正弦波振荡电路的设计及分析

合集下载

RC正弦波振荡电路的设计

RC正弦波振荡电路的设计

第13章正弦波振荡电路正弦波振荡电路也称信号产生电路,通常也称振荡器,它用于产生一定频率和幅度的信号,例实验室的各种信号的产生电路。

按振荡器输出信号的波形来分有正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。

13.1 正弦波振荡电路的工作原理一、振荡产生的基本原理:1.什么是正弦波振荡器?无ui →有uo(正弦波)(必须要有能源Vcc)2.如何产生正弦波振荡?U fU o设:U i = U im Sinωt首先将开关S接到1端,U i作用于Au →U o =U i Au(开环),→U f = U o Fu = U i Au Fu(闭环)。

当U f = U i时,再将开关S倒向2端,此时无U i,但U o不变仍为正弦波,即放大器产生了正弦波振荡。

∴自激振荡的条件为:U f = U i二、电路自激振荡的条件(一)振荡的平衡条件:U f = U i 即Au Fu = 11.振幅平衡条件:︱Au Fu︱= 12.相位平衡条件:ψa +ψf = 2nπ(n = 0.1.2……n)作为一个稳态振荡电路,相位平衡条件和振幅平衡条件必须同时满足,利用幅平条件可以稳定U o的幅度,利用相平条件可以确定振荡频率。

(二)振荡的建立与稳定振荡的建立:一合上电源Vcc是一个阶跃电压为非正弦,利用付氏级数分解为若干个正弦波的迭加,其中就有我们所需要的fo的成分,如果能有一个选频网络将它选出,尽管它很小,但经放大→会增大一点→反馈 → 放大,U o 的幅度会越来越大,最终达到预定的数值。

∴ 振荡的建立过程中:︱Au Fu ︱>1;要有选频网络; 振荡的稳定: 负反馈;晶体管的非线性;(三)正弦波振荡器的组成:放大电路 + 反馈网络(正) 其中包括选频和稳幅环节 (四)正弦波振荡器的分类(依据选频网络)RC 正弦波振荡器 (低) LC 正弦波振荡器 (高)石英晶体振荡器 (fo 的稳定性高)U o•13.2 RC 正弦波振荡器一、RC 桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器) (一)原理图(二)RC 串并联网络的选频特性200)//(91ωωωω-+=u F •当ω=ωo=1 / RC 即f =fo = 1 / 2πRC 则:Fu = Fumax = 1 / 3ψf = 03//arctan00ωωωωF --=ϕ0(三)振荡电路分析 1.起振条件:由自激振荡条件: ︱Au Fu ︱= 1; ψa +ψf =2n π;及RC 串并联网络的选频特性: ∣Fu ∣= 1 / 3 ;ψf = 0; 要求:︱Au ︱= 3;ψa = 2n π; 实际振荡电路:Au 由集成运放担任;Fu 为RC 串并联网络(正反馈),具有选频特性;R 1R f 负反馈用于稳幅;构成电桥;(1)分析电路是否满足振荡条件幅频条件:当ω=ωo 时 ∣Fu ∣= 1 / 3 ∴ 只需Au = 3即可R 1R f 构成电压串联负反馈 Au = 1+ R f / R 1相频条件:已知 ψf = 0;且可分析出ψa = 0∴ ψa +ψf = 0 满足相平条件其实一般情况下,只要是正反馈就一定可以满足ψa +ψf = 2n π∴ 相平条件的判断可用瞬时极性法解决。

用Multisim软件模拟正弦波振荡器电路

用Multisim软件模拟正弦波振荡器电路

正弦波振荡器电路的设计一.设计要求1.要求振荡器的工作频率在30MHZ附近。

2.频率的稳定度为1%—5%。

二.设计原理正弦波振荡器可分为两大类,一类是利用正反馈原理构成的反馈振荡器,它是目前应用最广的一类振荡器。

另一类是负阻振荡器,它是将负阻器件直接连接到谐振回路中,领用负阻器件的负电阻效应去抵消回路中的损耗,从而产生出等幅的自由振荡。

本次实验采用负反馈振荡器产生正弦波。

原理框图如下:1、平衡条件与起振条件(1)振荡的过程当接通电源时,回路内的各种电扰动信号经选频网络选频后,将其中某一频率的信号反馈到输入端,再经放大→反馈→放大→反馈的循环,该信号的幅度不断增大,振荡由小到大建立起来。

随着信号振幅的增大,放大器将进入非线性状态,增益下降,当反馈电压正好等于输入电压时,振荡幅度不再增大进入平衡状态。

(2)起振条件——为了振荡起来必需满足的条件由振荡的建立过程可知,为了使振荡器能够起振,起振之初反馈电压Uf 与输入电压Ui 在相位上应同相(即为正反馈);在幅值上应要求Uf >Ui ,即:起振条件:2T K F n ψψψπ=+=|()|1T jw KF => (3)平衡条件——为维持等幅振荡所需满足的条件振幅平衡条件:|()|1T jw KF == 相位平衡条件 :2T K F n ψψψπ=+=其中n=0,1,2,3…2、稳定条件振荡器工作时要处于稳定平衡状态,既要振幅稳定,而且相位要稳定。

