电子线路课程设计-高频LC振荡器..
高频课程设计_LC振荡器_西勒

高频课程设计_L C振荡器_西勒-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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2014年 1月 10日目录一、设计任务与要求 (1)二、设计方案 (1)电感反馈式三端振荡器 (1)电容反馈式三端振荡器 (2)2.3克拉波电路振荡器 (3)西勒电路振荡器 (4)三、设计内容 (5)LC振荡器的基本工作原理................................................ . (5)西勒电路原理图及分析 (6)3.2.1振荡原理 (7)3.2.2静态工作点的设置 (7)西勒振荡器原理图 (8)仿真结果与分析 (8)3.4.1软件简介 (8)3.4.2进行仿真 (9)3.4.3仿真结果分析 (11)四、总结 (11)五、主要参考文献 (13)一、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10~20MHz。
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。
高频电路-电容三点式LC振荡器实验报告

《高频电子电路》课程实验报告电容值为50pf:电容值为100pf:电容值为150pf:电容值为200pf:电容值为250pf:电容值为300pf:电容值为350pf:克拉泼振荡电路:电容值为10pf:电容值为50pf:电容值为100pf:电容值为150pf:电容值为200pf:电容值为250pf:电容值为300pf:电容值为350pf:总结:(1)克拉泼电路的振荡频率几乎与C1、C2无关,克拉泼电路的频率稳定度比电容三点式电路要好,但是克拉泼电路只能用作固定频率振荡器或者波段覆盖系数较小的可变频率振荡器。
(2)西勒电路频率稳定性好,振荡频率可以较高,可用作波段振荡器。
1.LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
LC振荡器是指振荡合理选择振荡管的静态工作点,对振荡器工作的稳定性及波形的好坏,有一定的影响,偏置电路一般采用分压式电路。
当振荡器稳定工作时,振荡管工作在非线性状态,通常是依靠晶体管本身的非线性实现稳幅。
若选择晶体管进入饱和区来实现稳幅,则将使振荡回路的等效Q值降低,输出波形变差,频率稳定度降低。
因此,一般在小功率振荡器中总是使静态工作点远离饱和区,靠近截止区。
(2)振荡频率f的计算:振荡频率主要由L、C和C3决定。
(3)反馈系数F的选择:反馈系数F不宜过大或过小,一般经验数据F≈0.1~0.5,本实验取F=0.35.克拉泼和西勒振荡电路6.电容三点式LC振荡器实验电路图中3K05打到“S”位置(左侧)时为改进型克拉泼振荡电路,打到“P”位置(右侧)时,为改进型西勒振荡电路。
3K01、3K02、3K03、3K04控制回路电容的变化。
调整3W01可改变振荡器三极管的电源电压。
3Q02为射极跟随器。
3TP02为输出测量点,3TP01为振荡器直流电压测量点。
3W02用来改变输出幅度。
lc调频振荡器设计课程设计

lc调频振荡器设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解LC调频振荡器的基本原理,掌握其电路构成及各部分功能。
2. 学生能掌握LC调频振荡器中电感L和电容C的计算方法,了解其对振荡频率的影响。
3. 学生能了解调频技术的基本概念,掌握LC调频振荡器的调频原理。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建一个简单的LC调频振荡器电路。
2. 学生能通过实验,学会使用频率计、示波器等仪器进行振荡频率的测量,提高实验操作能力。
3. 学生能分析实验数据,掌握调整LC参数对振荡频率的影响,培养问题分析和解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习LC调频振荡器的设计,培养对电子技术的兴趣和热情。
2. 学生在小组合作完成设计任务的过程中,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过实践操作,增强动手能力,提高创新意识和实践能力。
