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1、高频电子线路课程设计报告设计题目：LC 正弦波振荡器的设计专业班级 电信 11-3 学 号 311108001724学生姓名 杨春卫指导教师 王立国教师评分2014 年 1 月 10 日目录、设计任务与要求1二、 设计方案12.1 电感反馈式三端振荡器 . 12.2 电容反馈式三端振荡器 . 22.3 克拉波电路振荡器 . 3 2.4西勒电路振荡器 .4三、设计内容 .53.1LC 振荡器的基本工作原理 . .53.2 西勒电路原理图及分析 . . . .63.2.1 振荡原理 73.2.2 静态工作点的设置 73.3 西勒振荡器原理图 . . .83.4 仿真结果与分析 . .83.4.1
2、软件简介 83.4.2 进行仿真 93.4.3 仿真结果分析 11.13四、总结 五、主要参考文献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
3、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1020MH。z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
4、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 :起振条件：hfeh =h +(1/R )，此oe oephfe L1+M hie hoe L2+M ie oe L2 +M式中， hoe 为考虑震荡回路阻抗后的晶体管等效输出导纳 处 Rp 为输出回路的谐振阻抗。震荡频率：11仟2nLC2兀CL1L221 M2电感反馈震荡电路的优点是：由于L1和L2之间有互感存在，所以容易起振。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。 这种电路的主 要缺
5、点是： 与电容反馈震荡电路想比， 其震荡波形不够好。 这是因 为反馈支路为感性 支路，对高次谐波呈现高阻抗，故对于 LC 回路中的高次谐波 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随频率变化而变化。 工作频率愈高， 分布参数的影响也愈严重， 甚至可能使 F 减小到满足不了 起振条件。 因此，这种电路尽管它的工作频率也能达到甚高频波段， 但是在甚高 频波段里，优先选 择的还是电容反馈振荡器。2.2 电容反馈式三端振荡器电容三点式振荡器又称为考毕兹振荡器，其原理电路如图：反馈系数 F 的表达式C1C1+C
6、C1不考虑各极间电容的影响，这时谐振回路的总电容量为 C1、 C2 的串联，即C22兀 LCf2n振荡频率的近似为CC12C +C12与电感三端震荡电路想比，电容三端振荡器的优点是输出波形较好，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，输出的谐波分量减少，波形更加接近于正弦波。其次，该电路 中的不稳定电容（分布 电容、器件的结电容等）都是与该电路并联的，因此适当 的加大回路电容量， 就可以减 弱不稳定因素对振荡器的影响， 从而提高了频率稳 定度。最后， 当工作频率较高时， 甚至可以只利用器件的输入和输出电容作为回 路电容。因而本电路适用于
7、较高的工作频 率。这种电路的缺点是：调C1或C2来改变震荡频率时，反馈系数也将改变。但只要在L两端并上一个可变电容器，并令C与C2为固定电容，则在调整频率时，基本上不会影响反馈系数。2.3克拉波电路振荡器克拉泼电路时一种高稳定度的 LC 震荡电路，电路图如下：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一个电容C3C1、C2 和C3,其取值比较小，要求C3 C1, C3C4,C6，C2/C3=1/8 1/2 的条件，故 取 C2=680pf，则 C3=680pf。为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响， 振荡信号应尽可能从电路的低阻 抗端输出。3.3 西勒振荡器电路图如图，下图为西勒电路振荡器的电路图，是 Prote
