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1、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、设计任务与要求1二、 总体方案1三、 设计内容43.1 LC 振荡电路工作原理.4311构成振荡器的条件43.1.2 由正反馈的观点来决定振荡的条件.4313振荡器平衡和稳定条件5314 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准6315西勒电路工作原理732仿真结果与分析7321各种条牛下仿真波形图7322 参数计算10四、 电路制作和调试1141元器件清单及参数11五、 总结12六、 主要参考文13LC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
2、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 10M20MHZ。二、总体设计方案：(b)交流等效电路，式中 L= L + L +2M。12LC 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(a)原理电路哈特莱振荡器其振荡频率为f=2 vLC优点：由于L1与l2之间有互感存在，
3、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 形失真较大。其次是当工作频率较高时，由于L1和L2上的分布电容和晶体管的极间电容均并联于L1与L2两端，这样反馈系数F随频率变化而改变。工作频率越高，分布参数的影响越严重，甚至可能使F减小到满足不了起振条件。方案二：电容反馈式三端振荡器考毕兹振荡器L其中：LF沁 Ci反馈系数F的表达式C+C211+ -CC12C 二即1不考虑各极间电容的影响，这时谐振回路的总电容量CZ
4、为C1、C2的串联,rr CC y2冗1L(C1+ C2 J沁2冗 ：ZC1优点：输出波形好，这是因为集电极和基极电流可通过对谐波为低阻抗的电 容支路回到发射极，所以高次谐波的反馈减弱，输出的谐波分量减小，波形更加 接近于正弦波。其次，该电路中的不稳定电容都是与该电路并联的，因此适当加大回路电容量，就可以减弱不稳定因素对振荡频率的影响，从而提高了频率稳定缺点：调节q、c2改变频率时，反馈系数也改变。由于极间电容对反馈振荡器的回路电抗均有影响，所以对振荡器频率也会有影响。克拉泼振荡器图(a)为克拉泼振荡器原理电路，(b)为其交流等效电路。它的特点是在前述 的电容三点式振荡谐振回路电感支路中增加了
5、一个电容C3,其取值比较小，要 求 C3 C1, C3z +(pF = 2wn杀件pr+I杀件定条件1平衡点附近，放大倍斜 0 数随振幅的变化特性卜Hq具右负的斜率。相位稳处选频网络的相频特性%n曲线在工作频率阳近0fU应貝右负斜率.3.1.4 LC 三端式振荡器相位平衡条件的判断准则在三点式电路中，LC回路中与发射极相连接的两个电抗元件必须为同性二点武扳落器曲结椅质, 另外一个电抗元件必须为异性质。这就是三点式电路组成的相位判据, 或称为三点式电路的组成法则。315 西勒电路工作原理RblhbRb2(a)原理电路(b)交流等效电路接通电源后，电路中就产生了噪声，噪声中包含了丰富的频率分量。输
6、入端 的各噪声分量经过晶体管放大后，到达输出负载回路。由于LC振荡回路的Q值很高，带宽很窄，因而只有振荡频率与LC回路固有频率相同或接近的噪声分量, 才能在回路两端产生较大的正弦波电压V。,，其余的噪声分量都被滤除。V。通过 反馈网络将其中一部分输出反馈到晶体管基极回路，这就是其实的激励信号Vj。 尽管这个起始信号比较微弱，但是由于不端对它放大-选频-反馈-再放大， 循环往复，一个与LC回路固有频率相同的自激振荡信号，便由小到大产生。又 由于晶体管的非线性，随着振荡幅度的增大，放大器会由最初的甲类工作状态转 向甲乙类甚至乙类、丙类工作状态，放大电路的增益逐渐下降，最终达到稳定振 荡。3.2电路
7、仿真321各种条件下仿真波形图113 mA靳削：也9 mA fi：! Z77UA :;lO.LM-IZ12Jll.fiv)!：7.7IV :6.51V 1: -27.Am2SC37333O.LHHr! 400 nAF 1cblorselRb1JlSkfl1：:7.6LV U佰岗:6.45 V ：-5LlllA蠅 113mA 疝I； 35俪 静船uA闪 pyasT1 +|12 +.H3ns1.)13 ns1L.?QIC4静态工作点过高时哪 TK-H-X501丽i：討抵粧 ,| c kT1卜TigI.賀聞胡心JF I；和3- |aT胡D匡勺广翹.正釘糰|自叭君静态工作点过低时2-SC-J7JJ41ri-TL71D+2LE3.DZ2V71D42LE51DZ2VO.MDEd.DdDV3.2.2 参数计算对于一般小功率自动稳幅LC振荡器，静态工作点要远离饱和区，靠近截止 区，以得到较大的输出阻抗。一般根据具体电路和电源电压大小集电极电
