Proteus与cadence实训(高频正弦波振荡器)
正弦波振荡器实验报告(高频电路)
高频电路原理与分析实验报告组员:学号:班级:电子信息工程实验名称:正弦波振荡器指导教师:一.实验目的1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理,熟悉其各元件的功能;2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法;3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响;4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响,感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。
二.实验内容V ,1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形,测量振荡器输出电压峰-峰值p p并以频率计测量振荡频率;2.测量LC振荡器的幅频特性;3.测量电源电压变化对振荡器的影响;4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。
三、实验步骤1、实验准备插装好正弦振荡器与晶体管混频模块,接通实验箱电源,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
用鼠标点击显示屏,选择“实验项目”中的“高频原理实验”,然后再选择“振荡器实验”中的“LC振荡器实验”,显示屏会显示出LC振荡器原理实验图。
说明:电路图中各可调元件的调整,其方法是:用鼠标点击要调整的原件,模块上对应的指示灯点亮,然后滑动鼠标上的滑轮,即可调整该元件的参数。
利用模块上编码器调整与鼠标调整其效果完全相同。
用编码器调整的方法是:按动编码器,选择要调整的元件,模块上对应的指示灯点亮,然后旋转编码器旋钮,即可调整其参数。
我们建议采用鼠标调整,因为长时间采用编码器调整,可能会造成编码器损坏。
本实验箱中,各模块可调元件的调整,其方法与此完全相同,后面不再说明。
2、LC振荡实验(为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响,应使晶振停振,即调2W3使晶振停振。
)(1)西勒振荡电路幅频特性测量用铆孔线将2P2与2P4相连,示波器接2TP5,频率计与2P5相连。
开关2K1拨至“p”(往下拨),此时振荡电路为西勒电路。
调整2W4使输出幅度最大。
(用鼠标点击2W4,且滑动鼠标滑轮来调整。
)调整2W2可调整变容管2D2的直流电压,从而改变变容管的电容,达到改变振荡器的振荡频率,变容官上电压最高时,变容管电容最小,此时输出频率最高。
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………………………………………个放大了的信号Vf。
当开关K接“2”时,信号源Vb不加入晶体管,输入晶体管是Vf的一部分V’b。
若适当选择互感M和Vf的极性,可以使Vb和V’b大小相等,相位相同,那么电路一定能维持高频振荡,达到自激振荡的目的。
实际上起振并不需要外加激励信号,靠电路内部扰动即可起振。
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。
Protel_DXP-课程设计-正弦波发生器
课程设计说明书用纸课程设计说明书用纸NO.1 沈 阳 大 学一、 设计方案论证 :1.概述:--------本文由wzp 原创,仅供不知如何写课程设计的同学参考-----请勿抄袭 正弦波发生器根据选频网络不同,常见电路有RC 振荡电路、LC 振荡电路和石英晶体振荡电路。
其中LC 电路主要用于高频振荡电路,石英晶体振荡电路适用于要求振荡频率稳定的场合,RC 电路主要用于低频振荡电路。
根据构成放大电路主要元件的不同,常见的电路有晶体管振荡电路和集成运放振荡电路。
本设计采用RC 振荡电路产生低频振荡,使用集成运放作为振荡电路的放大元件。
使用集成运放作为振荡电路的放大元件。
2.工作原理:正弦波发生器的电路,其中集成运放作为放大电路,RC 串并联网络是选频网络,它是一个接正反馈的反馈网络。
另外R 2和R 1支路引入一个负反馈。