振幅稳定条件:AF 与Ui 的变化方向相反。

相位稳定条件:相位与频率的变化方向相反三. 设计步骤 1.选定电路形式。

选择电容反馈式的改进型振荡器——克拉泼振荡器。

下图是克拉泼振荡器的交流等效电路。

它是用电感L 和电容C3的串联电路构成,且C3<<C1,C2。

C1C2L1C3.此回路的总电容C 只要由C3决定,因为C1,C2和并联对电路总电容的影响很小。

所以电路的振荡角频率为10311LC LC ωω≈== 反馈系数12C F C = 振荡器频率取32MHZ ,则C3电容取50PF ,电感L1取500nH 。

正弦波振荡器振荡电路分析

正弦波振荡器振荡电路分析

正弦波振荡器分析1.振荡器的振荡特性和相应特性如如下面图,试分析该振荡器的建立过程,并判定A、B两平衡点是否稳定。

解:依据振荡器的平衡稳定条件能够判定出A点是稳定平衡点,B点是不稳定平衡点。

因此,起始输进信号必须大于U iB振荡器才有可能起振。

图9.10 图2.具有自偏效应的相应振荡器如如下面图,从起振到平衡过程u BE波形如如下面图,试画出相应的i C和I c0波形。

解:相应的和波形如如下面图。

图9.12 图3.振荡电路如如下面图,试分析以下现象振荡器工作是否正常:〔1〕图中A点断开,振荡停振,用直流电压表测得V B=3V,V E=。

接通A点,振荡器有输出,测得直流电压V B=,V E=。

〔2〕振荡器振荡时,用示波器测得B点为余弦波,且E点波形为一余弦脉冲。

解:〔1〕A点断开,图示电路变为小信号谐振放大器,因此,用直流电压表测得V=3V,V E=。

当A点接通时,电路振荡,由图所示的振荡器从起振到平衡的过程B中能够瞧出,具有自偏效应的相应振荡器的偏置电压u BEQ,从起振时的大于零,等于零,直到平衡时的小于零〔也能够不小于零,但一定比停振时的u BEQ小〕,因此,测得直流电压V B=,V E=是正常的,讲明电路已振荡。

〔2〕是正常的,因为,振荡器振荡时,u be为余弦波,而i c或i e的波形为余弦脉冲,所示E点波形为一余弦脉冲。

4.试咨询仅用一只三用表,如何判定电路是否振荡?解:由上一题分析可知,通过测试三极管的偏置电压u BEQ即可判定电路是否起振。

短路谐振电感,令电路停振,要是三极管的静态偏置电压u BEQ增大,讲明电路差不多振荡,否那么电路未振荡。

5.一相应振荡器,假设将其静态偏置电压移至略小于导通电压处,试指出接通电源后应采取什么措施才能产生正弦波振荡,什么缘故?解:必须在基极加一个起始鼓舞信号,使电路起振,否那么,电路可不能振荡。

6.振荡电路如如下面图,试画出该电路的交流等效电路,标出变压器同名端位置;讲明该电路属于什么类型的振荡电路,有什么优点。

rc正弦波振荡电路设计

rc正弦波振荡电路设计

rc正弦波振荡电路设计
RC正弦波振荡电路的设计过程可以按照以下步骤进行:
1.确定振荡频率:根据需要,选择合适的振荡频率。

2.确定电路参数:根据振荡频率,计算RC电路的参数,即电阻R和电容C 的值。

对于正弦波振荡电路,振荡频率f与R和C的关系为f=1/2πRC。

因此,已知振荡频率f,可以求出R和C的值。

3.设计电路:根据计算出的R和C的值,设计RC正弦波振荡电路。

电路一般由放大器、RC电路和正反馈网络组成。

放大器可以选择合适的运放或比较器等器件,RC电路选择相应的电阻和电容器件,正反馈网络可以选择相应的电阻或电容元件。

4.调整电路:在实际应用中,可能需要根据实际情况对电路进行调整,以获得更好的性能。

例如,可以通过调整放大器的反馈系数、RC电路的元件值等来调整振荡频率和幅度。

5.测试电路:在调整完成后,对电路进行测试,观察是否能够正常工作并产生稳定的正弦波输出。

总之,RC正弦波振荡电路的设计需要综合考虑电路参数、元件选择、电路结构等因素,并经过调整和测试来获得最佳性能。

rc正弦波振荡实验报告

rc正弦波振荡实验报告

rc正弦波振荡实验报告RC正弦波振荡实验报告引言:RC正弦波振荡电路是电子学中非常重要的一种电路,它能够产生稳定的正弦波信号。

本实验旨在通过搭建RC正弦波振荡电路,研究其工作原理和参数对振荡频率的影响。

实验装置和步骤:实验所需的装置包括一个电容器(C)、一个电阻器(R)、一个信号发生器和一个示波器。

具体步骤如下:1. 将电容器和电阻器按照串联的方式连接起来。

2. 将信号发生器的输出端与电容器的一端相连,将示波器的输入端与电容器的另一端相连。

3. 打开信号发生器和示波器,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形。

实验结果:在实验过程中,我们通过调节信号发生器的频率和幅度,观察了示波器上的波形。

当频率较低时,波形呈现出较为平缓的正弦波;当频率逐渐增加时,波形开始变得不规则,并且出现了衰减的现象。

通过进一步调节电容器和电阻器的数值,我们发现改变这两个参数可以对振荡频率进行调节。

当电容器的容值较大或电阻器的阻值较小时,振荡频率较低;反之,当电容器的容值较小或电阻器的阻值较大时,振荡频率较高。

讨论:RC正弦波振荡电路的工作原理是基于电容器和电阻器的充放电过程。

当电容器充电时,电流通过电阻器流入电容器,电容器的电压逐渐增加;当电容器放电时,电流从电容器流出,电容器的电压逐渐减小。

这个充放电过程会不断重复,从而产生稳定的正弦波信号。

在实验中,我们观察到当频率较低时,波形呈现出较为平缓的正弦波。

这是因为在较低的频率下,电容器有足够的时间来充放电,从而形成较为平缓的波形。

而当频率逐渐增加时,电容器的充放电时间变得不足,导致波形变得不规则,并且出现了衰减的现象。

此外,我们还观察到改变电容器和电阻器的数值可以对振荡频率进行调节。

这是因为电容器的容值和电阻器的阻值直接影响了电容器的充放电时间。

当电容器的容值较大或电阻器的阻值较小时,电容器的充放电时间较长,振荡频率较低;反之,当电容器的容值较小或电阻器的阻值较大时,电容器的充放电时间较短,振荡频率较高。

电子电路综合实验-LC正弦波振荡器报告

电子电路综合实验-LC正弦波振荡器报告

LC 正弦波振荡(虚拟实验)1、 电容三点式(1)121100,400,10C nF C nF L mH ===示波器频谱仪(2)121100,400,5C nF C nF L mH ===示波器频谱仪(3)121100,1,5C nF C F L mH μ===示波器频谱仪数据表格: (C1, C2, L1) (C 1,C 2,L 1) O U •i U •增益A 相位差 谐振频率f 0 测量值 理论值 测量值 理论值 (100nF,400nF,10mH )5.972V1.486V44.0191806.025kHz5.627(100nF,400nF,5mH ) 4.698V 1.161V 4 4.047 180 7.995 kHz 7.958 (100nF,1uF,5mH )7.116V711.458mV1010.0021807.897 kHz7.465实验数据与理论值间的差异分析:增益差别不大但谐振频率差别较大, 主要是由于读数是的精度有限造成的。