4. 学生能够关注电子技术在生活中的应用,认识到科技发展对人类社会的贡献。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论教学和实验操作,帮助学生将所学知识应用于实际电路设计。
学生特点:学生为高年级电子专业学生,已具备一定的电子技术基础知识和实验操作能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中,注重引导学生主动探究,培养学生的创新意识和团队合作精神。
通过课程目标的具体分解,为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 理论知识:- 介绍LC振荡器的基本原理,包括谐振电路的工作原理和振荡产生的条件。
- 讲解LC调频振荡器的电路构成,分析电路中各元件的作用。
- 深入阐述调频原理,包括变容二极管调频技术和LC参数调频技术。
2. 实践操作:- 指导学生进行LC调频振荡器电路的设计,包括选择合适的元件和计算LC参数。
- 安排实验操作,让学生动手搭建LC调频振荡器电路,并使用频率计、示波器等仪器进行频率测量。
- 引导学生分析实验数据,探讨LC参数变化对振荡频率的影响。
高频课程设计振荡器西勒

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2014年 1月 10日目录一、设计任务与要求 (1)二、设计方案 (1)电感反馈式三端振荡器 (1)电容反馈式三端振荡器 (2)2.3克拉波电路振荡器 (3)西勒电路振荡器 (4)三、设计内容 (5)LC振荡器的基本工作原理................................................ . (5)西勒电路原理图及分析 (6)3.2.1振荡原理 (7)3.2.2静态工作点的设置 (7)西勒振荡器原理图 (8)仿真结果与分析 (8)3.4.1软件简介 (8)3.4.2进行仿真 (9)3.4.3仿真结果分析 (11)四、总结 (11)五、主要参考文献 (13)一、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10~20MHz。
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,适合做波段振荡器等优点。
LC正弦波振荡器

[在此处键入] 河南理工大学课程设计报告书[在此处键入]摘要在社会化程度越来越高的背景下,通讯工具在我们的生活中扮演了越来越重要的角色。
高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供了高频能量或高频标准信号,以便测试各种电子设备和电路的电气特性。
高频信号发生器主要是产生高频正弦振荡波,故电路主要是高频振荡电路构成。
振荡器的功能是产生标准的信号源,广泛应用于各类电子设备中。
所以,振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路,也是从事电子技术工作人员必须要掌握的基本电路。
本次课程设计主要制作LC正弦波振荡器,采用晶体三极管构成正弦波振荡器,达到本次课程设计的目的。
并介绍了设计步骤,比较了各种设计的优缺点,总结了不同振荡器的性能特性。
关键字:通信高频信号正弦波振荡器目录一.设计任务与要求 (2)二.设计方案 (2)三.各部分设计及原理分析 (5)3.1 LC电感三点式(哈特莱振荡器) (5)3.2 电容三点式振荡器(考毕兹振荡器) (8)3.3电容三点式振荡器的改进型电路——克拉泼振荡器 (12)四.结论 (17)五.心得体会 (18)六.参考文献 (18)一.设计任务与要求正弦波振荡器广泛应用于各种电子设备中。
如,无线发射机中的载波信号源、超外接收机中的本地振荡信号源、电子测量仪器中的正弦波信号源、数字系统中的时钟信号等等。
正弦波振荡器是指不需要输入信号控制就能自动地将直流电转换为特定频率和振幅的正弦交变电压(电流)的电路。
它是各类电子设备的基础,若想做出一个完美的电子器件,必须要将最基本的电路设计好,因此我们选择了LC正弦波振荡器的设计。
选题目的:1、进一步熟悉正弦波振荡器的组成原理;2、观察输出波形,分析影响振荡器起振、稳定的条件;3、掌握振荡回路 Q 值对频率稳定度的影响及振荡器反馈系数不同时,静态工作电流 IEQ对振荡器起振及振幅的影响;4、比较改进型正弦波振荡器与克拉泼振荡器的性能,分析电路结构及元件参数的变化对振荡器性能的影响。
LC调频振荡器(通信电子线路课程设计)

第1章方案分析及其设计原理1.1调频电路的实现方法调频电路的实现方法分为两大类:直接调频法和间接调频法。