RC 串并联网络中的串联支路和并联支路,以及负反馈电路中的R 1和R 2真好组成一个电桥的四个臂,因此也称其为文氏电桥振荡电路。
其为文氏电桥振荡电路。
图1 正弦波波发生电路框图正弦波波发生电路框图二、 单元电路设计 :1.单元电路结构(1) 选频网络选频网络此电路采用RC 串并联网络作为选频网络。
串并联网络作为选频网络。
图2 选频网络选频网络选频网络选频网络放大电路放大电路反馈网络反馈网络稳幅环节稳幅环节(2) 放大电路放大电路图3 放大电路放大电路(3) 反馈网络反馈网络图4 反馈网络反馈网络(4) 稳幅环节稳幅环节图5 稳幅环节稳幅环节稳幅环节2.选定器件:(1)选频网络RC 值的确定值的确定本电路要求实现频率为500Hz 的正弦波,所以选频网络要求将频率为500Hz的正弦波选出,即RCf p 21==500Hz ,根据电路实际情况选择R 3=R 4=32K 电阻,C 1=C 2=0.01uF 的电容组成选频电路。
的电容组成选频电路。
(2)反馈网络电阻R 1 R 2的确定的确定由文氏电桥振荡电路起振的条件可知电路放大倍数必须大于等于3才会起振,由此选择反馈电阻R 110K ,R 2=30K 。
正弦波振荡器的设计 高频电子线路课程设计
正弦波振荡器的设计高频电子线路课程设计
正弦波振荡器是一种能够产生正弦波的振荡器,在电子线路设计中非常重要。
它有着
广泛的应用,如信号源、调制器和解调器等。
本文主要介绍电子工程中一种高频正弦波振
荡器的设计原理。
正弦波振荡器的设计需要考虑的因素很多,其中比较重要的参数有振荡频率、可靠性、污染物、灵敏度和稳定性等。
综合以上几个参数可以构建出一个满足要求的正弦波振荡器。
实现正弦波振荡器的设计,首先需要搭建电路,电路框图如下所示:
(图)
这是一个普通的多级高频正弦波振荡电路。
它包括四个级别,分别是上放大级、下放
大级、延迟级和信号调节级。
由于这个电路有两个放大级,其频率可以调节范围比较大,但最大的频率不能超过2GHz。
像栅极电容器、延迟电阻等元件可用来控制和调节振荡频率。
这些元件不仅可提升振荡频率,而且还可以降低振荡振幅,以及改善振荡器的可靠
性和稳定性。
正弦波振荡器的设计是一项有趣的研究课题。
它可以满足工业和商业应用的各种需求,正弦波的清晰度和稳定度也极大地增强了电子设备的可靠性。
高频正弦波振荡器的设计原
理完全可以参考上文的框图,依据电路的架构结合参数,可以根据不同的特性需求进行振
荡电路的搭建。
具体实施方法还需要实验进行最后的优化,以获得更好的设计效果。
正弦波振荡器实验报告
正弦波振荡器实验报告
实验目的:验证正弦波振荡器的工作原理,并探究其参数对振荡频率的影响。
实验原理:
正弦波振荡器是一种能够产生稳定振荡信号的电路。
其基本原理是通过反馈回路将一部分输出信号重新引入到输入端,形成自激振荡。
常见的正弦波振荡器电路有震荡放大器电路和LC 震荡电路等。
实验器材:
- 正弦波振荡器电路板
- 函数发生器
- 示波器
- 电阻、电容等元器件
实验步骤:
1. 将正弦波振荡器电路与函数发生器、示波器连接起来。
2. 调节函数发生器产生一个适当的输入信号,通过示波器观察输出信号的波形。
3. 根据需要,可以调节电阻、电容等元器件的数值,观察输出信号波形的变化。
4. 记录各个参数对输出信号频率的影响。
实验结果:
根据实验步骤进行操作后,记录输出信号的波形和频率,以及各个参数的数值。
根据实验数据绘制实验曲线。
实验讨论:
根据实验结果分析各个参数对输出信号频率的影响,并探究为什么正弦波振荡器能够产生稳定振荡信号。
结论:
正弦波振荡器能够产生稳定振荡信号,并且其频率可以通过控制元器件的数值来调节。
实验结果与原理相符合,说明正弦波振荡器的工作原理有效。
高频实验 正弦波振荡器
实验三正弦波振荡器
一、正反馈LC振荡器
1)电感三端式振荡器
通过示波器观察其输出波形,并说明该电路的不足
(不足在于截止失真)
3.1 电感三端式振荡器
2)电容三端式振荡器
(a)(b)
3.2 电容三端式振荡器
(1)分别画出(a)(b)的交流等效图,计算其反馈系数
(2)通过示波器观察输出波形,与电感三端式振荡器比较
(3)用虚拟仪器数字频率计(XFC1)测量频率,与计算值进行比较。
3)克拉泼振荡器
3.3 克拉泼振荡器
(1)通过示波器观察输出
(2)在该电路的基础上,将其修改为西勒振荡器,并通过示波器观察波形
二、晶体振荡器
(a)
(b)
3.4 晶体振荡器
(1)(a)(b)分别是什么形式的振荡器?