由于游标以格为单位, 因此读数时选取的幅值最大的点可能与实际有差, 因而谐振频率的测量也有误差。

2、 电感三点式(1)1225,100,200L mH L H C nF μ===示波器频谱仪(2)1225,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪(3)1222,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪数据表格:(L1, L2, C2)(L1,L2,C2)OU•(V)iU•(mV)增益A 相位差谐振频率f0测量值理论值测量值(kHz)理论值(kHz)(5mH,100uH,200nF) 4.497V 89.938mV 50.001 50 180 5.039kHz 4.983 (5mH,100uH,100nF) 4.504V 90.070 mV 50.005 50 180 7.010kHz7.047(2mH,100uH,100nF) 4.483V 224.150mV 20.000 20 180 10.951kHz10.983实验数据与理论值间的差异分析:误差均较小, 主要由于电路不够稳定以及读数精度造成。

rc正弦波振荡电路

rc正弦波振荡电路

RC正弦波振荡电路简介RC正弦波振荡电路是一种基于电容(C)和电阻(R)元件的电路,可以产生稳定的正弦波电信号。

这种电路常见于信号发生器、音频放大器和频率计等领域。

本文将介绍RC正弦波振荡电路的基本原理、设计方法和应用。

原理RC正弦波振荡电路的基本原理是基于RC网络的充放电特性。

当电容器充电时,电流会通过电阻器,同时电流也会通过电容器。

充电过程中,电容器的电压会逐渐增加,直到达到充电电压。

一旦充电电压达到,电容器将开始放电,电流仍然通过电阻器,但是方向相反。

这样不断循环的充电和放电过程将产生连续的正弦波信号。

设计方法1. 选择合适的电阻值和电容值选择合适的电阻和电容值是设计RC正弦波振荡电路的关键。

其中,电阻决定了振荡频率,而电容决定了振荡周期。

根据公式:f = 1 / (2 * π * R * C)其中,f为振荡频率,π为圆周率,R为电阻值,C为电容值。

可以调整R和C的数值来获得所需的振荡频率。

2. 确定放大倍数RC正弦波振荡电路通常需要放大信号的幅度。

可以通过添加一个放大器来实现,放大器通常采用运算放大器或晶体管等元件。

3. 稳定性分析在设计RC正弦波振荡电路时,需要考虑电路的稳定性。

稳定性可以通过研究电路的极点和传递函数来评估。

如果电路的极点位于左半平面,那么电路是稳定的,否则是不稳定的。

通过合适的选择元件值,可以实现稳定的振荡电路。

应用RC正弦波振荡电路具有广泛的应用领域,包括但不限于以下几个方面:1. 信号发生器RC正弦波振荡电路可以用作信号发生器,用于产生稳定的正弦波信号,用于实验、测试和测量等应用。

2. 音频放大器RC正弦波振荡电路经过合适的放大器可以用于音频放大器中,用于放大音频信号。

3. 频率计RC正弦波振荡电路可以用于频率计,通过测量电路振荡频率来实现对待测信号频率的测量。

结论RC正弦波振荡电路是一种基于RC网络的电路,可以实现稳定的正弦波振荡。

通过选择合适的电阻和电容值,设计合适的放大倍数和稳定性分析,可以实现所需的振荡频率和信号幅度。

RC正弦波振荡电路工作原理及案例分析

RC正弦波振荡电路工作原理及案例分析

RC正弦波振荡电路工作原理及案例分析
工作原理:
1.当电路通电时,运放的输出为零,电容C充电通过电阻R。

电荷通
过电容器和电阻器的匝线,使负电荷集中在负端子,正电荷集中在正端子。

2.当电容器电荷积累到一定程度时,电压开始在电容器上积累。

3.这时,电容器上的电压开始向运放的反馈电路输出,导致运放开始
放大并输出一个正弦波振荡信号。

4.当输出电压经过电容衰减后,电容开始放电,电压开始下降直到为零。

5.在电容放电的过程中,运放输出变为负值,反馈电路也发生变化,
导致运放开始放大反向信号,输出一个负幅度的振荡信号。

6.重复以上过程,可以产生一个稳定的正弦波振荡信号。

案例分析:
假设我们需要设计一个频率为1kHz的正弦波振荡电路,我们可以选
择适当的电容和电阻数值来实现这个要求。

1.选择电容C和电阻R的数值为:C=1μF,R=1kΩ。

2.计算振荡频率:f=1/(2πRC)=1/(2π*1kΩ*1μF)≈1kHz。

3.搭建电路并接入运放,通过对电容和电阻的数值进行调整,可以调
节输出的正弦波振荡频率和幅度。

4.测量输出波形,可以通过示波器来观察振荡信号的频率和幅度是否
符合设计要求。

通过以上案例分析,我们可以看到RC正弦波振荡电路的设计方法和
工作原理。

通过调节电容和电阻的数值,可以实现不同频率和幅度的正弦
波信号输出。

这种电路在信号发生器、音频放大器等领域有着广泛的应用。

RC正弦波振荡电路设计

RC正弦波振荡电路设计

RC 正弦波振荡电路设计电气工程系 王文川任务三 RC 正弦波振荡电路一、RC 正弦波振荡器任务描述RC 正弦波振荡电路的描述学习目标RC 正弦波振荡电路的认识。

重点:RC 正弦波振荡电路的描述。

难点:RC 正弦波振荡电路的认识。

一、实验目的1、进一步学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件2、学会测量、调试振荡器二、实验原理从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。

若用R、C元件组成选频网络,就称为RC 振荡器,一般用来产生1Hz~1MHz的低频信号。

1、RC移相振荡器。

电路型式如图12-1所示,选择R>>Ri图12-1 RC移相振荡器原理图振荡频率起振条件放大器A的电压放大倍数||>29电路特点简便,但选频作用差,振幅不稳,频率调节不便,一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。