1.1.1 直接调频法用调制信号直接控制振荡器的振荡频率的方法称为直接调频法。
如果受控振荡器是产生正弦波的 LC 振荡器,则振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电容。
将受到调制信号控制的可变电抗与谐振回路连接,就可以使振荡频率按调制信号的规律变化,实现直接调频。
可变电抗器件的种类很多,其中应用最广的是变容二极管。
作为电压控制的可变电容元件,它有工作频率高、损耗小和使用方便等优点。
具有铁氧体磁芯的电感线圈,可以作为电流控制的可变电感元件。
此外,由场效应管或其它有源器件组成的电抗管电路,可以等效为可控电容或可控电感。
在直接调频法中振荡器和调制器合二为一。
这种方法的优点是在实现线性调频的要求下,可以获得相对较大的频偏。
它的主要缺点是会导致FM波的中心频率偏移,频率稳定度差,在许多场合对载频采取自动频率微调电路(AFC)来克服载频的偏移或者对晶体振荡器进行直接调频。
1.1.2. 间接调频法先将调制信号进行积分处理,然后用它控制载波的瞬时相位变化,从而实现间接控制载波的瞬时频率变化的方法,称为间接调频法。
根据前述调频与调相波之间的关系可知,调频波可看成将调制信号积分后的调相波。
这样,调相输出的信号相对积分后的调制信号而言是调相波,但对原调制信号而言则为调频波。
这种实现调相的电路独立于高频载波振荡器以外,所以这种调频波突出的优点是载波中心频率的稳定性可以做得较高,但可能得到的最大频偏较小。
间接调频实现的原理框图如图 1-1所示。
图 1-1 借助于调相器得到调频波无论是直接调频,还是间接调频,其主要技术要求是:频偏尽量大,并且与调制信号保持良好的线性关系;中心频率的稳定性尽量高;寄生调幅尽量小;调制灵敏度尽量高。
其中频偏增大与调制线性度之间是矛盾的。
根据题目要求,其频率稳定度f ∆/o f ≤小时/1053-⨯,最大频偏kHz f m 50≤∆,由上面分析知:直接调频可获得较大线性频偏,但载频稳定度较差;间接调频方式载频稳定度较高,但获得的线性频偏较小。
高频电子课程设计

高频电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握高频电子电路的基本原理,理解并掌握振荡器、放大器、滤波器等高频元件的工作原理;2. 使学生了解高频电路在实际应用中的技术指标,如频率范围、带宽、增益等;3. 引导学生掌握高频电路的调试与测试方法,了解各类高频电子仪器的使用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单高频电子电路的能力;2. 提高学生分析高频电路故障并进行调试的能力;3. 培养学生运用高频电子技术解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对高频电子技术的兴趣,激发学生探索科学技术的热情;2. 培养学生的团队协作意识,提高学生在团队中沟通、协作的能力;3. 引导学生认识高频电子技术在我国科技发展中的重要作用,增强学生的民族自豪感和社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成振荡器、放大器、滤波器等高频元件的原理图绘制;2. 学生能够使用高频电子仪器进行电路测试,分析并解决实际问题;3. 学生能够在团队中发挥积极作用,共同完成高频电子电路的设计与调试。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 高频电子电路基本原理:- 振荡器原理及其分类;- 放大器原理及高频放大器的设计;- 滤波器原理及其分类。
2. 高频电路实际应用及相关技术指标:- 频率范围、带宽、增益等参数的介绍;- 各类高频电路在实际应用中的性能分析;- 高频电路的阻抗匹配原理。
3. 高频电路调试与测试方法:- 高频电子仪器的使用及操作方法;- 高频电路调试的基本流程和技巧;- 故障分析与解决方法。
具体教学大纲安排如下:1. 第1-2课时:高频电子电路基本原理;2. 第3-4课时:高频电路实际应用及相关技术指标;3. 第5-6课时:高频电路调试与测试方法。
教材章节及内容:1. 教材第3章:振荡器、放大器、滤波器基本原理;2. 教材第4章:高频电路在实际应用中的性能分析;3. 教材第5章:高频电路调试与测试方法。
LC正弦波振荡器设计

前言“高频电子线路”是电子、信息、通信类等专业的一门专业基础课,主要研究通信系统中发送设备和接收设备的各种高频单元电路的基本组成、功能和原理。