(2)通过示波器观察波形,电路的振荡频率是多少?
注意:3.3和3.4电路中有滑阻,在仿真时可以通过改变滑阻值,来触发电路。
问题:
(1)振荡器的电路特点?电路组成?
(2)并联型和串联型晶体振荡器中的晶体分别起什么作用?
(1)振荡器的电路特点:不需要输入信号控制就能自动的将直流电源转变为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。
电路由振荡回路和直流信号源以及晶体管引入正反馈网络组成。
(2)并联型晶体振荡器中的晶体的作用:晶体管相当于线圈,呈感性。
串联型晶体振荡器中的晶体的作用:晶体管相当于导线,短路。
《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告
《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告课程名称:高频电子线路实验类型:验证型实验项目名称:正弦波振荡器一、实验目的和要求通过实验,学习克拉泼振荡器的工作原理、电路组成和调试方法,学习电容三点式振荡器的设计方法,利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。
二、实验内容和原理(一)实验原理1、正弦振荡器的基本原理;2、产生等幅震荡的两个基本条件:相位条件和幅度条件)1 利用正反馈将电源接入瞬间的一个激励不断通过谐振网络滤波放大得到一个只含有一个频率成分的正弦。
2 振幅条件:环路增益在放大倍率为1时的偏导数(对输出电压)小于0.相位条件:谐振频率的信号输出相位为2π整数倍(二)实验内容(1)设计振荡频率为9.5MHz的克拉泼振荡器。
(2)用Multisim进行仿真,用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形,并用频率计测量振荡频率,并与理论计算结果进行对比。
(3)改变电阻R3的阻值,用电压表测量振荡管的直流静态工作电压。
三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、频率计、电压表、直流电源。
四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、设计频率为9.5MHz的克拉泼振荡器电路图。
C11000pF R212kΩR12kΩL110mHR4100ΩXSC3ABExt Trig++__+_L23.2uHC41000pFR310kΩKey=A0 %C31000pF C510µFC610µFV112VL322mH C21µFC7100pFXFC1123Q12N29232、用Multisim 进行仿真,用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形,并用频率计测量振荡频率,并与理论计算结果进行对比。
(1)仿真波形和频率测量(2)理论分析计算根据电路图提供的振荡回路参数,计算设计电路的振荡频率与实际测试的振荡频率进行对比。
计算频率值02f LCπ==8.897MHz电路测试频率值f = 9.325MHz 00||100%f f f -=⨯=频率稳定度 5.3%对比分析其产生误差的原因:3、改变电阻R3的阻值,用电压表测量振荡管Q1的直流静态工作电压。
高频电子线路实验正弦波振荡器(特选资料)
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姓名指导教师孙颖实验名称 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 姓名 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;……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………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个放大了的信号Vf。
当开关K接“2”时,信号源Vb不加入晶体管,输入晶体管是Vf的一部分V’b。
若适当选择互感M 和Vf的极性,可以使Vb和V’b大小相等,相位相同,那么电路一定能维持高频振荡,达到自激振荡的目的。
实际上起振并不需要外加激励信号,靠电路内部扰动即可起振。
正弦波振荡器实验报告
正弦波振荡器实验报告引言:正弦波振荡器是一种很重要的电路,在电子工程中有着广泛的应用。
它是实现信号产生和调制的基础,因此学习正弦波振荡器是学习电子工程的基础。
在实验中,我们将会学习到如何制作一个简单的正弦波振荡器电路,以及探究它的参数和特性。
实验设计:1.电路连接正弦波振荡器的基本构成为反馈电容C和反馈电阻R,而共同作用下,振荡器能够自持续发生正弦振荡信号。
电路连接如下图所示。
2.器材准备我们需要以下器材:- 电阻R,可调范围0-22kohm;- 电容C,为470nF;- 操作放大器,使用的是UA741;- 示波器。
3.参数测量和分析首先,我们需要测量电路中的R和C值。
然后,通过调整电位器,我们可以改变电路中的R值,进而观察输出波形的变化。
利用示波器,我们可以测量电路的输出波形,并通过测量峰峰值、频率和相位等参数,从而对电路性能进行分析。
实验结果:通过测量,我们得到了以下结果:在电容值为470nF的情况下,电路的输出波形为正弦波,并且频率在1KHZ左右。
当调整电位器改变电路中的R值时,可以观察到波形振幅随着R值的增加而增大,同时频率也有所变化。