频率范围几赫~数十千赫。

2、RC串并联网络(文氏桥)振荡器电路型式如图12-2所示。

振荡频率起振条件 ||>3电路特点可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。

图12-2 RC串并联网络振荡器原理图3、双T选频网络振荡器电路型式如图12-3所示。

图12-3 双T选频网络振荡器原理图振荡频率起振条件 ||>1电路特点选频特性好,调频困难,适于产生单一频率的振荡。

注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC正弦波振荡器。

三、实验设备与器件1、+12V 直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、频率计5、直流电压表6、 3DG12×2 或 9013×2电阻、电容、电位器等四、实验内容1、RC串并联选频网络振荡器(1)(1)按图12-4组接线路图12-4 RC串并联选频网络振荡器(2) 断开RC串并联网络,测量放大器静态工作点及电压放大倍数。

(3) 接通RC串并联网络,并使电路起振,用示波器观测输出电压uO波形,调节Rf使获得满意的正弦信号,记录波形及其参数。

LC正弦波振荡电路的仿真分析

LC正弦波振荡电路的仿真分析

LC正弦波振荡电路的仿真分析一、引言正弦波振荡电路是电路中一种常见的特殊电路,它能够产生稳定的正弦波信号。

在实际应用中,正弦波振荡电路广泛应用于通信、测量、音频等领域。

本文将对正弦波振荡电路进行仿真分析,包括理论介绍、电路设计和仿真结果。

二、理论介绍正弦波振荡电路一般由放大器、反馈网络和滤波网络三部分组成。

其中,放大器用于放大信号,反馈网络用于提供反馈信号,滤波网络用于滤除高频噪声。

正弦波振荡电路的关键是要满足反馈网络的条件,即反馈信号的相位和幅度要适当,以实现正反馈,从而产生振荡信号。

三、电路设计1.放大器设计放大器通常采用共射放大器,其具有较高的电流增益和较低的输出阻抗,能够提供稳定的放大效果。

通过选择合适的管子和配置电阻,可以实现放大器的设计。

2.反馈网络设计反馈网络通常采用RC网网络,其中R是一个高阻值的电阻,用于限制反馈信号的流动,C是一个电容,用于实现对反馈信号的滤波作用。

通过选择合适的电阻和电容数值,可以实现反馈网络的设计。

3.滤波网络设计滤波网络通常采用LC滤波电路,其中L是一个电感,用于滤除高频噪声,C是一个电容,用于滤除低频噪声。

通过选择合适的电感和电容数值,可以实现滤波网络的设计。

四、仿真结果通过仿真软件进行仿真分析,可以得到正弦波振荡电路的输出波形和参数。

仿真结果能够直观地反映出电路的性能和稳定性。

1.输出波形通过仿真软件的波形显示功能,可以得到正弦波振荡电路的输出波形。

输出波形应该为稳定的正弦波,且频率和幅度在一定范围内波动较小。

2.参数分析通过仿真软件的参数显示功能,可以得到正弦波振荡电路的各项参数。

常见的参数包括信号频率、幅度、相位等。

通过对这些参数的分析,可以得到电路的性能和稳定性。

五、总结正弦波振荡电路是一种常见的电路,能够产生稳定的正弦波信号。

通过仿真分析,可以得到电路的输出波形和参数,从而评估电路的性能和稳定性。

对于电路设计和优化具有重要的指导意义。

正弦波振荡电路设计课程设计

正弦波振荡电路设计课程设计

正弦波振荡电路设计1 技术指标设计一个正弦波振荡电路,使它能输出频率一定的正弦波信号,振荡频率测量值与理论值的相对误差小于±5%,电源电压变化±1V 时,振幅基本稳定,振荡波形对称,无明显非线性失真。

2 设计方案及其比较通过查阅资料可以知道所谓的正弦波振荡电路是指一个没有输入信号,依靠自激振荡产生正弦波输出信号的电路。

正弦波电路由放大电路,正反馈电路和选频网络组成。

正弦波振荡电路的实质是放大器引正反馈的结果。

正弦波振荡电路主要有RC 振荡电路,LC 振荡电路和石英晶体振荡电路。

本次试验中我主要设计的方案是RC 正弦波振荡电路。

RC 正弦波振荡电路是由电阻R 和电容C 元件作为选频和正反馈网络的振荡器,RC 作为选频网络的正弦波振荡器有桥式振荡电路,双T 网络和相移式振荡电路。

根据桥式振荡电路和相移式振荡电路的工作原理,我设计了如下三个方案。

U1COMPIR110k R210kR310k R510kR410k C11nF C21nF D1DIODED2DIODE 图一本方案主要采用一个文式桥式振荡电路作为正反馈,一个由两个二极管反相并联组成的稳幅电路作为负反馈。

其中当w=w0=1/RC 时,RC 选频网络的相移为零,这样,RC 串并联选频网络送到运算放大器同向输入端的信号电压与输出电压同相。

满足相位平衡条件有可能发生震荡。

U1COMPIU2COMPI C1C2C3R1R2R3R4R5这是一个RC 相移式电路,正弦波信号发生器由反相输入比例放大器,电压跟随器和三节RC 相移网络构成。

对于三节RC 电路,其最大相移可以接近于二百七十度。

有可能在某一特定的频率下使其相移为一百八十度,满足相位平衡条件,合理的选取元件及元件参数,满足产生振荡条件和幅度平衡条件的电路就会产生振荡。

2.3 方案三U1COMPIR1R2R3R4C1C2图三这是一个RC 文式桥正弦波振荡电路。

振荡原理与方案一相似。

实验七 集成电路RC正弦波振荡电路(有数据)

实验七  集成电路RC正弦波振荡电路(有数据)

实验七 集成电路RC 正弦波振荡电路一、实验目的1.掌握桥式RC 正弦波振荡电路的构成及工作原理。

2.熟悉正弦波振荡电路的调整、测试方法。

3.观察RC 参数对振荡频率的影响,学习振荡频率的测定方法。

二、实验仪器1.双踪示波器2.低频信号发生器3.频率计三、实验原理正弦波震荡电路必须具备两个条件是:一必须引入反馈,而且反馈信号要能代替输入信号,这样才能在不输入信号的情况下自发产生正弦波震荡。

二是要有外加的选频网络,用于确定震荡频率。

因此震荡电路由四部分电路组成:1、放大电路,2、选频网络,3、反馈网络,4、稳幅环节。

实际电路中多用LC 谐振电路或是RC 串并联电路(两者均起到带通滤波选频作用)用作正反馈来组成震荡电路。

震荡条件如下:正反馈时Of i X F X X ==/,Oi O X F A X A X ==/,所以平衡条件为1=F A ,即放大条件1=F A ,相位条件πϕϕn F A 2=+,起振条件1>F A。