该课程是一门工程性和实践性很强的课程,除掌握教材所提供的必要基础知识外,还必须通过实践环节提高应用能力(如LC正弦波振荡器的设计与调试和仪器使用等)。
对于本课程,学生应注重基本概念、基本原理、基本分析方法和应用,要求达到:(1)明确高频电子线路的研究对象和典型应用;(2)理解与熟悉高频电路中各单元电路的组成、工作原理及分析方法;(3)能正确使用仪器对单元电路或组合电路进行调试、测试和检修;(4)掌握小型高频整机电路的一般设计方法。
LC正弦波振荡器的设计与调试方法是每个学生都应该掌握的,因为科学技术的发展,振荡器已经与人们的生活息息相关。
振荡器的出现给人类带来了远程通讯。
石英振荡器的出现带来了数字电信号的实现,电子技术和人类的生活息息相关。
一个性能更加优良的振荡器的问世,那么,他的发展前景是解决无线通信的通信质量、计算机速度、网络速度等现实问题以外,还要向噪声低,频率高,不受外界环境变化的影响提高性价比来为人类服务。
目录绪论课程设计的意义 (4)第一章设计任务书 (4)一. 设计目的 (4)二. 设计要求和步骤 (4)三.方案设计及选择 (4)1.振荡器的选择 (4)2.信号输出波形的仿真选择 (4)第二章单元电路设计与参数计算 (5)一. LC三点式振荡组成原理图 (5)二.起振条件 (5)三.频率稳定度 (5)四. LC振荡模块设计 (7)第三章总原理图及元器件清单 (12)一.总原理图 (12)二. 元件清单 (14)第四章调试步骤 (16)一. 按设计电路安装元器件 (16)二. 测试点选择 (16)三. 调试 (17)四. 实验结果与分析 (17)五. 频率稳定度 (18)第五章供参考选择的元器件 (18)第六章设计心得和体会 (18)第七章参考文献 (19)绪论课程设计的意义联系课堂所学知识,增强查阅、收集、整理、吸收消化资料的能力,为毕业设计做准备。
lc调频振荡器课程设计

lc调频振荡器课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握LC调频振荡器的基本原理、结构和应用,具备分析和设计LC调频振荡器的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解LC振荡器的原理和特点;(2)掌握LC调频振荡器的设计方法和步骤;(3)熟悉LC调频振荡器在通信系统中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用LC调频振荡器的基本原理分析和解决实际问题;(2)能够独立设计并制作LC调频振荡器实验电路;(3)具备调试和优化LC调频振荡器的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电子技术的兴趣和好奇心;(2)培养学生团队合作精神和动手实践能力;(3)培养学生关注现代通信技术的发展和应用。
二、教学内容根据教学目标,本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.LC调频振荡器的基本原理;2.LC调频振荡器的结构和工作原理;3.LC调频振荡器的设计方法和步骤;4.LC调频振荡器在通信系统中的应用;5.实验操作:LC调频振荡器的制作和调试。
三、教学方法为了实现教学目标,本节课采用以下教学方法:1.讲授法:讲解LC调频振荡器的基本原理、结构和应用;2.案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解LC调频振荡器的原理和应用;3.实验法:引导学生动手制作和调试LC调频振荡器,提高学生的实践能力;4.讨论法:分组讨论,培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备以下教学资源:1.教材:《电子技术基础》;2.参考书:《现代通信原理》;3.多媒体资料:LC调频振荡器的原理动画、实验操作视频;4.实验设备:LC调频振荡器实验套件、测试仪器。
通过以上教学资源,为学生提供丰富的学习体验,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评价方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估内容包括:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评价学生的学习态度和积极性。
lc振荡器实验报告范文lc正弦波振荡器实验报告范文

