,不会过大或过小。 4. 幅度可调:通过调整电阻的数值,可以控制振荡信号的幅度大小。 四、应用 三点式电容振荡电路在电子电路中有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景: 1. 时钟电路:三点式电容振荡电路可以作为时钟电路的基础,产生稳定的时钟信号用于同步电子设备的工作。 2. 频率测量:通过调整电容和电感的数值,可以实现不同频率的振荡信号输出,用于频率测量和校准。 3. 无线电发射:三点式电容振荡电路可以作为无线电发射器的基础,产生稳定的射频信号。 4. 振荡器:三点式电容振荡电路可以作为振荡器的核心部件,产生稳定的振荡信号用于调试和测试电路。

三点式振荡

电容三点式振荡器电路 这个电路适合产生几十兆赫以上的信号,常用来作射频振荡器。第二个图是LC振荡回路的等效电路图,从图上可以看到,电路的振荡频率由L、C、C1、C2决定,基极有一个大电容(1000~2000pF),起交流接地的作用。由于电感和电容的数值都比较小,所以有些情况下三极管的极间电容、电感线圈的匝间电容都不能忽略。它们对总电容的贡献量大约几个皮法。 设三极管的极间电容以及电感线圈的匝间电容以及其它分布电容的总等效 电容为C 0,为了计算方便,选C =2pF那么

电容三点式振荡电路又称考毕兹振荡电路,如图Z0808所示,其结构与电感三点式振荡电路相似,只是将电感、电容互换了位置。为了形成集电极回路的直流通路,增设了电阻R C。该电路的交流通路如图Z0809 所示。可以看出,它符合三点式振荡电路"射同基反"的构成原则,满 足自激振荡的相位平衡条件。 在L C谐振回路Q值足够高的条件下,电路的振荡频率为 其中 这种振荡电路的特点是振荡频率可做得较高,一般可达到100MHz以上,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。电路的缺点是频率调节不便,这是因为调节电容来改变频率时,(既使C1、C2 采用双连可变电容)C1与C2也难于按比例变化,从而引起电路工作性能的不稳定。因此,该电路只适宜产生固定频率的振荡。 用集成运放构成的电容三点式振荡电路,如Z0810所示。可以证明,其振荡频率为: 各种振荡器电路的计算器

电感三点式振荡器电路

图Z0805是电感三点式振荡电路,又称哈特莱振荡电路。图中L1、L2、C组成谐振回路,L2兼作反馈网 络,通过耦合电容C b将L2上反馈电压送到三极管的基极。 由图Z0806交流通路看出,谐振回路有三个端点与三极管的三个电极相连,而且与发射极相接的是L1、L2,与基极相接的是L2、C即满足"射同基反"的原则。因此电路必然满足相位平衡条件。 当回路的Q值较高时,该电路的振荡频率基本上等于LC回路的谐振频率,即 式中L = L1+L2+2M为回路总电感。 该电路的特点与变压器反馈式振荡电路极为相似。须指出:它的输出波形较差,这是由于反馈电压取自电感的两端,而电感对高次谐波的阻抗较大,不能将它短路,从而使U f中含有较多的谐波分量,因此,输出波形 中也就含有较多的高次谐波。 用集成运放构成的电感三点式振荡电路如图Z0807所示,不难证明其振荡频率为: 各种振荡器电路的计算器