本实验电路常称为文氏电桥震荡电路,由2p R 和1R 组成电压串联负反馈,使集成运放工作于线性放大区,形成同相比例运算电路,由RC 串并联网络作为正反馈回路兼选频网络。

分析电路可得:0,112=+=A p R R Aϕ 。

当C C C R R R p ====2111,时,有)1(31RC RC j F ωω-+= ,设RC 10=ω,有200)(91ωωωω-+=F ,)(3100ωωωωϕ--=arctg F 。

当0ωω=时,0,31==F F ϕ ,此时取A 稍大于3,便满足起振条件,稳定时3=A 。

填空题:(1)图11.1中,正反馈支路是由 RC 串并联电路 组成,这个网络具有 选频 特性,要改变振荡频率,只要改变 R 或 C 的数值即可。

(2)图11.1中,1R P 和R 1组成负反馈,其中 Rp 是用来调节放大器的放大倍数,使A V ≥3。

四、实验内容1.按图11.1接线。

正弦波振荡电路设计实验报告模板

正弦波振荡电路设计实验报告模板

正弦波振荡电路设计实验报告模板一、实验目的1.掌握正弦波振荡电路的基本原理;2.理解RC振荡电路和LC振荡电路的工作原理;3.学习设计正弦波振荡电路及其参数调节方法;4.掌握基本测量仪器的使用和测量方法。

二、实验器材电源、万用表、示波器、电容、电感、电阻、二极管、晶体管等。

三、实验原理1.振荡电路的基本概念振荡电路是指将直流能够转换为交流的电路,它能够自行维持某一稳定的电压或电流波形振荡,并将其输出。

振荡电路一般由一个反馈电路和放大器组成,其中放大器被称为振荡器。

2.RC振荡电路RC振荡电路由一个电容和一个电阻组成,其工作原理是:当电容中的电荷积累到一定程度时,电容极板之间的电压就会达到放大器的门限电压,从而使放大器输出一个脉冲波,使电容充电电过程反转。

之后又会反转到放大器门限电压状态,继续输出脉冲波,如此反复循环,最终产生一定振幅的正弦波。

3.LC振荡电路LC振荡电路由一个电容和一个电感组成,其工作原理是:电感储存着磁能,当电路稳定工作时,电容和电感之间的振荡电流会产生周期性变化的磁场,控制着电感的电磁力线的指向,从而产生电势变化,之后电势会让电容反向充电,这种反向充电循环会一直进行下去,最终形成一定振幅的正弦波输出。

4.放大器的作用放大器是振荡器中的关键器件,它的主要作用是放大振荡电路中产生的正弦波信号。

在RC振荡器中,由于电容和电阻的限制,输出的正弦波信号较弱,需要经过放大器放大后才能被有效的使用;而在LC振荡器中虽然电路振幅比较大,但同样需要放大器过度放大信号以达到要求的输出功率。

四、实验内容1.设计一个RC振荡电路并调整器件参数,测量输出正弦波的频率、幅度和相位差;2.设计一个LC振荡电路并调整器件参数,测量输出正弦波的频率、幅度和相位差;3.比较RC振荡器和LC振荡器的输出波形,分析其差异;4.讨论如何提高振荡电路输出的稳定性和精度。

五、实验步骤1.设计RC振荡电路(以放大器为集成电路为例);2.按照设计电路图逐一连接电路元件;3.将万用表用于测量电路元件和信号输出端之间的参数(电流、电压、功率、频率等);4.将示波器连接到电路的信号输出端,调节示波器参数(如扫描速度、触发方式、增益等);5.调整RC振荡电路中的电容和电阻参数,使输出信号频率、幅度和相位差符合要求;6.重复以上步骤,设计并测试LC振荡电路。

集成rc正弦波振荡器实验报告

集成rc正弦波振荡器实验报告

集成RC正弦波振荡器实验报告引言在电子技术领域中,正弦波振荡器是一种常见且重要的电路。

它能够产生稳定的正弦波信号,被广泛应用于通信、测量以及控制系统中。

本实验旨在通过集成RC电路设计和实现一个正弦波振荡器,并进行详细的探索和分析。

一、电路设计1. RC电路原理RC电路是由电阻(R)和电容(C)组成的一种基本电路。

在充电过程中,电容器会通过电阻放电,导致电压逐渐减小;在放电过程中,电容器会再次通过电阻充电,导致电压逐渐增大。

当电容器充放电周期很短而频率很高时,RC电路就能产生连续变化的电压,形成一个振荡器。

2. RC正弦波振荡器的设计要求一个RC正弦波振荡器的设计需要满足以下要求:•可以产生稳定的正弦波信号;•输出波形的频率和幅度应可调节。

3. RC正弦波振荡器的基本原理RC正弦波振荡器的基本原理是通过将一个放大器的输出信号反馈至输入端,形成一个正反馈回路。

当回路增益大于等于1时,系统会不断振荡产生正弦波信号。

二、电路实现1. 基本RC正弦波振荡器电路图为了实现RC正弦波振荡器,我们可以采用如下电路图:•在非反相输入端连接一个电阻R和电容C,形成一个低通RC滤波器;•输出通过一个放大器反馈至输入端,产生正反馈。

2. 具体电路参数的选择在设计RC正弦波振荡器时,我们需要选择合适的电阻和电容数值,以控制振荡器的频率和幅度。

这里我们选择R=10kΩ和C=1μF。

3. 搭建电路实验平台为了实现RC正弦波振荡器,我们需要搭建一个电路实验平台:•使用集成运算放大器(Op-Amp)作为放大器,例如LM741;•将电阻R和电容C按照电路图连接至Op-Amp;•使用函数发生器作为输入信号源,连接至Op-Amp的输入端;•连接示波器至Op-Amp的输出端,用于观测输出波形。