lc振荡器实验报告范文lc正弦波振荡器实验报告范文高频电子线路课程设计报告设计题目:三端式LC振荡器设计与仿真专业专业班级学号学生姓名指导教师教师评分2016年11月20日三端式LC振荡器设计与仿真摘要:正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅值不变的正弦波输出。
本设计采用的是改进型电容三点式振荡器,即西勒振荡器。
其具有输出波形好、工作频率高、改变C调节频率时不影响反馈系数等优点,适用于波段宽、频率可调的场合。
西勒振荡器由能量控制作用的放大器、将输出信号送回到输入端的正反馈网络以及决定振荡频率的选频回路组成。
没有输入信号,而是由本身的正反馈信号代替。
当振荡器接通电源后,即开始有瞬变电流产生,经不断的对它进行放大、选频、反馈、再放大等多次循环,最终形成自激振荡,把输出信号的一部分送回输入端做输入信号,从而就产生了一定频率输出的正弦波信号输出。
关键字:正弦波振荡器;西勒振荡器;振荡频率振荡电路三点式振荡器即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,除晶体管外的三个电抗元件X1,X2,X3,它们构成了决定振荡频率的并联谐振回路,同时也构成了正反馈所需的反馈网络,为此三者必须满足一定的关系。
根据谐振回路的性质,谐振时应为纯电阻性,因而有X1+X2+X3=0所以回路中的三个电抗元件不能同时为感抗或容抗,必须由两种不同性质的电抗元件构成。
其构成法则为:与晶体管发射级相连的两个电抗元件必须是同性质的,而不与发射极相连的另一阻抗和它们性质相反。
电路的振幅起振条件为AF>1,相位起振条件为,所选器件需满足上面两个起振条件。
西勒振荡器的振荡电路的主要特点,就是与电感L并联一可变电容,图中C4<<C2、C3,因此晶体管和回路之间耦合较弱,频率稳定度高。
与电感并联的电容用来调节振荡器的工作频段,而电容C4起微调频率作用。
振荡器在接通电源的一瞬间,晶体管会产生一个从零到某一数值的电流阶跃,该电流阶跃的成分十分丰富,选频网络会选出满足正反馈的频率在经过正反馈建立信号。
高频电子线路课程设计

高频电子线路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握高频电子线路的基本原理,理解高频信号的特点及其传输方式。
2. 使学生掌握常用高频元器件的原理、功能及应用,并能正确选用。
3. 培养学生分析并设计简单高频电子线路的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行高频电子线路搭建、调试及故障排除的能力。
2. 提高学生运用仿真软件进行高频电子线路设计的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱电子技术,对高频电子线路产生浓厚的兴趣。
2. 培养学生具备团队协作精神,善于沟通交流,敢于面对挑战。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养,注重实践与创新。
本课程针对高年级电子专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,使学生能够掌握高频电子线路的基本知识,具备实际操作能力,并在此基础上培养学生的创新意识和团队协作能力,为后续的专业课程学习和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 高频电子线路基本原理- 高频信号特点及其传输方式- 高频电路的基本组成与功能- 常用高频元器件的原理、功能及应用教学内容参考教材第1章至第3章,让学生掌握高频电子线路的基本概念和原理。
2. 高频电子线路设计与实践- 高频放大器、振荡器、混频器的设计原理- 高频电路的PCB设计技巧- 高频电子线路的搭建、调试及故障排除教学内容参考教材第4章至第6章,通过实践操作,提高学生的高频电子线路设计和实践能力。
3. 仿真软件在高频电子线路设计中的应用- 仿真软件的基本操作与使用方法- 高频电子线路仿真案例分析- 仿真软件在实际高频电子线路设计中的应用教学内容参考教材第7章,使学生掌握仿真软件在高频电子线路设计中的应用。
教学进度安排如下:1-2周:高频电子线路基本原理3-4周:高频电子线路设计与实践5-6周:仿真软件在高频电子线路设计中的应用教学内容具有科学性和系统性,结合教材章节和实际教学需求,旨在帮助学生全面掌握高频电子线路的相关知识和技能。
高频实验-LC振荡电路