具体数据如下:R/kohm|频率/KHZ|峰-峰值/V|相位/°--|--|--|--4.7||||10|1.18|495mV||15|1.03|863mV||20|0.91|1.2V||22|0.84|1.38V||24|0.78|1.54V||从数据可以看出,随着R值的增加,频率变低,峰-峰值变大。
我们还可以发现,在较大的R值下,电路的频率变得稳定,同时峰-峰值也变得更加平稳。
结论:通过实验,我们探究了正弦波振荡器的参数和特性,并得到了如下结论:1.正弦波振荡器中,反馈电容和反馈电阻是关键构成部分,能够实现自持续发生正弦振荡信号。
2.在电容值不变的情况下,随着电阻R值的增加,电路中的正弦波的频率降低,同时峰-峰值增大。
3.当R值达到一定范围时,电路的频率和峰-峰值变得更加稳定。
Proteus及Cadence实训课程设计——高阶有源滤波器设计吴中臣1
课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子1003班指导教师:葛华工作单位:信息工程学院题目: 高阶有源滤波器设计初始条件: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)设计二阶、四阶有源滤波器电路。
(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:2014.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。
2014.11.11-11.16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。
2014.11.17-11.21对所设计的滤波器电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。
2014.11.22 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:年月日目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................... I I 1绪论 (1)2 设计内容及要求 (2)2.1设计的目的及主要任务 (2)2.2 设计思想 (2)3 Proteus软件和Cadence软件的介绍 (3)3.1 Proteus软件 (3)3.1.1进入Proteus ISIS (3)3.1.2 工作界面 (3)3.1.3 绘图主要操作 (3)3.2 Cadence软件 (6)3.2.1电路的设计步骤 (6)3.2.2电路PCB的设计步骤 (6)4 二阶、四阶有源滤波器电路原理 (8)4.1 二阶有源滤波器 (8)4.2 四阶有源滤波器 (10)5 二阶、四阶有源滤波器电路的设计与仿真 (12)5.1 电路原理图的设计 (12)5.2 电路的仿真 (12)5.3 电路的PCB设计 (14)6 心得体会 (16)参考文献 (17)摘要滤波器用于对信号的频率具有选择性的电路,它的功能是使特定频率范围内的信号通过,有源滤波器被广泛用于信息处理、数据传送等电路中。
高频课设报告(高频正弦波振荡器)
课程设计任务书学生姓名: XXX 专业班级:电信1102指导教师:刘运苟工作单位:信息工程学院题目一:高频正弦波振荡器初始条件:具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。
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、采用晶体三极管构成一个多功能正弦波振荡器;2、额定电源电压5.0V ,电流1~3mA;输出频率 6 MHz (频率具一定的变化范围);3、通过双变跳线可构成克拉勃和西勒的串、并联晶体振荡器;4、有缓冲级,在100欧姆负载下,振荡器输出电压≥ 1 V (D-P);5、完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总结)。
时间安排:二十周一周,其中4天硬件设计与制作,3天调试及答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (1)1.正弦波振荡器的基本原理 (2)1.1自激振荡的平衡 (2)1.2 振荡的建立和振荡条件 (2)1.3 振荡器的稳定 (3)2.三点式LC振荡器 (4)2.1 电容三点式振荡器 (4)2.2串联改进型电容三点式振荡器(克拉泼电路) (5)2.3 并联改进型电容三点式振荡器(西勒电路) (6)3.石英晶体谐振器 (7)3.1 压电效应及其等效电路 (7)3.2石英晶体的阻抗特性 (8)3.3石英晶体振荡器电路 (8)3.3.1并联型晶振电路 (8)3.3.2 串联型晶体振荡器 (9)4.振荡电路的总体设计及其仿真 (10)4.1 主要原件参数设计 (11)4.1.2 振荡电路设计部分 (11)4.1.3 输出级 (13)4.2 电路的仿真(multisim) (14)5. 实物制作图 (18)6.实践总结和心得 (19)附录1.元件清单 (20)参考文献 (21)摘要所谓振荡器就是在没有外加输入信号的条件下,能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周期性交变振荡信号的电子线路。
正弦波振荡器实验内容和实验步骤
正弦波振荡器实验内容和实验步骤下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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正弦波振荡器实验报告
