基于石英晶体的正弦波振荡器设计报告

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：信息工程学院

题目一：高频石英晶体正弦波振荡器

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10 MHz；

3、通过跳线可构成串、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.............................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II

1 绪论 (1)

2 设计内容及要求 (1)

2.1设计目的及主要任务 (1)

2.1.1设计目的 (1)

2.1.2 设计任务及要求 (1)

2.2设计思想 (2)

3 石英晶体特性简介 (2)

3.1物理特性 (2)

3.2等效电路及阻抗特性 (2)

3.3晶体谐振器的应用 (3)

4 晶体正弦波振荡器的设计 (3)

4.1串联型晶体振荡器 (4)

4.2并联型晶体振荡器 (5)

4.2.1 c-b型并联晶体振荡器 (5)

4.2.2 b-e型并联晶体振荡器 (6)

4.3输出缓冲级设计 (7)

4.4晶体振荡器设计总原理图 (7)

4.4.1电路原理图的设计 (7)

4.4.2 元件参数的计算 (8)

5 电路仿真与硬件调试 (9)

5.1电路仿真 (9)

5.1.1静态工作点的测试 (9)

5.1.2串联型振荡器输出测试 (10)

5.1.3并联型振荡器输出测试 (11)

5.2硬件调试 (11)

6 元器件清单 (13)

7 总结与心得体会 (14)

参考文献 (15)

摘要

石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。石英谐振器因具有极高的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件，如彩电的色副载波振荡器、电子钟表的时基振荡器及游戏机中的时钟脉冲振荡器等，石英晶体成本较高，故在要求不太高的电路中一般采用陶瓷谐振元件。

本设计对利用石英晶体构成正弦波的振荡器的方法做了较深入的研究，对振荡器的原理及石英晶体振荡器原理做了详细的介绍并通过Multisim 软件设计、仿真出串并联可交换的石英晶体振荡器，最后按照原理图进行实物的连接、调试和参数的计算。

关键词：晶体；振荡器；串并联；Multisim仿真；

Abstract

Quartz crystal oscillator is a high precision and high stability of the oscillator, is widely used in color television sets, computers, remote controls and other kinds of oscillator circuits, and communications systems for the frequency generator, generate the clock for the data-processing equipment signal and reference signals for a particular system. Quartz resonators for very high frequency stability, it is mainly used in the required oscillation frequency is very stable as resonant circuit elements such as color TV color subcarrier oscillator, electronic watches and games when the base of the clock oscillator pulse oscillators, quartz crystal high cost, it is not too high in the required circuit components generally use ceramic resonators.

This design constitutes a sine wave on the use of quartz crystal oscillator method to do a more in-depth research on the oscillator principle and principle of quartz crystal oscillators made a detailed introduction and adoption of Multisim software design, simulation a commutative series-parallel quartz crystal oscillator, and finally in accordance with the schematic diagram for physical connections, debugging and parameter calculation.

Keywords：Crystal；Oscillator；Series-parallel；Multisim Simulation；