lc三点式电容反馈振荡器实验报告

lc三点式电容反馈振荡器实验报告 实验目的: 本实验旨在通过搭建LC三点式电容反馈振荡器电路,探究其工作原理,分析振荡频率与电路参数的关系,并通过实验结果验证理论计算。 实验原理: LC三点式电容反馈振荡器是一种常见的振荡电路,由三个主要元件组成:电感(L)、电容(C)和晶体管(T)。该电路的振荡频率由电感和电容的数值决定,晶体管 则起到放大和反馈作用。 实验材料: 1. 电感:选择合适的电感,其数值应符合所需的振荡频率范围。 2. 电容:根据实验要求选择合适的电容,注意电容的极性。 3. 晶体管:常用的晶体管有NPN型和PNP型,根据实验要求选择合适的型号。 4. 电源:提供所需的电压,保证电路正常工作。 实验步骤: 1. 按照电路图搭建LC三点式电容反馈振荡器电路,注意连接的准确性和稳定性。 2. 将电源接入电路,调整电源电压至合适的数值。 3. 使用示波器测量电路的输出信号,记录振荡频率。 4. 调整电容或电感的数值,观察振荡频率的变化。 5. 根据实验结果,分析振荡频率与电路参数的关系。 实验结果与分析: 通过实验测量,我们得到了不同电容和电感数值下的振荡频率。根据实验结果,我们可以发现振荡频率与电容和电感的数值成反比关系。当电容或电感的数值

增大时,振荡频率会减小;反之,当电容或电感的数值减小时,振荡频率会增大。 这是因为在LC三点式电容反馈振荡器中,电容和电感构成了一个谐振回路。当电路中的电容和电感数值合适时,谐振回路会形成共振,从而产生振荡。而振 荡频率与电容和电感的数值有密切关系,数值越大,振荡频率越低,数值越小,振荡频率越高。 此外,晶体管也起到了重要的作用。晶体管在电路中起到放大和反馈的作用, 使得振荡信号得以维持和放大。晶体管的选择和使用也会对振荡频率产生一定 的影响。 实验结论: 通过本次实验,我们对LC三点式电容反馈振荡器的工作原理有了更深入的了解。实验结果验证了振荡频率与电容和电感的数值成反比关系的理论计算。同时, 我们也认识到晶体管在振荡电路中的重要性。 振荡器是电子技术中常见的电路之一,广泛应用于通信、测量和控制等领域。 通过深入研究和实验,我们可以更好地理解振荡器的工作原理,并能够根据实 际需求设计和调整振荡电路,实现所需的振荡频率。 总结: 本次实验通过搭建LC三点式电容反馈振荡器电路,探究了振荡频率与电容和电感的关系,并通过实验结果验证了理论计算。实验过程中,我们学习了振荡器 的工作原理和晶体管的作用,对电子技术有了更深入的了解。通过不断实践和 研究,我们可以进一步提升对振荡器的理解和应用能力。

三点式电容振荡电路

三点式电容振荡电路 一、三点式电容振荡电路 三点式电容振荡电路是一种简单的电路结构,其基本原理是将电容和电阻组合成一个微分放大环路,当此环路上没有负反馈时,它将产生振荡。一般来说,这种电路的结构要求有三个元件,即电容和两个电阻,因此也被称为三点式电容振荡电路。 三点式电容振荡电路的基本结构如下图所示: 电路中,R1和R2分别是电阻,C1是电容,V1是激励电压源,V2是振荡输出电压。 二、工作原理 三点式电容振荡电路由三个元件组成,它们是一个电容和两个电阻。电容在激励电压V1的作用下,充放电,一边向R1传送电流,另一边向R2传送电流。由于电容C1的特性,两边的电流大小是不同的,其中R1的电流比R2的电流大,因此在R1的一端就形成了一个较低的电压,而在R2的一端就形成了一个较高的电压。 当V1激励电压消失时,由于电容C1的特性,它将向R1和R2的另一端放电,从而形成一个信号,把它传递给V2,从而形成振荡。当电容全部放电时,电路就进入下一个周期,从而形成持续的振荡。 三、应用 三点式电容振荡电路的主要用途有: (1)用于无线收发电路的频率稳定振荡。 (2)用于超声波测距电路中的频率稳定振荡和发射控制。

(3)用于转换器中的频率稳定振荡,如变频器、变压器或变流器等。 (4)用于马达控制电路中的频率稳定振荡。 (5)用于模拟电路中的作为一种振荡电路的基础,如振荡器、定时器等。 四、优势 三点式电容振荡电路的主要优点有: (1)这种电路结构简单,元件数量少,只需要一个电容和两个电阻,不需要复杂的电路结构。 (2)元件参数的改变可以很容易地改变振荡频率。 (3)它能够持续振荡,而且振荡的幅值不受电源电压的影响。 (4)由于它的低成本和易于构建,它在电子领域的应用非常广泛。

