合工大通信电子线路课程设计报告

通信电子线路课程设计

设计报告

学院：计算机与信息学院

：

学号：

班级：通信工程14-2班

指导老师：正琼

目录

键入章标题(第1 级)1

键入章标题(第2 级) 2

键入章标题(第3 级) 3 键入章标题(第1 级)4

键入章标题(第2 级) 5

键入章标题(第3 级) 6

设计课题一 LC 正弦波振荡器的设计

1. 设计容和主要技术指标要求

● 设计容：设计一个LC 正弦波振荡器 ● 已知条件：

三极管 负载

● 主要技术指标要求： ① 谐振频率ƒ0 = 5MHz ② 频率稳定度o

c

f f ≤510–4/小时 ③ 输出峰峰值

2. 设计方案选择 ● 方案选择 ① 电感三点式振荡器

优点：由于1L和2L之间有互感存在，所以容易起振。其次是频率易调（调C）。

缺点：与电三点式振荡器相比，其输出波形差。这是因为反馈支路为感性支路，对高次谐波呈现高阻抗，波形失真较大。其次是当工作频率较高时，由于1L和2L上的分布电容和晶体管的极间电容均并联于1L与2L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，优先选择的还是电容反馈振荡器。 电容三点式振荡器

优点：高次谐波成分小，输出波形好，其次振荡频率可以做得很高，因而本电路适用于较高的工作频率。

缺点:频率不易调（调L,调节围小），调1C 或2C 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1C 与2C 为固定电容，则在调整频率时，基本上不会影响反馈系数。 克拉波振荡器

优点：频率可调，,其次改变F 不

受影响，与

无关，故比较稳定。

缺点：频率不能太高，波段围不宽，波段覆盖系数一般约为1.2~1.3，波段输出幅度不平稳，实际中常用于固定频率振荡器。

○

4 西勒振荡器

优点：振荡频率可以很高，且在波段振幅比较稳定，调谐围比较

4

C

宽，克拉波电路中是改变来调节频率，而的改变会影响接入系数P,从而可能停振。但西勒电路中，改变来调节频率，而的改变不会影响接入系数P。

⑤最终选择方案

通过对以上的几种电路的分析，可以看出：

电感三点式振荡器：容易起振，调频方便，但波形失真较大；

电容三点式振荡器：波形好，频率稳定性好，但调频不方便；

克拉泼振荡器：调频方便但可调围小；

西勒振荡器：频率稳定性高，振幅稳定，调频方便。

所以，在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。

●设计电路图

●工作原理

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。LC 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。正弦波振荡器的原理框图如下：

振荡器原理框图

放大器的增益: 反馈系数: 振幅起振条件:

相位起振条件:

振幅平衡条件:

相位平衡条件:

西勒电路是一种改进型的电容反馈振荡器，是在克拉泼电路上改进的来的，有效的改善了克拉泼电路可调围小的缺点。其基本电路图如下：

放大电路 选频网络

正反馈网络

输出

提供直流偏压；作为耦合电容，直流开路，交流短路；组成谐振回路，作为晶体管放大器的负载阻抗。反馈信号从电容两端取得，送回放大器的基极b上。

，振荡频率,与无关，故比较稳定。3．电路参数计算、元器件选择

偏置电阻值的计算与选择

偏置电阻决定静态工作点，所以，要先确定振荡器的静态工作电流I CQ。一般小功率振荡器的静态工作电流为，取=2 ，在实验室取得的三极管的值用万用表测得为。则：一般取实验中则

,则

；

由,一般取确定=-=;

由流过的电流,确定

==;

由,确定

=；

综上，，=，，

根据以上计算出的各电阻值，我选取了最接近的标称电阻值，为了便于调整静态工作点，在实际电路中用固定值的电阻与电位器串联。

实际使用的标称电阻值为，=，

，

振荡回路元件值的计算

根据西勒振荡器的原理，，回路的振荡频率主要由、和L决定，即,一般谐振回路的电感L 与电容，其中+。反馈系数,=,为了便于起振，取=,取=，由，得到

。

综上，==，。

实际使用的标称值为==200，为

。

●旁路电容值的选取

一般应使旁路电容C b的容抗为与其并联的电阻值的1/20～1/10。但是，当与其并联的电阻值较大时，应当使C b的容抗为几十欧姆甚至几欧姆。这里选取标称值。

4.电路的安装和调试

●主要技术指标测量

○1静态工作点

电极射极e 基极b 集电极c

电压值/V 1.93 2.57 8.58

○2谐振频率

实验实际测得谐振频率=4.99MHz,接近于所设计的标称频率，满足频率的要求。

③输出峰峰值

在未接负载时，输出峰峰值为，为减小接入负载的影响，与负载串联一的电容后与电感并联，接入负载后输出峰峰值有所减小，后调节滑动变阻器获得满足要求的输出峰峰值，在示波器上测得其输出峰峰值,满足幅度要求。

④频率稳定度

在一分钟，用频率计测得实际工作频率最大偏离标称频率的数值如下图：

频率稳定度

=,满足频率稳定度的要求。

调试中的所遇到的问题以及解决方法(调整电路参数直至满足要求)

问题○1：在没有接负载的情况下，示波器上没有显示出正弦波，没有起振。

解决方法：在设计电路时，计算出的上拉电阻值但是在实验室并没有相对应的电阻，于是我用电阻与

电阻进行串联，但是输出没有显示出正弦波，说明没有起振，说明可能是没有设置合适的静态工作点，将上拉电阻设为固定值不能够调整静态工作点，于是我将上拉电阻换为固定电阻与电位器的串联，适当调节电位器后，示波器上有了符合要求的输出波形。

问题○2：在接入负载后，振荡器不能够起振，示波器上没有显示正弦波。

解决方法：在没有接入负载时振荡器的负载为无穷大，在接入负