正弦波振荡器实验报告实验目的,通过搭建正弦波振荡器电路,了解正弦波振荡器的工作原理,并对其性能进行测试和分析。
实验器材,电源、电阻、电容、三极管、示波器、万用表等。
实验原理,正弦波振荡器是一种能够产生稳定的正弦波信号的电路。
在实验中,我们将搭建一个基于反馈原理的晶体管多级放大电路,利用正反馈使得电路产生自激振荡,最终输出稳定的正弦波信号。
实验步骤:1. 按照电路图连接电路,确认连接无误后接通电源。
2. 调节电源电压和电流,使其符合电路要求。
3. 使用万用表测量电路中各个元器件的电压和电流,并记录下来。
4. 连接示波器,观察输出波形,并进行调节,使其尽可能接近理想的正弦波形。
5. 测量输出波形的频率、幅度等参数,并进行性能分析。
实验结果与分析:在实验中,我们成功搭建了正弦波振荡器电路,并通过调节电路参数和观察输出波形,得到了稳定的正弦波信号。
经过测量和分析,我们得到了正弦波振荡器的频率、幅度等参数,验证了电路的正弦波输出性能。
实验中还发现,电路中各个元器件的参数对正弦波振荡器的性能有着重要影响。
例如电容和电阻的数值大小,对振荡频率和幅度有着直接影响;晶体管的工作点稳定性,也对输出波形的稳定性有着重要影响。
结论:通过本次实验,我们深入了解了正弦波振荡器的工作原理,并通过实际搭建和测试,验证了其性能。
正弦波振荡器作为一种重要的信号源电路,在通信、测量、控制等领域有着广泛的应用。
因此,对正弦波振荡器的深入了解和实际操作,对我们的专业学习和工程实践有着重要意义。
通过本次实验,我们不仅学习了正弦波振荡器的基本原理和性能分析方法,也提高了实际操作能力和问题解决能力。
在今后的学习和工作中,我们将继续努力,加强对电路原理和实际应用的理解,为将来的科研和工程实践打下坚实的基础。
正弦波振荡器实验报告
正弦波振荡器实验报告引言在电子学领域中,正弦波振荡器是一种重要的电路。
它通过产生稳定且频率可调的正弦信号,在许多应用中起到关键作用。
本实验旨在设计并搭建一个正弦波振荡器电路,并详细分析其工作原理和性能。
实验装置和步骤实验中使用的装置包括:电源供应器、信号发生器、元件(如电容、电感、电阻)和示波器。
实验分为以下几个步骤:1. 搭建电路:根据给定的电路图,依次连接元件和仪器。
确保电路连接的稳定性和正确性。
2. 设置电源:将电流源供应器连接到电路,调整输出电压,并保证电源稳定。
这是实现正弦波振荡的基础。
3. 信号发生器设置:使用信号发生器提供一个直流参考电压,作为振荡器的输入信号。
逐步调整频率,找到振荡器产生最稳定的正弦波的频率。
4. 输出测量:将示波器连接到电路的输出端,通过示波器的屏幕观察输出信号的波形和频率。
调整电路中的元件数值,使输出波形尽可能接近理想的正弦波。
工作原理与分析正弦波振荡器的工作原理基于放大器和反馈网络的相互作用。
根据霍尔的理论,正弦波振荡器需要满足以下两个条件:放大环路增益大于1并且相位延迟为360度。
在本实验中,我们采用集成运算放大器作为放大器和RC网络作为反馈网络。
RC网络是由电容和电阻串联而成,起到了相位延迟的作用。
电容的充放电过程导致输出信号在反馈回路中相位延迟,满足相位延迟的要求。
此外,电容和电阻的数值也决定了输出信号的频率。
放大器的设计是整个电路中的核心部分。
通过调整放大器的增益,我们可以控制正弦波振荡器的输出信号幅度。
通过选择合适的放大器类型和元件数值,同时结合反馈网络的设计,我们可以实现一个稳定且频率可调的正弦波输出。
实验结果与讨论在实验中,我们通过调整电路中元件的数值和信号发生器的频率,成功实现了一个正弦波振荡器。
通过示波器观察到的波形可以明显地看出,输出信号接近理想的正弦波。
频率的可调范围也较广,满足了实际应用的需求。
值得注意的是,在实际电路中存在一些不理想因素,如元件本身的非线性特性、放大器的失真等。
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)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电容三点式振荡电路产生正弦波。
电路应用Candence 软件进行的原理图设计及PCB设计,使用Proteus软件进行电路功能仿真,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。
高频正弦波振荡器实验
高频电子实验报告实验名称:正弦波振荡器一.实验目的:1.掌握晶体管工作状态,反馈大小对振荡器幅度与波形的影响2.掌握改进型电容三点式正弦波振荡器的工作原理及振荡性能的测量方法3.研究外界条件变化对振荡器频率稳定度的影响4.比较LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度,加深对晶体振荡器频率稳定度高的原因理解二.实验内容:1.调试LC振荡电路特性,观察个点波形并测量其频率2.观察振荡状态与晶体管工作状态的关系3.观察反馈系数对振荡器性能的影响4.比较LC振荡器和晶体管振荡器频率的稳定度5.观察温度变化对振荡频率的影响三.实验器材:1.双踪示波器2.万用表四.实验数据及分析:2(1)连接好J54、J52,调节可调电容CC2,使振荡频率为10.7MHz,在TT1处观察振荡波形(2)断开J52、J54,连接J53、J55,微调CC1,使振荡频率为10.245MHz。