三、实验过程1. 搭建实验电路根据电路图和参数选择,通过实验器材搭建RC正弦波振荡器实验电路。

2. 设置函数发生器参数设置函数发生器的频率和幅度,以达到所需的正弦波输出。

正弦波振荡电路的实验报告

正弦波振荡电路的实验报告

新疆大学实训(实习)设计报告所属院系:机械工程学院专业:工业设计课程名称:电工电子学设计题目:正弦波振荡电路设计(RC)班级:机械10-5班学生姓名:盛晓亮学生学号:20102001007指导老师: 玛依拉完成日期:2012.7.5RCfnπ21=;(式4)图6 RC串并联电路这说明只有符合上述频率nf的反馈电压才能与0•U相位相同。

这时的反馈系数为31==••UUF f(式5)可见,RC串、并联电路既是反馈电路又是选频电路。

ωω•υF31ωωο90ο90-fϕο图7 幅频特性图8 相频特性2.自励振荡的幅度条件:反馈电压的大小必须与放大电路所需要的输入电压的大小相等,即必须有合适的反馈量。

用公式表示即ifUU=(式6)由于iUUA0=(式7)对于图6所示振荡电路,由于101R R A F+==3,故起振时o A >3, 即12R R F >, 因而要求F R 由起振时的大于12R 逐渐减小到稳定振荡时的等于12R 。

所以F R 采用了非线性电阻。

改变R 和C 即可改变输出电压的频率。

四、设计内容与步骤1.内容(1)根据设计结果连接电路。

(2)分析和观察不同时间段输出波形由小到达的起振过程和稳定到某一幅度的全过程。

(3)参数设置,若参数不能达到设计要求,按指标要求调试电路。

2.步骤(1)在Multisim 平台上建立如图9所示的实验电路,仪器参数按图8所示设置:nF C C 1.021==;电阻4R +5R >23R ;4R >5R .调节1R (即21,R R 同时改变)使振荡稳定时满足Ω==K R R 5.521。

图9 RC 正弦波振荡仿真电路图调节直至震荡稳定时的输出信号观测示波器显示(如图10、11)a. 起震:电位器8%图10 起震时的图形b. 振幅最大且不失真:电位器55%图11 震荡稳定时输出信号的图形(2)单击仿真开关运行动态分析,观测频率计数据(如图12所示)。