实验一 LC电容反馈 三点式振荡电路

实验一 LC电容反馈三点式振荡电路 一,实验目的: (1)掌握三点式振荡电路的基本原理,掌握LC电容反馈式三点振荡 电路设计及电参数计算 (2)掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响 (3)掌握振荡器反馈系数不同时,静态工作电流Ieo对振荡器及振 幅的影响 二,预习要求 (1)复习LC振荡器的工作原理 (2)分析图1-1电路的工作原理,及各元件的作用,并计算晶体管静 态工作电流Ic的最大值(设晶体管的β值为50) (3)实验电路中,L1=3.3uH,若C=120pf,C’=680pf,计算当Ct=50pf 和Ct=150pf时振荡频率各为多少 三,实验仪器 (1)双踪示波器 (2)频率计 (3)万用表 (4)实验板B1 四,实验内容及步骤 实验电路见1-1,实验前根据图1-1所示原理图在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作用.

OUT 图1-1 LC电容反馈肆三点式振荡器原理图 1,检查静态工作点 (1)在实验板+12V扦孔上接入+12V直流电源,注意电源极性不能接 反 (2)反馈电容C不接,C’接入(C’=680pf),用示波器观察振荡器停 振时的情况 注意:连接C’的接线要尽量短 (3)改变电位器Rp测的晶体管V的发射极电压Ve,Ve可连续变化, 记下Ve的最大值,计算Ie值 Ie=Ve/Re 设Re=1kΩ 2,振荡频率与振荡幅度的测试 实验条件:I e=2Ma,c=120pf,C’=680pf,RL=110K (1)改变Ct电容,当分别接为C9,C10,C11时,记录相应的频率值,

并填入表3.1 (2)改变Ct电容,当分别接为C9,C10,C11时,用示波器测量相应振 荡电压的峰峰值Vp-p,h,并填入表1.1 表1.1 3,测试当C,C’不同时,起据点,振幅与工作电流Ier的关系(R=110KΩ) (1)取C=C3=100pf,C’=C4=1200pf,调电位器Rp使Ieq(静态值)分 别为表3.2所标各值,用示波器测量输出振荡幅度Vp-p,并填入表1.2 表1.2 (2)取C=C5=120pf,C’=C6=680pf,C=C7=680pf,C’=C8=120pf,分 别重复测试表3.2的内容 4,频率稳定度的影响 (1)回路LC参数固定时,改变并联在L上的电阻使等效Q值变化时, 对振荡频率的影响 实验条件:f=6.5MHZ时,C/C’=100/1200pf,Ieq=3mA改变L的并联电

浅析电容三点式正弦波振荡器的设计

浅析电容三点式正弦波振荡器的设计 电容三点式正弦波振荡器是一种常见的电路设计,用于产生正弦波信号。它由几个关 键的元件组成,包括电容器、电阻和放大器。在本文中,我们将浅析电容三点式正弦波振 荡器的设计原理和关键要点。 一、电容三点式正弦波振荡器的基本原理 电容三点式正弦波振荡器的基本原理是利用正反馈和负反馈的相互作用,使得电路中 的电压和电流产生周期性的变化,从而产生正弦波信号。它的基本电路图如下图所示: 在这个电路中,电容C和电阻R1构成了反馈回路,而放大器的输出端与反馈回路连接,形成了一个反馈环。当电路处于稳定工作状态时,输出端将会产生一个频率稳定的正弦波 信号。 1. 选择合适的放大器 放大器是电容三点式正弦波振荡器中的核心元件,它负责放大反馈回路中的信号,并 使电路产生振荡。常用的放大器类型包括晶体管放大器、运放放大器等。在选择放大器时,需要考虑其增益、频率响应和功率等参数,以确保电路的稳定工作。 2. 确定反馈回路的参数 反馈回路中的电容和电阻参数直接影响着电路的振荡频率和稳定性。通常情况下,我 们可以根据振荡频率的需求来选择合适的电容和电阻数值。也需要注意电容的漏电流和电 阻的温度漂移等因素,以确保电路性能的稳定性。 3. 考虑电源和地的影响 电容三点式正弦波振荡器的稳定性也受到电源和地的影响。在设计电路时,需要充分 考虑电源的稳定性和地线的布局,以减小电路受到干扰的可能性。 4. 进行仿真和调试 在进行实际的电路设计和制作之前,通常会先进行仿真和调试。通过仿真软件,可以 快速地验证电路设计的正确性,并进行参数调整和优化。在实际制作电路时,也需要进行 严密的调试工作,以确保电路能够正常工作。 电容三点式正弦波振荡器在电子领域有着广泛的应用。它主要用于产生频率稳定的正 弦波信号,可以作为测量仪器的驱动源,也可以用于音频信号发生器、通信设备、调频电 路等领域。