在示波器看到的TT1振荡波形3.断开J53,连好J52、J55,用示波器在TT1观察振荡波形形V e=1.64V时此时波形幅值为350mvV e=2.05V时,此时波形幅值为410mvV e=2.55V时此时波形幅值为496mvV e=3.05V时此时波形幅值为605mv4.(1)连接J54,反馈系数为1/2时,在示波器看到的TT1振荡波形(2)连接J55,反馈系数为1/3时,在示波器看到的TT1振荡波形(3)连接J54.J55,反馈系数为1/4时,在示波器看到的TT1振荡波形(4)连接J56,反馈系数为1/100,在示波器无法看到的TT1振荡波形连接J52时,波形频率为10.8403MHZ连接J53时,波形频率为10.2441MHZ。
模拟电子实验报告四-正弦波振荡器
姓名:学号:班级:成绩:实验名称: 正弦波振荡器一、实验目的(1)掌握静态工作点的设定方法。
(2)了解反馈的概念和反馈放大电路的方框图。
(3)掌握放大电路的放大倍数的一般表达式。
(4)验证产生正弦波激荡放大反馈电路1=AF 以及信号的频率。
二、实验原理(1)反馈放大电路方框图如图1所示图1(2)静态工作点的确定观察输入波与输出波,判断输出波有无失真情况,若没有失真则表示此时即为静态工作点,反之不是。
(3)基本放大电路的放大倍数AioX X A =其中o X 为输出,i X 为输入,由于本实验室两级放大电路,所以A 的相位应为0,即0=A ϕ(4)反馈系数Fof X X F =其中f X 为反馈,o X 为输出。
由于本实验引入正反馈所以F 的相位应为0,即0=F ϕ(5)产生正弦波激荡放大电路1=AF要使1=AF 成立必须满足连个条件:1、n A F πϕϕ2=+,2、1=AF三、实验仪器与元器件(1)正弦波振荡器 1台 (2)模拟电路实验台 1台 (3)万用表(电压表、电流表、毫伏表) 1个 (4)示波器 1台 (5)信号发生器 1台 (6)导线 若干四、实验内容(1)调整放大电路静态工作点,观察示波器,使输出波形不失真。
(2)连接电路,观察输出波形,反馈波形,输入波形的相位关系,判断是否满足理论情况。
由上图可得出0=A ϕ,0=F ϕ。
(3)测试频率大小,判断是否满足理论值。
理论值:HZ RC f 1000001.0*01.0*16*2121≈*==ππ实际值如上图频率计所示为1006HZ 所以符合理论情况,幅值关系为3倍。
五、实验数据分析(1)静态工作点为直流负载线与输入特性曲线的交点,不宜偏高或偏低,可选择选择中间的Q 为合适的静态工作点,对应的V U CEQ 6=,也可通过观察输出波形和输入波形,判断输出波形是否失真,来确定静态工作点。
(2)正弦波振荡器满足1=AF ,即满足1、n A F πϕϕ2=+,2、1=AF 。
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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)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电容三点式振荡电路产生正弦波。
电路应用Candence 软件进行的原理图设计及PCB设计,使用Proteus软件进行电路功能仿真,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、工作原理说明1.1、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真,作为可变f振荡器使用非常方便,而且幅度平稳,频率稳定性高,最高0振荡频率可达百兆至千兆等特点。
1.2、静态工作点的确定静态工作点的确定直接影响着电路的工作状态和振荡波形的好坏。
由于振荡幅度稳定下来后,电路必然工作到非线性区,也就是说,可能进入截止区,也可能进入饱和区,静态工作点偏高,易进入饱和区.实践证明:当晶体管进入饱和区后,晶体管的输出阻抗将急剧下降(由原来的线性工作区几十千欧或几百千欧下降为几百欧姆),使谐振回路Q值大为降低,不仅使振荡波形严重失真,而且频率稳定度大为降低,甚至停振,为了避免上述情况发生,一般小功率振荡器将静态工作点设计得远离饱合区而靠近截止区,所以,c取1~4mA 之间(可调整风确定)。
1.3、振荡器的起振检查(1)用三用表检查由于本振荡电路采用基极自给偏置,起始工作点在晶体管的放大区,故发射极应有正向偏置,接通电源后,调节电位器R ,使振荡管的静态电流lco=(1~4)nlA(可用测发射极电压Ve来得知,Ico的大小)若Vb—Ve<0V可判定电路已起振,工作在丙类状态,而且振荡很强。
若Vb—Ve=0.4V,可断定已起振,工作在甲乙类状态,振荡比较强。
若Vb—Ve=0.4-0.8V,工作状态可能在甲类,但不能判定是否起振,需进一步检查。
(2)用高频毫伏表检查用高频毫伏表接在振荡器的输出端,有读数即有高频电压输出,则起振,否则未起振。
(3)用示波器检查用示波器接于振荡器的输出端,如有高频振荡波形显示,说明起振,否则未起振。
在实验室条件下,可应用示波器检查起振,因为示波器不但能判定是否起振,还能观察波形结构,是否有失真及间歇振荡现象,以致还可判断是否有寄生振荡产生。
若用上述方法检查时,发现振荡器未起振,可从两方面着手解决:(1)检查是否过小,难以满足起振条件。
(2)调整反馈系数的大小。
二、电路设计2.1、正弦波振荡器的设计(1)、正弦波振荡器电路如图2所示。
图2 正弦波振荡器电路图LC振荡部分是由晶体管组成的电容三点式振荡器,所用改进型电路既西勒电路,c对交流短路,因此是基极接地(共集)电路。
对于振荡电路选择共1集组态主要考虑电容5c 的改变来调节频率,因为变容二极管加反向偏置电压和调制电压,需要有公共接地点,通常选用共基电路在电路连接上比较方便,晶体管的静态工作点由4321R R R R 、、、决定。
