电容三点式电路

摘要

本次电子线路设计对LC振荡器的设计原理作了简要分析，研究了各个电路的参数设置方法。并利用其它相关电路为辅助工具来调试放大电路，解决了放大电路中经常出现的自激振荡问题和难以准确的调谐问题。同时也给出了具体的理论依据和调试方案，从而实现了快速、有效的分析和制作，振荡器电路。

LC振荡器的作用是产生标准的信号源。

关键词： LC振荡器，功率放大,三点式

1 绪论

1.1

设计要求

根据每个电路给定的技术指标和条件，分别给出设计原理、设计过程、电路原理图、各元件件型号或参数、实际测试结果。

1.2

设计技术指标

振荡频率 650o f M H z K H z =± 频率稳定度4/110o f f -∆≤⨯ 输出幅度 0.3o p p U V -≥

采用西勒振荡电路，为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响，采用了射随器作为隔离级。 1.3 基本设计条件

电源供电为12V ，振荡管BG1

为9018（其主要参数

50,cm I m A =5,C E Q V V =0.1C

E

S V V ≤28-1FE h =,取β

=100，fT>1100MHz ）。隔离级

射随器晶体管BG2也为9018。

2 LC 三点式反馈振荡器与晶体振荡器设计

在电子线路中，除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外，还需要有能在没有激励信号的情况下产生周期信号的电子电路，这种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、一定频率和一定幅度的交变能量的电子电路称为振荡器。

振荡器的种类很多，根据工作原理可以分为反馈型振荡器和负阻型振荡器。根据选频网络采用的器件可分为LC 振荡器、晶体振荡器、变压器耦合振荡器等。

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,也是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。

2.1 电容三点式振荡器原理工作原理分析

图2.1 三点式振荡器的基本电路

反馈式正弦波振荡器有RC 、LC 和晶体振荡器三种形式，电路主要由放大网络、选频回路和反馈网络三个部分构成。本实验中，我们研究的主要是LC 三点式振荡器。所谓三点式振荡器，是晶体管的三个电极（B 、E 、C ），分别与三个电抗性元件相连接，形成三个接点，故称为三点式振荡器，其基本电路如图

根据相位平衡条件，图2-1 (a)中构成振荡电路的三个电抗元件，X 1、X 2必须为同性质的电抗，X 3必须为异性质的电抗，若X 1和X 2均为容抗，X 3为感抗，则为电容三点式振荡电路（如图3）；若X 2和X 1均为感抗，X 3为容抗，则为电感三点式振荡器（如图4）。由此可见，为射同余异。

图2.2 共基电容三点式振荡器

由图可见：与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C1和C2；与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L ，根据前面所述的判别准则，该电路满足相位条件。

x 3

x 2x 1

c

b e L

C 2

c

b

e C 1

L 2C

c

b

e

L 1

(a )

(b )

(c )

其工作过程是：振荡器接通电源后，由于电路中的电流从无到有变化，将产生脉动信号，因任一脉冲信号包含有许多不同频率的谐波，因振荡器电路中有一个LC 谐振回路，具有选频作用，当LC 谐振回路的固有频率与某一谐波频率相等时，电路产生谐振。虽然脉动的信号很微小，通过电路放大及正反馈使振荡幅度不断增大。当增大到一定程度时，导致晶体管进入非线性区域，产生自给偏压，使放大器的放大倍数减小，最后达到平衡，即AF=1，振荡幅度就不再增大了。于是使振荡器只有在某一频率时才能满足振荡条件，

于是得到单一频率的振荡信号输出。该振荡器的振荡频率o f 为：

1212

12o C C f LC C π

+=

反馈系数F 为： 1

2

C F C

≈

若要它产生正弦波，必须满足F= 1/2-1/8，太小不容易起振，太大也不容易起振。一个实际的振荡电路，在F 确定之后，其振幅的增加主要是靠提高振荡管的静态电流值。但是如静态电流取得太大，振荡管工作范围容易进入饱和区，输出阻抗降低使振荡波形失真，严重时，甚至使振荡器停振。所以在实用中，静态电流值一般ICO=0.5mA-4mA 。

共基电容三点式振荡器的优点是：1）振荡波形好。2）电路的频率稳定度较高。工作频率可以做得较高，可达到几十MHz 到几百MHz 的甚高频波段范围。

电路的缺点：振荡回路工作频率的改变，若用调C1或C2实现时，反馈系数也将改变。使振荡器的频率稳定度不高。

为克服共基电容三点式振荡器的缺点，可对其进行改进，改进电路有两种： ① 串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路) 电路组成

图2.3 克拉泼振荡电路

电路特点是在共基电容三点式振荡器的基础上，用一电容C3，串联于电感L 支路。

功用主要是以增加回路总电容和减小管子与回路间的耦合来提高振荡回路

的标准性。使振荡频率的稳定度得以提高。

因为C3远远小于C1或C2，所以电容串联后的等效电容约为C3。电路的振荡频率为：

31/2o f LC π

=

与共基电容三点式振荡器电路相比，在电感L 支路上串联一个电容。但它有以下特点：

1、振荡频率改变可不影响反馈系数。

2、振荡幅度比较稳定；但C3不能太小，否则导致停振，所以克拉泼振荡器频率覆盖率较小，仅达1.2-1.4； 为此，克拉泼振荡器适合与作固定频率的振荡器 。

② 并联型改进电容三端式振荡器(西勒电路) 电路组成如图所示：