电子信息工程技术《电容三点式振荡电路》

1电容三点式振荡器—考毕兹(Colpitts )振荡器 图1给出两种电容三点式振荡器电路。图中12b b R R 、和e R 为 分压式偏置电阻, 图1 电容三点式振荡器电路 图(a )电路中,三极管发射极通过E C 交流接地,是共射组态; 图(b )电路中,三极管基极通过b C 交流接地,是共基组态。 组态不同,但都满足“射同基反”的构成原则,即与发射极 相连的两个电抗性质相同,不与发射极相连的是性质相异的 电抗。 高频耦合和旁路电容(b c C C 、和E C 对于高频振荡信号可近似 认为短路,旁路和耦合电容的容值至少要比回路电容值大一 个数量级以上。 12L C C 、和构成并联谐振回路,12C C 和称为回路电容(也工作电 容 。 2电容三点式振荡器电路的起振条件

以图5 —22(b)所示共基组态的电容三点式电路为例分析起振条件。 (a)高频交流等效电路 画高频振荡回路之前应仔细分析每个电容与电感的作用,应处理好以下问题: 画高频振荡回路时,小电容是工作电容, 大电容是耦合电容或旁路电容, 小电感是工作电感, 大电感是高频扼流圈。 画等效电路时保留工作电容与工作电感, 将耦合电容与旁路电容短路, 高频扼流圈开路, 直流电源与地短路,通常高频振荡回路是用于分析振荡频率的,一般不需画出偏置电阻。 判断工作电容和工作电感, 一是根据参数值大小。电路中数值最小的电容(电感和与其处于同一数量级的电容(电感均被视为工作电容(电感 , 耦合电容与旁路电容的数值往往要大于工作电容几十倍以上, 高频扼流圈的电感数值远远大于工作电感; 二是根据所处的位置。 旁路电容分别与晶体管的电极和交流地相连,旁路电容对偏置电阻起旁路作用; 耦合电容通常在振荡器负载和晶体管电路之间,起到高频信号耦合及隔直流作用。 这两种电容对高频信号都近似为短路。

电容三点式振荡器

电容三点式振荡器 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计任务书 1 概述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f0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以下两个条件决定的;一个是反馈电压Uf 和输入电压Ui 要相等,这是振幅平衡条件。二是Uf 和Ui 必须相位相同,这是相位平衡条件,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。振荡器的用途十分广泛,它是无线电发送设备的心脏部分,也是超外差式接收机的主要部分各种电子测试仪器如信号发生器、数字式频率计等,其核心部分都离不开正弦波振荡器。功率振荡器在工业方面(例如感应加热、介质加热等)的用途也日益广阔。正弦波是电子技术、通信和电子测量等领域中应用最广泛的波形之一。能够产生正弦波的电路称为正弦波振荡器。通常,按工作原理的不同,正弦振荡器分为反馈型和负载型两种,前者应用更为广泛。在没有外加输入信号的条件下,电路自动将直流电源提供的能量转换为具有一定频率、一定波形和一定振幅的交变振荡信号输出。 1 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计任务书 2 三点式电容振荡器反馈振荡器的原理和分析反馈振