即βcQ bQ e CQ BE BQ EQ ce ccQcc cQ cc b b b bQ I I R I V V V R R V V I V R R R V =≈-=+-=+=212 综上所述,可以取振荡器的静态工作点CQ I =1.4mA ,V V CEQ 7.0=,设三极管=β60。
得 Ω=-=+k I V V R R CQ CEQCC 843为了提高电路的稳定性,3R 的值可适当增大,取3R =Ωk 5.2,则Ω=k R 5.54。
所以 V R I V CQ EQ 5.33==若取流过2R 的电流===βCQ BQ I I I 101020.23mA则 Ω≈=k I V R BQ 1022所以 CC BQ V V R R R =+)(212即 Ω≈-=k V V R R BQ CC 75121振荡器的静态工作电流通常选在(1~4)mA ,CQ I 偏大可使输出电压幅度增加,但波形失真加重。
频率稳定度差,CQ I 过小会使uo A 较小,起振困难。
谐振频率的计算,∑=C L f 1021π,∑C 为5432C C C C 、、、总电容,如果选择3C 远大于2C ,4C 远大于2C ,则52C C C +≈∑。
根据题目要求振荡器振荡频率变化范围0f =2~4MHz ,所以取101=L uH ,302=C pF ,5C 变化范围是5~30pF.。
2.2、电路功能的仿真本次电路需要使用Proteus 软件进行电路功能的仿真,打开软件,按照电路图绘制好仿真电路,最后画好的仿真电路如下图3中所示。
图3 proteus 仿真电路由于振荡器的起振原理是通过在输入端接收空间中的电磁波作为扰动信号来使电路起振,但在Proteus 环境中无法实现这种扰动信号,所以电路在设计好之后无法实现振荡器的功能,因此此次的仿真是通过Multisim 软件进行的。
其仿真结果如下图4中所示。
图4 电路仿真结果由仿真结果我们可以看到,最后电路工作正常,能够产生预期的正弦波,所以电路的设计达到了预定的效果。
2.3、Cadence部分原理图设计仿真之后开始用Cadence软件进行原理图以及PCB图部分的设计,开始打开Cadence中的OrCAD Capture CIS软件,新建一个原理图工程,然后按照电路图绘制好电路原理图,最后制作好的电路原理图如下图5中所示。
图5 振荡器原理图绘制好原理图之后再依次点击各个元件,打开元件的参数信息栏,在每个元件参数栏的PCB Footprint栏中填好每个元件的封装信息,为之后的制作PCB板做好准备,在本次设计中,所有的定值电阻和电容都是使用的cap0805封装,三极管使用的是to18封装,可变电容使用的是cap196封装。
设置好所有的封装之后点击Tools/Design Rules Check命令进行DRC检查,最后的检查结果如下图6所示图6 DRC检查结果检查结果无错误之后便可以创建网表文件,点击Tools/Create Netlist 命令调出网表创建设置界面,如下图7所示。
图7 网表创建设置界面设置好网表创建类型和保存路径之后点击确定就能开始创建网表,最后创建完成的网表内容如下:FILE_TYPE = EXPANDEDNETLIST;{ Using PSTWRITER 16.5.0 p001Jan-02-2014 at 14:15:16 }NET_NAME'N00174''@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):N00174':C_SIGNAL='@zhendangqi.schematic1(sch_1):n00174';NODE_NAME R2 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS158@ANALOG.R.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME C1 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS191@ANALOG.C.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME Q1 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS1442@ZHENDANGQI.NPN_0.NORMAL( CHIPS)':'1':;NODE_NAME C3 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS207@ANALOG.C.NORMAL(CHIPS)': '2':;NET_NAME'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):N00178':C_SIGNAL='@zhendangqi.schematic1(sch_1):n00178';NODE_NAME Q1 3'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS1442@ZHENDANGQI.NPN_0.NORMAL( CHIPS)':'3':;NODE_NAME C3 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS207@ANALOG.C.