LC与晶体振荡器实验一、实验目的1、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。
2、比较静态工作点和动态工作点,了解工作点对振荡波形的影响。
3、测量振荡器的反馈系数、波段覆盖系数、频率稳定度等参数。
4、比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。
二、实验仪器设备高频电子线路实验箱60M双踪示波器频率计三、实验原理三点式振荡器包括电感三点式振荡器(哈脱莱振荡器)和电容三点式振荡器(考毕兹振荡器),其交流等效电路如图1-1:图1-1 三点式振荡器1、起振条件(1)、相位平衡条件:Xce和Xbe必需为同性质的电抗,Xcb必需为异性质的电抗,且它们之间满足下列关系:(2)、幅度起振条件:式中:qm——晶体管的跨导,Pu——反馈系数,Au——放大器的增益qie——晶体管的输入电导qoe——晶体管的输出电导q L——晶体管的等效负载电导Fu一般在0.1~0.5之间取值2、电容三点式振荡器(1)、电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器图1-2是基本的三点式电路,其缺点是晶体管的输入电容Ci和输出电容Co 对频率稳定度的影响较大,且频率不可调。
(a)、考毕兹振荡器(b)、交流等效电路图1-2 考毕兹振荡器(2)、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器电路如图1-3所示,其特点是在L支路中串入——个可调的小电容C3,并加大Cl和C2的容量,振荡频率主要由C3和L决定。
C1和C2主要起电容分压反馈作用,从而大大减小了Ci和Co对频率稳定度的影响,且使频率可调。
(a)、克拉泼振荡器(b)、交流等效电路图1-3、克拉泼振荡器(3)、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器(a)、西勒振荡器(b)、交流等效电路图1-4、西勒振荡器电路如图1-4所示,它是在串联改进型的基础上,在L1两端并联一个小电容C4,调节C4可改变振荡频率。
西勒电路的优点是进一步提高电路的稳定性,振荡频率可以做得较高,该电路在短波、超短波通信机、电视接收机等高频设备中得到非常广泛的应用。
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,称电容反馈振荡器图2-1 三端式振荡器基本电路电容反馈式振荡电路的设计及原理分析电路由放大电路、选频网络、正反馈网络组成。
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《高频LC振荡器》专业班级:12级电信三班姓名:彭祝凡赵骞秦海华学号:080212129 080212123 08021125 指导教师:李强设计时间: 2014年12月11日物理与电气工程学院2014 年12 月11 日摘要在信息飞速发展的时代,对信息的获取,传输与处理的方法越来越受到人们的重视。
如何高速快捷且没有失真的传递信息成为关注的热点。
通过对高频电子线路的学习,了解到高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频信号或高频标准信号,以便测试各种电子设备和电路的电器特性.一般采用LC谐式振荡器,频率可由调谐电容器的刻度读出。
高频信号发生器主要是产生高频正弦震荡波,故电路主要是高频振荡电路构成。
振荡器的功能是产生标准的信号源,广泛应用于各类电子设备中。
为此,振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路。
振荡器主要分为晶体振荡器和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。
其中三点式又分为两种基本电路。
根据反馈网络由电容还是电感完成的分为电容反馈振荡器和电感反馈振荡器。
同时为了提高振荡器的稳定度,通过电容三点式振荡器的改进可以得到克拉泼振荡器和西勒振荡器两种改进的电容反馈振荡器。
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,震荡频率可以做得很高。
通过对各电路的比较,以及根据课设要求频率稳定度等综合考虑,最终选择西勒振荡器,继而通过multisim设计电路和仿真,并完成相关技术指标。