rc正弦波振荡电路设计

rc正弦波振荡电路设计

rc正弦波振荡电路设计
RC正弦波振荡电路是一种常见的电路设计,用于产生稳定的正弦波信号。

这种电路通常由一个电阻(R)和一个电容(C)组成。

在这个电路中,电容和电阻的相互作用使得电荷以周期性的方式在电容器中积累和释放,从而产生正弦波形的电压输出。

在RC正弦波振荡电路中,电阻的作用是限制电流的流动,而电容则负责积累和释放电荷。

当电压施加到电路上时,电荷开始积累在电容器的板上,导致电压上升。

随着电压的上升,电荷开始流回电源,导致电压下降。

这种电流循环往复,形成了正弦波形的输出信号。

为了确保RC正弦波振荡电路的稳定性,需要选择合适的电阻和电容值。

电阻的值决定了电流的流动速度,而电容的值则影响电荷的积累和释放速度。

选择合适的电阻和电容值可以使电路产生稳定的振荡频率和幅值。

在设计RC正弦波振荡电路时,还需要考虑到电源的稳定性和电路的耦合效应。

电源的稳定性对于产生稳定的振荡信号至关重要,而电路的耦合效应则可能导致信号失真或干扰。

总的来说,RC正弦波振荡电路是一种简单而有效的电路设计,用于产生稳定的正弦波信号。

正确选择电阻和电容值,并考虑电源的稳定性和电路的耦合效应,可以保证电路的性能和稳定性。

这种电路
在很多应用中都有广泛的应用,如音频处理、通信系统等。

正弦波振荡器实验报告

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。

文氏电桥正弦波振荡电路

文氏电桥正弦波振荡电路

文氏电桥正弦波振荡电路文氏电桥正弦波振荡电路是一种基于反馈机制的电路,其具有稳定性高、频率精确等特点,被广泛应用于科学研究和工程实践中。

本文将从原理、电路设计、电路参数选择和实验结果等方面介绍文氏电桥正弦波振荡电路。

一、原理文氏电桥正弦波振荡电路的基本原理是利用反馈作用,使电路产生无衰减的振荡输出。

具体而言,电路中的电阻、电容和二极管等元件按一定的组合方式组成文氏电桥,而在桥路两侧则连有放大器,形成反馈回路。

在适当的条件下,电路会自动产生电流变化,进而输出一定频率的正弦波信号。

二、电路设计文氏电桥正弦波振荡电路的电路设计分为数个环节。

首先需要确定电路的振荡频率,然后根据频率选择合适的电容和电阻,进而计算桥路的元件数值。

接下来需要设计合适的反馈放大器电路,以及通过电压稳压电路来为电路提供稳定的电源。

最后将设计好的电路原理图转化为PCB电路板的布局和线路连接。

三、电路参数选择在具体的电路设计中,需要根据实际需要来确定电路元件的数值和参数。

一般而言,电路的振荡频率和输出幅度是最为重要的参数。

对于振荡频率而言,需要选择合适的电容和电阻来计算桥路的RC值。

同时还要考虑到放大器的增益和回路的稳定条件等问题。

对于输出幅度而言,则需要控制放大器的放大倍数和主反馈路径的电阻值等参数。

四、实验结果实验结果表明,文氏电桥正弦波振荡电路能够稳定产生一定频率的正弦波输出。

同时对于不同频率和不同电路参数的组合,电路的输出特性也不同。

实验中还可以通过调整电路参数和反馈路径来调制输出信号的相位和形状。

综合而言,文氏电桥正弦波振荡电路是一种基于反馈机制和RC 元件的电路,具有很多优良的特性。

在实际应用中,可以根据具体需求和实验条件进行合适的修改和调整,以产生更加稳定、精确和可控的信号输出。

正弦波振荡电路

正弦波振荡电路

正弦波振荡电路正弦波振荡电路是一种常见的电路,它可以产生稳定的正弦波信号,被广泛应用于通信、测量、音频等领域。

本文将从电路原理、设计和应用等方面介绍正弦波振荡电路。

一、电路原理正弦波振荡电路是一种自激振荡电路,其主要原理是利用放大器的正反馈作用,使放大器输出的信号反馈到输入端形成振荡。

具体来说,正弦波振荡电路由三个基本元件构成:放大器、反馈网络和振荡器。

放大器是正弦波振荡电路的核心部件,它的作用是放大输入信号。

反馈网络是将放大器输出信号反馈到输入端的部件,它的作用是使放大器输出的信号与输入信号同相位。

振荡器是将放大器输出的信号反馈到输入端后形成的振荡电路。

在正弦波振荡电路中,放大器和反馈网络的组合是关键。

放大器的放大倍数和反馈网络的反馈系数决定了电路的稳定性和频率特性。

如果反馈系数过大,正弦波振荡电路将失去稳定性,形成尖峰波振荡电路。

如果反馈系数过小,电路将无法形成振荡。

二、电路设计正弦波振荡电路的设计需要考虑多个因素,包括放大器的选择、反馈网络的设计和电路参数的计算等。

下面将分别介绍这些方面的内容。

1. 放大器的选择放大器是正弦波振荡电路的核心部件,其放大倍数和频率特性对电路的性能有重要影响。

通常选择运放作为放大器,因为运放具有高放大倍数和良好的频率响应特性。

2. 反馈网络的设计反馈网络是正弦波振荡电路的关键部件,其设计需要考虑反馈系数和相位等因素。

通常采用RC网络作为反馈网络,其反馈系数和相位可以通过电路参数进行调节。

3. 电路参数的计算电路参数的计算是正弦波振荡电路设计中的关键步骤。

需要根据电路元件的特性和工作频率等因素进行计算。

具体来说,需要计算放大器的增益、反馈网络的反馈系数和相位等参数。

三、电路应用正弦波振荡电路在通信、测量、音频等领域有广泛的应用。

其中,应用最广泛的是在通信中产生稳定的载波信号。

此外,正弦波振荡电路还可以用于音频振荡器、频率计、信号发生器等领域。

在通信中,正弦波振荡电路主要用于产生载波信号。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2014届《通信原理》课程设计《正弦波振荡电路的设计与分析》课程设计说明书学生姓名张永良学号5021211107所属学院信息工程学院专业通信工程班级通信工程15-1指导教师姚娜教师职称讲师塔里木大学教务处制目录前言 (1)工程概况 (1)正文 (1)3.1设计的目的和意义 (1)3.1.1设计目的 (1)3.2克拉泼电容三点式振荡电路的基本原理 (2)3.2.1 振荡器组成原则 (2)3.2.2 电路原理及分析 (3)3.2.3改进型电容三点式(克拉泼振荡器) (4)3.2.4 克拉泼振荡器的电路分析 (5)3.2.5克拉泼振荡器的起振条件 (5)3.2.6克拉泼振荡器的振荡频率 (6)3.2.7克拉泼振荡器的电容参数影响 (7)3.3设计方法和内容 (7)3.3.1电容三点式和改进型电容三点式仿真比较 (7)3.3.2克拉泼振荡器电容参数改变对波形的影响 (9)3.4结论 (10)致谢 (10)参考文献: (11)前言振荡器用于产生一定频率和幅度的信号,它不需要外加输入信号的控制,就能自动的将直流电能转化为所需要的交流能量输出。

振荡器的种类很多,根据产生振荡波形的不同,可分为正弦波振荡器和非正弦波震荡器。

正弦波振荡器从组成原理来看,可分为反馈振荡器和负阻振荡器。

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。

以LC谐振回路作为选频网络的反馈振荡器称为LC正弦振荡器。

三点式振荡器属于LC振荡器的一种,由于电容三点式频率调节不便引起电路工作性能的不稳定使该电路只适宜产生固定频率的振荡,所以选择了改进型电容三点式(克拉泼电路),即在电容三点式电路的基础上,在谐振回路的电感支路上串联一个可调电容。

此次设计的电路是建立在反馈电路基础之上的,在熟悉了改进型电容三点式的原理下,对电路进行仿真,由输出波形比较它们的不同,最后得出可调电容的值越大,振荡频率稳定度越高。

振荡器在现代科学技术领域有着广泛的应用,例如,在无线电通信、广播、电视设备中来产生所需要的载波和本机振荡信号;在电子测量仪器中用来产生各种频段的正弦信号。

工程概况此次课程设计是在multisim软件下对改进型电容三点式克拉泼电路的输出波形进行仿真。

由于振荡器的种类很多,适用的范围也不相同,但它们的基本原理都是相同的,都由放大器和选频网络组成,都要满足起振,平衡和稳定条件。

本次课程设计要求振荡器的输出频率为10Mhz,属于高频范围。

所以选择LC振荡器作为参考对象,再考虑输出频率和振幅的稳定性,最终选择了克拉泼振荡器。

此次可设用了两周的时间,对改进型电容三点式克拉泼电路进行仿真,发现了克拉泼电路的优缺点。

正文3.1设计的目的和意义3.1.1设计目的熟悉multisim软件,运用软件里的一些元器件连接电路图,完成课程设计:改变型电容三点式(克拉泼电路)设计仿真。

1.对改进型电容三点式(克拉泼电路)进行输出波形仿真,并分析。

3.调节可变电容的值,观察输出波形的变化,并与实际理论值进行比较。

3.1.2设计意义设计的改进型电容三点式电路克服了电容三点式电路的频率高的缺点,在实际应用中的范围更加广泛。

3.2克拉泼电容三点式振荡电路的基本原理3.2.1 振荡器组成原则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3-2-1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3-2-1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(a)(b )图3-2-1 三端式振荡器基本电路电路由放大电路、选频网络、正反馈网络组成。

总体设计方案框图如下:图3-2-2 电容反馈式振荡电路设计框图三点式LC 正弦波振荡器的组成法则是:与晶体管发射极相连的两个电抗元件应为同性质的电抗,而与晶体管集电极—基极相连的电抗元件应与前者性质相反。