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME R4 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS142@ANALOG.R.NORMAL(CHIPS)': '2':;NODE_NAME C5 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS223@ANALOG.C.NORMAL(CHIPS)': '2':;NET_NAME'N00309''@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):N00309':C_SIGNAL='@zhendangqi.schematic1(sch_1):n00309';NODE_NAME C1 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS191@ANALOG.C.NORMAL(CHIPS)':NODE_NAME L1 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS293@ANALOG.L.NORMAL(CHIPS)': '2':;NODE_NAME C4 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS360@ANALOG.C_VAR.NORMAL(CHIPS )':'2':;NET_NAME'N00565''@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):N00565':C_SIGNAL='@zhendangqi.schematic1(sch_1):n00565';NODE_NAME R1 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS80@ANALOG.R.NORMAL(CHIPS)': '2':;NODE_NAME R2 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS158@ANALOG.R.NORMAL(CHIPS)': '2':;NET_NAME'0''@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):0':C_SIGNAL='@zhendangqi.schematic1(sch_1):\0\';NODE_NAME C2 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS26@ANALOG.C.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME R3 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS96@ANALOG.R.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME R4 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS142@ANALOG.R.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME C5 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS223@ANALOG.C.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME L1 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS293@ANALOG.L.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME C4 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS360@ANALOG.C_VAR.NORMAL(CHIPS )':'1':;NET_NAME'N00116''@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):N00116':C_SIGNAL='@zhendangqi.schematic1(sch_1):n00116';NODE_NAME R3 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS96@ANALOG.R.NORMAL(CHIPS)': '2':;NODE_NAME C2 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS26@ANALOG.C.NORMAL(CHIPS)': '2':;NODE_NAME R1 1'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS80@ANALOG.R.NORMAL(CHIPS)': '1':;NODE_NAME Q1 2'@ZHENDANGQI.SCHEMATIC1(SCH_1):INS1442@ZHENDANGQI.NPN_0.NORMAL( CHIPS)':'2':;END.三、PCB版图设计在网表文件创建好之后接下来就能导入PCB Editor软件中进行相应PCB 版图的制作。