荡器原理方框图如图所示。反馈型振荡器是放大器和反馈网络组成的一个闭合环路,放大器通常是以某种选频网络作负载,是一个调谐放大器。图反馈振荡器方框图为了能产生自激振荡,必须有正反馈,即反馈到输入端的自你好与放大器输入端的信号相位相同。定义A为开环放大器的电压放大倍数:A(S)?F(S)为反馈网络的电压反馈系数:Uo(S) Ui(S)Ui’(S) F(S)?Uo(S)Af(S)为闭环电压放大倍数:Af(S)?Uo(s)A(S)? Ui(s)1?A(S)?F(S)在振荡开始时,于激励信号较弱,输出电压的振幅Uo则比较小,此后经过不断放大与反馈循环,输出幅度Uo开始逐渐增大,为了维持这一过程使输出振幅不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡,即:T(jw)?1 因此起振的振幅条件是:2 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计任务书A?F?1 ..起振

电容三点式

技能实训1电容三点式振荡电路的搭建 【任务分析】 LC正弦波振荡器的振荡频率很高, 常用作高频信号源。由于其振荡频率高,所以振荡 器的放大电路需具有较高的上限频率, 而一般集成运算放大器的带宽是不满足此要求的, 而LC正弦波振荡器常用分立元件组成。电容三点式正弦波振荡器就是一种常见的LC正弦波振荡器,电容三点式正弦波振荡器具有振荡频率高,输出波性好等特点。这里我们就采用 分立元件制作一个改进型电容三点式正弦波振荡器。改进型电容三点式正弦波振荡器原理图 如图1所示。 图1电容三点式正弦波振荡器原理图 该电路也叫西勒振荡器,它是在电容三点式LC正弦波振荡器的基础上,将L2与C6并联后再与C5串联代替原有电感构成。C5 C6 L2构成支路在振荡器的振荡频率上呈感性, 所以该电路实质上还是一个电容三点式振荡器, C6用来改变振荡器波段,如果将C5和C6都变为可调电容,则C5用来粗调频率,C6用来微调频率,且改变频率时电路依旧可以稳定 工作。当电路通电后,噪声信号经放大电路放大后, LC选频网络从噪声中选出频率为 f 0 = ,___________ 的信号,由C4引入正反馈回送到放大电路输入端,再放大,如此循环, 2 兀J L2(C5 +C6) 最终电路振荡起来,输出正弦波。 【技能要求】 1.对照电路原理图,在洞洞板上用分立元件搭建改进型电容三点式正弦波振荡电路。 2.对搭建好的电路板进行测试。

【任务实施】 第一步:清点材料 第二步:电路搭建 (一)搭建注意事项 1.按工艺要求对元器件的引脚进行成形加工。 2 .按电路原理在洞洞板上对电路元器件进行合理布局。 3 .在洞洞板板上依次进行元器件的排列、插装。 4 .跳线要按工艺要求弯折成型,长短合适。 5.按焊接工艺要求对元器件进行焊接,直到所有元器件焊完为止。 6 .焊接电源输入线(或端子)。 7.搭建要求: 元器件排列整齐,布局合理,并符合工艺要求。 长跳线要保留绝缘层。 (二)搭建实物图 改进型电容三点式正弦波振荡器电路印制电路板和装接实物如图 电容三点式正弦波振荡器元器件清单见下表 1所示。 (1) 不漏装、错装,不损坏元器件。 (2) 无虚焊,漏焊和桥接,焊点表面要光滑、干净。 2 ( a )、(b )所示。