关键字:三点式,振荡器,西勒电路,multisim目录摘要 (2)1. 概述 (4)2. 课程设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计要求 (4)3. 理论设计 (4)3.1方案论证 (4)3.2系统设计 (5)3.2.1 结构框图及说明 (5)3.2.2 系统原理图及工作原理 (5)3.3 单元电路设计 (6)3.3.1单元电路工作原理 (6)3.3.2元件参数选择 (8)4. 安装调试 (9)4.1 安装调试过程 (9)4.2 故障分析 (10)5. 结论 (10)6. 使用仪器设备清单 (10)7. 收获、体会和建议 (11)8. 参考文献 (11).1 概述在本次课程设计中,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。
振荡器主要分为晶体振荡器和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。
其中三点式又分为两种基本电路。
根据反馈网络由电容还是电感完成的分为电容反馈振荡器和电感反馈振荡器。
同时为了提高振荡器的稳定度,通过电容三点式振荡器的改进可以得到克拉泼振荡器和西勒振荡器两种改进的电容反馈振荡器。
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,震荡频率可以做得很高。
2. 课程设计任务及要求2.1 设计任务设计一个高频LC振荡器,纯硬件。
2.2 设计要求要求中心频率为10.7MHz小信号谐振放大器,峰峰值大约为2V,可调电容改变振荡频率,滑动变阻器改变静态工作点。
3 理论设计3.1方案论证振荡器主要分为晶体振荡器和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。
其中三点式又分为两种基本电路。
根据反馈网络由电容还是电感完成的分为电容反馈振荡器和电感反馈振荡器。
同时为了提高振荡器的稳定度,通过电容三点式振荡器的改进可以得到克拉泼振荡器和西勒振荡器两种改进的电容反馈振荡器。
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,震荡频率可以做得很高。
通过对各电路的比较,以及根据课设要求频率稳定度等综合考虑,最终选择西勒振荡器,继而通过multisim设计电路和仿真,并完成相关技术指标。
3.2 系统设计3.2.1结构框图及说明图1构成一个LC振荡器必须具备以下三个条件:1)一套振荡回路,包含两个(或两个以上)储能元件。
在这两个元件中,当一个释放能量时,另一个就能接收能量。
释放和接收能量可以往返进行,其频率决定元件数值。
2)一个能量来源,补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。
在晶体管振荡器中,这个能量就是直流电源。
3)一个控制设备,可以使电源功率在正确的时刻补充电路的能量损失,以维持等幅振荡,这是由有源器件和正反馈电路完成的。
3.2.2系统原理图及工作原理图2振荡器是不需要外激励信号,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。
振荡器根据自身输出的波形可分为正弦和非正弦振荡器,这个是正弦振荡器。
3.3 单元电路设计3.3.1单元电路工作原理直流电源补充振荡电路电阻所引起的能量损失,C1和C2两个电容一个接受能量时另一个就释放能量,释放和接收可以往返进行,有源器件和正反馈电路使电源正确时刻补充能量。
反馈式正弦波振荡器的基本工作原理振荡器是不需要外信号激励,自身将直流电能转化为交流的装置。
反馈式振荡器有两部分组成:放大器和反馈网络。
框图如下所示。
放大器的增益:A=V0/V1反馈系数:F=Vf/V0图3振荡器必须满足的条件(1)起振条件振荡电路在刚接通电源的时候,晶体管的电流从零越变到某一数值,同时电路中还有噪声,它们具有很宽的频谱。
由于放大器负载回路的选频作用,其中只有某个频率分量才能通过反馈网络加到放大器的输入端,这就是振荡器最初激励信号。
为了使振荡器在接通直流电源后能够自动起振,则要求反馈电压在相位上与放大器输入电压同相,在幅度上则要求Vf>Vi,起振的充分必要条件。
可以写成:FA>1 (振幅起振条件)ΦA+ΦF=2nπn=0,1,2,3……(相位起振条件)(2)平衡条件振荡器幅度不能无限增长下去,当达到某数字时候,振荡器将保持幅度不变,这时候有Vf=Vi,所以平衡条件为AF=1 ,或者可以写成:AF=1 (振幅平衡条件)ΦA+ΦF=2nπn=0,1,2,3……(相位平衡条件)(3)稳定条件当振荡器受到外部因数的扰动(如电源电压波动,温度变化,噪声干扰等会),将引起放大器和回路的参数发生变坏破坏原来的平衡状态。
