高频电子课程设计-晶体振荡器

通信电子线路课程设计说明书晶体正弦波振荡

院部：电气与信息工程学院

学生：

指导教师：职称实验师

专业：通信工程

完成时间： 2012年12月09日

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，及通信系统中用于频率发生器。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。但石英晶体成本较高，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的压电效应，对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、仿真出并联型石英晶体振荡器，最后按照原理图进行参数的计算和实物的制作、调试。对实物和仿真进行调试，并成功出现波形，证明了上述理论的可靠性，且符合设计要求。是一次成功的课程设计。

关键词：晶体；振荡器；并联；Multisim仿真

ABSTRACT

Quartz crystal oscillator is a kind of high precision and high stability of the oscillator, which has been widely used in color TV computer remote control and other kinds of oscillation circuit, and communication system used for frequency generator quartz resonator for high frequency stability, it is mainly used in request frequency is very stable oscillation circuit of resonance element but quartz crystal cost is higher, so in less demanding circuit usually use ceramic resonance element.This design using quartz crystal piezoelectric effect, made of crystal oscillator method to do a more in-depth study on the oscillator principle and quartz crystal oscillator principle are described in detail and through the Multisim software design simulation the parallel type quartz crystal oscillator, according to the parallel resonance type crystal oscillator principle using carat splash circuit draw the schematic diagram of the parameters, the calculation and real production debugging in physical and simulation debugging, and successfully appear waveform, proved the reliability of the above theory, and comply with the design requirements is a successful course design.

Key words Crystal; Oscillator; Series parallel; Multisim simulation

目录

1 课程设计任务书 (2)

1.1 设计任务 (2)

1.2 主要技术指标 (2)

1.3设计思想 (2)

2 概论 (3)

2.1 设计目的 (3)

2.2 振荡的基本知识 (3)

2.2.1引言 (3)

2.2.2振荡产生的原理 (4)

2.2.3起振和稳幅 (4)

2.2.4振荡器的频率稳定度 (5)

3 晶体振荡器的设计与仿真 (6)

3.1 石英晶体特性简介 (6)

3.2 晶体振荡器电路的类型及其工作原理 (6)

3.2.1串联型谐振晶体振荡器 (6)

3.2.2 并联谐振型晶体振荡器 (8)

3.2.3泛音晶体振荡器 (9)

3.3 晶体正弦波振荡器原理图及参数计算 (10)

3.3.1 电路原理图 (10)

3.3.2 静态工作点及回路参数的确定 (11)

3.4 电路仿真 (11)

3.5 元器件清单 (12)

4 制板与调试 (13)

4.1 电路调试 (13)

4.2 电路制作 (13)

结束语 (15)

致谢 (16)

参考文献 (17)

附录 (18)

1 课程设计任务书

1.1 设计任务

设计一个晶体振荡器

1.2 主要技术指标

晶振频率为10MHZ，输出信号幅度>=0.5V（峰-峰值），可调

课程设计要求：要求有课程设计说明书，并制作出实际电路。

实验仪器设备：

数字存储示波器 1台

无感起子 1把

数字万用表 1台

12V直流稳压电源 1台

1.3设计思想

本次设计首先以NPN型晶体管2N2222和10M石英晶体为基础设计出并联型振荡器，通过对各种不同形式的并联型振荡器做出比较之后，综合设计出一个通过开关可实现并联转换的石英晶体正弦波振荡器。将两部分连接之后根据电路图的基本形式和设计的要求计算出各元件的参数和性能要求。根据仿真后的电路原理图进行实物的连接和调试，从而完成整个正弦波振荡器的设计。