也就是说上图(b )中be Z ∙、ce Z ∙与bc Z∙的性质必须相反振荡器才能起振。

3.2.2 电路原理及分析电容反馈式电路工作原理及分析图3-2-3(a )是电容三点式电路一种常见形式,(b)是其高频等效电路。

图中C1、C3是回路电容, L1是回路电感, C2和C5分别是高频旁路电容和耦合电容。

一般来说, 旁路电容和耦合电容的电容值至少要比回路电容值大一个数量级以上。

有些电路里还接有高频扼流圈, 其作用是为直流提供通路而又不影响谐振回路工作特性。

对于高频振荡信号, 旁路电容和耦合电容可近似为短路, 高频扼流圈可近似为开路。

(a )(b )图3- 2-3 电容三点式振荡电路由于电容三点式电路已满足反馈振荡器的相位条件, 只要再满足振幅起振条件就可以正常工作。

因为晶体管放大器的增益随输入信号振幅变化的特性与振荡的三个振幅条件一致, 所以只要能起振, 必定满足平衡和稳定条件。

(1) 平衡条件振荡器的平衡条件即为1)()()(==ωωωj F j K j T ,也可以表示为 :()1T j KF ω==,20,1,2T K F n n φφφπ=+==⋅⋅⋅即为振幅平衡条件和相位平衡条件。

平衡状态下,电源供给的能量正好抵消整个环路损耗的能量,平衡时输出幅度将不在变化:振幅平衡条件决定了振荡器输出信号振幅的大小;环路只有在某一特定的频率上才能满足相位平衡条件:相位平衡条件决定了振荡器输出信号频率的大小。

(2) 起振条件振荡器在实际应用时不应有外加信号,而应是一加上电后即产生输出;振荡的最初来源是振荡器在接通电源时不可避免地存在的电冲击及各种热噪声。

振荡开始时激励信号很弱,为使振荡过程中输出幅度不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡。

由()()()1i i T j U j U j ωωω'>>,可知,1)(>ωj T 称为自激振荡的起振条件,也可写为()1f L T j Y R F ω'=>,20,1,2,T f L F n n φφφφπ'=++==⋅⋅⋅分别称为起振的振幅条件和相位条件,其中起振的相位条件即为正反馈条件。

(3) 稳定条件振荡器的稳定条件分为振幅稳定条件和相位稳定条件。

(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,0i i A U U i KU =∂<∂就是在平衡点附近,当不稳定因素使振幅增大时,环路增益将减小,从而使振幅减小。

(2)相位稳定条件振荡器的相位平衡条件是φT (ω0)=2nπ。

在振荡器工作时, 某些不稳定因素可能破坏这一平衡条件。

如电源电压的波动或工作点的变化可能使晶体管内部电容参数发生变化, 从而造成相位的变化, 产生一个偏移量Δφ。

由于瞬时角频率是瞬时相位的导数, 所以瞬时角频率也将随着发生变化。

为了保证相位稳定, 要求振荡器的相频特性φT (ω)在振荡频率点应具有阻止相位变化的能力。

具体来说, 在平衡点ω=ω0附近, 当不稳定因素使瞬时角频率ω增大时, 相频特性φT (ω0)应产生一个-Δφ, 从而产生一个-Δω, 使瞬时角频率ω减小。

3.2.3改进型电容三点式(克拉泼振荡器)在电容三点式电路中,要减小极间电容在回路总电容中的比重,可以采用部分接入的方法。

一种电容三点式振荡器的改进型电路——克拉泼振荡器就是从这一点出发得到的。

在电容三点式振荡器电路的回路中仅多加一个与1C 、2C 相串联的电容3C 即构成了克拉泼振荡器。

3.2.4 克拉泼振荡器的电路分析(a) 实际电路 (b)交流通路图3-2-4克拉泼振荡器原理图图3-2-4(a )和(b )分别是克拉泼振荡器的实际电路和相应的交流通路。

由图3-2-4(a )可知,克拉泼电路与电容三点式电路的差别,仅在回路中多加一个与1C 、3C 相串联的电容3C 。

通常3C 取值较小,满足31C C <<,32C C <<,回路总电容主要取决于3C 。

而回路中的不稳定电容主要是三极管的极间电容ce C 、be C 、cb C ,它们又都直接并接在1C 、2C 上,不影响3C 值,结果是减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响,而且3C 越小,这种影响就越小,环路增益就越小,回路标准性就越高。

实际情况下,克拉泼电路的频稳度大体上比电容三点式电路高一个量级,达4510~10--。

3.2.5克拉泼振荡器的起振条件(a )克拉泼电路 (b )开环电路图3-3-5克拉泼电路及其开环电路 在如图(a )所示的克拉泼电路中,L 、3C 的串联支路呈感性,符合三点式电路的组成法则,即与发射极连接的为1C 和2C ,而不与发射极连接的为感性电抗。

该电路满足相位平衡条件。

在×处断开,可以得到如图(b )所示的开环电路。

它的反馈网络的反馈系数保持不变,仍为112/()n C C C '=+,22b e C C C ''=+,不同的仅是0(//)L L e R R R '=需要通过3C 和1,21212(/())C C C C C ''=+的电容分压网路折算到集电极上,折算后的数值为22L n R '(或22/L L g n g ''),其中2331,2/()n C C C =+。

因此,该电路的振幅起振条件 1/222'>+n g n n g g iL m其中,1i e g r =。

3.2.6克拉泼振荡器的振荡频率 克拉泼振荡电路是在电容三点式振荡电路的基础上,采用L 和C 3的串联电路代替原来的L 而构成的。

由图3-2-4(b )可知,在工作频率上,L 与3C 串联支路应等效为一个电感,1C 和2C 以及并接在1C ,2C 上的ce C ,be C 只是整个回路电容的一部分,晶体管以部分接入的方式与回路联接,这样就减弱了晶体管与回路的耦合。

由于31C C <<,32C C <<,因而回路总电容近似等于3C ,振荡器的振荡频率osc ω为:C L LC OSC 311≈=ω显然,管子的结电容对osc ω的影响是很小的,而且3C 越小,结电容对振荡频率的影响就越小。

但是,由于1C ,2C 只是整个振荡回路的一部分,晶体管是以部分接入的方式与回路连接,减弱了晶体管与回路之间的耦合。

而晶体管的电压反馈系数为:C C U U ce be 21'F ≈=。

如果设回路L 两端的等效负载为L R ,则折合到集电极回路作为集电极负载电阻L R ': 2231L L L C R R p R C ⎛⎫'== ⎪⎝⎭p 为回路总阻抗反映到管子ce 端的接入系数,其值为 C C C C C C C C C C C p 13323213232≈+++=可见3C 减小LR '也减小,从而导致放大倍数下降,会影响起振条件。

相关文档
最新文档