电容三点式振荡电路

电容三点式振荡电路LT

同理,可推倒出电容反馈三端电路的振荡频率如式:f C 1 LC C =反馈系数F为:F=C2/C3. pi+ C /( 2 2 )3 /( )3 ( 2 *) (3)电路的优缺点 电容反馈三端电路的优点是振荡波形较好,因为它的反馈电压是靠电容获得,而电容原件对信号的高次谐波呈低阻抗,因此对高次谐波反馈较弱,使振荡波形更接近正弦波;另外,这种电路的频率稳定度较高,由于电路中得不稳定电容与回路电容C2、C3相并联,因此,适当增大回路的电容量,就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响。第三,电容三端电路的工作频率可以做得很高,因此它可以这届利用振荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。工作频率可以做得较高,可达到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围。 这种电路的缺点是:调C2或C3来改变振荡频率时,反馈系数也将改变。使振荡器的频率稳定度不高。 2、改进型电容三点式电路设计 原理图设计如图(2):这个振荡电路由电感L与电容C1组成一个震荡电路,同时也是一个滤波器,将直流信号中的正弦波提取出来。由于信号在电路中会衰减,所以需要将信号进行放大补偿,电路中的三极管就是放大用的,震荡信号输入三极管,经过放大作用,再输入到C1与L中,补偿掉损失的部分,这样振荡器就可以维持稳定的振幅和频率了。关键元件就是C1,L与三极管T。反馈网络是将输出信号送回到输入端的电容分压式正反馈网络,C2和Cb构成正反馈。

该射极偏置电路让三极管有合适的静态工作点。从稳频的角度出发,应选择fT较高的晶体管,这样晶体管内部相移相对较小。 电路中通过调节C4来粗调振荡频率。 图(2) 电路由三部分组成 1 三极管放大器;(起能量控制作用)

电容三点式振荡器与变容二极管直接调频电路设计

电容三点式振荡器与变容二极管直接调频电路设计 电容三点式振荡器是利用电容器的充放电过程来实现振荡的一种电路。它由三个电容器和三个开关组成,可以产生正弦波信号。而变容二极管直 接调频电路是利用变容二极管的电容值来改变频率的一种电路。接下来, 我将详细介绍这两种电路的设计原理和具体步骤。 一、电容三点式振荡器的设计 1.选择合适的电容器:根据需要的振荡频率选择三个电容器,它们的 容值应满足一定的条件,使得振荡频率在需要的范围内。 2.设计电容切换电路:使用开关将电容器按照一定的顺序连接到振荡 器电路中。可以使用晶体管开关或者集成电路开关。 3.设计反馈电路:将振荡器的输出连接到反馈电路上,使其形成闭环。可以使用电压放大器或运算放大器来实现反馈。 4.计算电容切换时间:根据需要的振荡频率,计算电容切换时间,使 得每个电容器的充电时间和放电时间可以满足要求。 5.调整电容器的容值:如果振荡频率不满足要求,可以通过调整电容 器的容值来改变频率。 6.测试和优化:将设计好的电路进行测试,并根据测试结果优化电路 参数,使得振荡稳定且频率准确。 二、变容二极管直接调频电路的设计 变容二极管直接调频电路的原理是通过改变变容二极管的电容值来改 变振荡频率。以下是具体步骤:

1.选择合适的变容二极管:根据需要的频率范围选择合适的变容二极管,其电容值应可以根据需求变化。 2.设计变容二极管控制电路:将变容二极管连接到控制电路中,通过 改变控制电路中的电压或电流来改变变容二极管的电容值。 3.设计振荡电路:将变容二极管连接到振荡电路中,可以选择适当的 振荡电路结构,如晶体振荡电路或集成电路振荡电路。 4.调整控制电路参数:根据需求调整控制电路中的电压或电流,以改 变变容二极管的电容值,从而改变振荡频率。 5.测试和优化:将设计好的电路进行测试,并根据测试结果优化电路 参数,使得振荡稳定且频率可调范围广。 总结: 电容三点式振荡器和变容二极管直接调频电路是两种常用的电路,可 以实现不同频率的振荡。它们的设计原理和步骤可以根据要求进行优化和 改进。在实际应用中,需要根据具体要求选择适当的电容器和变容二极管,并设计合适的控制电路和振荡电路。通过测试和优化,可以得到稳定、可 调频率的电路设计。