如果通过放大器和反馈的不断循环,振荡器越来越偏离原来的平衡状态,从而导致振荡器或突变到新的平衡状态,则表明原来的平衡条件是不稳定的,反之,如果通过放大和反馈的不断循环,振荡器能够产生回到原平衡点的趋势,并且在原平衡点附近建立新的平衡状态,则表明原平衡状态是稳定的。
1)振幅稳定条件要使振幅稳定,振荡器在其平衡点必须具有阻止振幅变化的能力。
具体来说,就是在平衡点附件,当不稳定因素使振幅增大,环路增益将减小,从而振幅减小。
2) 相位平衡条件同理,要使相位稳定,振荡器在其平衡点必须具有阻止相位变化的能力,既有振荡器的相位稳定条件。
3.3.2元件参数选择合理的地选择振荡器的静态工作点,对振荡器的起振,工作的稳定性,波形质量的好坏有着密切的关系。
一般小功率振荡器的静态工作点应选在远离饱和区靠近截止区的地方。
根据上述原则,一般小功率振荡器集电极电流Icq 大约在0.4到4mA 之间。
故本次设计中:选Icq=1.5mA ,Vceq=6V , β=100则有 Re+Rc=(Ucc-Uceq)/Icq=(12-6)/1.4=4K Ω为提高电路稳定性Rc 的值适当增大,取Re=1K Ω,Rc=4K Ω因:Ieq=Icq/β 则:Ieq=0.015mA一般流过Rb2的电流为5~10Ibq ,若取7Ibq因:Rb2=Vbq/Ibq Vbq=Veq+0.7 Rb2=2.2/(0.015*7)=21 K Ω所以取标称电阻2 0K Ω因:Rb1=Rb2*[(Vcc-Vbq)/Vbq]=90K Ω根据本文对该LC 振荡器提出的指标要求,选取的电感、电容参数要满足以下关系表达式(1)MHZ f 7.10LC π210== 所以可调电容选20PF 与电感选10uH 并联,再与10PF 电容串联。
(2)50Re >=LC Q (3)kHZ Q f BW 2100== 其中0f 为中心频率,Q 为品质因数,Re 为等效谐振电阻故选C1=C2=220PF4. 安装调试4.1 安装调试过程图4中心频率图5 震荡波形LC π210 f 频率范围可由15~~8.6MHz 变化,由可调电容改变。
4.2 故障分析仿真出来的波形有略微失真,不是很稳定。
通过查找资料知道需要从以下方面下手:首先要看相位平衡条件是否满足。
对振荡电路要看是否满足对应的相位平衡判断标准。
此外,还要看振福平衡条件所包含的各种因素中找原因。
除此以外:1)静态工作点选的太小 2)电源电压过低,使震荡管放大倍数太小 3)负载太重,振荡管与回路间耦合过紧,回路Q 值太低 4)回路特性阻抗ρ或介入系数pce 太小,使回路谐振阻抗RO 太低 5)反馈系数Kf 太小,不易满足振幅条件。
当Kf 并非越大越好,应适当选取,所以仍然需要寻找适当方法进而完善电路。
5. 结论在这个设计当中,我学会了振荡电路的一些基础理论知识,在设计电路元件参数时首先要考虑电路起振条件和平衡条件,这分别包含振幅条件和相位条件。
正反馈网络是西勒振荡器设计的一个重要环节,正反馈使输出起到与输入相似的作用是系统偏差不断增大,是系统震荡。
我还明白普通电容三点式电路与克拉泼振荡器以及西勒振荡器之间的不同优势。
6. 使用仪器设备清单精密可调电位器100k Ω一个,直流12V1A 开关电源适配器一个,电阻1k Ω,20k Ω,3k Ω各一个,10uH 电感一个,221pF 两个,20pF 直插可调电容一个,0.1uF 电容两个个,10pF 一个个,三极管S9018一个,7cm*9cm 万能电路板一个。
7. 收获、体会和建议虽然电子线路课程设计只有短短四周时间,但是我收获颇深。
在本次课程设计中,我选择的题目是LC振荡器的设计,结合自己所学的高频电路知识,了解到,电感三点式震荡器调频方便,容易起振且输出波形不理想。
电容式点式振荡器震荡波形好但频率稳定度低。
克拉泼振荡器振荡频率改变可不影响反馈系数,震荡幅度比较稳定但可调范围小。
西勒振荡器震荡幅度比较稳定,振荡频率可以较高,波形覆盖系数较大,波形范围内输出电压幅度比较稳定。
综上考虑,我选择了西勒电路振荡器,并且结合课程设计题目要求。
在运用仿真软件进行仿真的时候,学会了绘制电路图,以及如何调节示波器,使看到的波形更加的清晰。
通过这次课程设计,让我更加了解西勒电路,掌握计算过程,增强了自己动手能力。
8. 参考文献【1】余孟尝《数字电子技术基础简明教程》(第三版)高等教育出版社【2】李建兵,周长林《EDA技术基础教程》【3】杨素行《模拟电子技术基础简明教程》【4】胡宴如耿苏艳《高频电子线路》11。