电容三点式振荡电路

改进型电容三点式振荡电路的设计 本次课设设计了改进型电容三点式高频振荡器,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 Protel2004DXP 制作PCB 板,并使用环氧树脂铜箔板和FeCl 3进行了制 板和焊接。使用实验要求的电源和频率计进行验证,实现了设计目标。 关键词:电容三点式、西勒电路、Protel 、印制电路板 1 实验原理 1.1 振荡的原理 三点式LC 正弦波振荡器的组成法则(相位条件)是:与晶体管发射极相连 的两个电抗元件应为同性质的电抗,而与晶体管集电极—基极相连的电抗元件应与前者性质相反。图1-1所示为满足组成法则的基本电容反馈LC 振荡器共基极接法的典型电路。当电路参数选取合适,满足振幅起振条件时,电路起振。当忽略负载电阻、晶体管参数及分布电容等因素影响时,振荡频率osc f 可近似认为等于谐振回路的固有振荡频率o f ,即 osc f = (1) 式中 C 近似等于1C 与2C 的串联值 1212 C C C C C ≈+ (2)

图1-1 电容反馈LC 振荡器 由图1-1所画出的分析起振条件的小信号等效电路如图1-2所示。 图1-2 分析起振条件的小信号等效电路 由图1-2分析可知,振荡器的起振条件为: e L e L m ng g n g g n g +=+>'''1)(1 (3) 式中 '011,//L e L e e g g R R r == 0e R 为LC 振荡回路的等效谐振电阻; 电路的反馈系数 112 f C k n C C =≈+ (4) 由式(3)看出,由于晶体管输入电阻e r 对回路的负载作用,反馈系数f k 并 不是越大越容易起振,反馈系数太大会使增益A 降低,且会降低回路的有载Q 值, 使回路的选择性变差,振荡波形产生失真,频率稳定性降低;所以,在晶体管参 数一定的情况下,可以调节负载和反馈系数,保证电路起振。f k 的取值一般在 0.1—0.5 之间。 图1所示的振荡器,由于晶体管各电极直接和振荡回路元件L 、1C 、2C 并 联,而晶体管的极间电容(主要是结电容)又随外界因素(如温度、电压、电流 等)的变化而变化,因此振荡器的频率稳定性不够高。为了提高振荡器的频率稳 定性,实际中更多的采用能够减小晶体管与回路之间耦合的改进型电容反馈振荡

三点式振荡电路

5.3.2三点式振荡电路 定义:三点式振荡器是指LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而组成的反馈型振荡器。 三点式振荡电路用电感耦合或电容耦合代替变压器耦合,可 以克服变压器耦合振荡器只适宜于低频振荡的缺点,是一种 广泛应用的振荡电路,其工作频率可从几兆赫到几百兆赫。 1、三点式振荡器的构成原则 图5-20三点式振荡器的原理图 图5-20是三点式振荡器的原理电路(交流通路)为了便于分析,图中忽略了回路损耗,三个电抗元件X be、X ce和X bc构成了决定振荡频率的并联谐振回路。 要产生振荡,对谐振网络的要求:? 必须满足谐振回路的总电抗X be+X ce+X bc=0,回路呈现纯阻性。 □ L 反馈电压U f作为输入加在晶体管的b、e极,输由u o加

在晶体管的c 、e 之间,共身寸组态为反相放大器,放大 ULL 器的的输由电压u o 与输入电压u i (即u f )反相,而反馈 Lu 电压U f 又是U o 在X bc 、X be 支路中分配在X be 上的电压。 要满足正反馈,必须有 X be 可知必有,“0成立,即X be 和X ce 必须是同性质电抗,而 X ce X bc=-(X be +X ce )必为异性电抗。 综上所述,三点式振荡器构成的一般原则: (1)为满足相位平衡条件,与晶体管发身寸极才目连的 两个电抗元件心、X ce 必须为同性,而不与 发射极相连的电抗元件Xbc 的电 抗性质与前者相反,概括起来“射同基 反”。此构成原则同样适用于场效应管电路,对应的有“源 同栅反”。 L X - 二X be XX 。 为了满足相位平衡条件, X be 一,H o X ce LU (5.3.1 ) U f 和u o 必须反相,由式(5.3.1)

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