振荡电流的形成及其变化规律

振荡电流的形成及其变化规律
振荡电流的形成及其变化规律

振荡电流的形成及其变化规律

下图所示,将电键K扳到1,给电容器充电,然后将电键K扳到2,此时可以见到G 表的指针来回摆动。

小结:能产生大小和方向都作周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。

振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。

那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质:

(1)介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质:

(2)电路分析:

甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流i=0

甲→乙:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。

乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流I达到最大。

乙→丙:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。

丙图:电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。

丙→丁:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。

丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反),丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。

戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期。

小结:

① 充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 ② 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 ③ 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。

④ 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 归纳:在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。

在振荡电流的形成过程中,几个主要物理量的变化情况是:① 电容器电量Q 、两极间电压U 、电场能E 电变化规律相同;② 线圈中电流I 、磁场能E 磁变化规律相同。电容器放电时,Q 、U 、E 电均减小,I 、E 磁则增大,放电结束时,Q 、U 、E 电为零而I 、E 磁达最大,电容器充电时,情况相反。

2. LC 回路工作时,电感线圈两端电压U L ,线圈中自感电动势E 、电容器两极间电压U 始终保持相同。应当注意,当电流最大时,U L 或E 为零,U L 或E 最大时,电流I 则为零。因为此处电路为非纯电阻电路,欧姆定律不适用。

3. 阻尼振荡与无阻尼振荡。

(1)阻尼振荡:在振荡电路中由于能量被逐渐消耗,振荡电路中的电流要逐渐减小,直到最后停下来。

(2)无阻尼振荡:在电磁振荡的电路中,如果没有能量损失,振荡应该永远地持续下去,电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡叫无阻尼振荡

4. 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期,ls 内完成周期性变化的次数叫做频率。如果电磁振荡时,没有能量损失,也不受其他外界的影响,这时电磁振荡的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率。理论和实验都可以证明,周期T 和频率跟自感系数L 和电容C 的关系是T =2πLC 。LC f π21=。

5. LC 电路的周期和频率都由组成电路的线圈和电容器本身的特性决定,与板上电量的 多少、板间电压的高低、是否接入电路等因素无关。要想改变LC 回路中的周期和频率,只有改变电容器的电容C 或自感线圈的自感系数L 。改变电容的方法有:改变电容器两极板间的距离,改变两极板的正对面积,改变两极板间的介质;改变线圈自感系数的方法有:在线圈中插入铁心,改变线圈的长度、横截面积,改变单位长度上的匝数。

6. 麦克斯韦电磁场理论:(1)变化的磁场产生电场,均匀变化的磁场产生稳定的电场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场;(2)变化的电场产生磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场;(3)变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一场,这就是电磁场,电磁场是变化着的统一体,静电场和静磁场即使在空间重叠,也是两个各自独立的场。

7. 电磁波的基本特点是:(1)电磁波传播时不需要介质,可在真空中传播;(2)电磁波是横波,电场方向和磁场方向都跟传播方向垂直;(3)电磁波具有波的共性,能产生干涉、衍射、反射等现象;(4)电磁波传递的是电磁场的能量。

8. 一般音频信号的频率较低,向外辐射能量的本领较弱,为了使音频信号传向远方,可将音频信号“加”到高频振荡电流上去,这个过程叫调制。理解调制的物理意义,我们可以作如下比喻:人的远行能力有限,但可以乘坐飞机迅速到达远方;音频信号的远行能力有限,但可以“乘坐”高频信号迅速到达远方,也就是说高频信号是音频信号的载体。

9. 要正确理解调谐的作用:当调谐电路的固有频率等于某一电磁波频率时,在调谐电路

中激起的这个频率的感应电流较强,这与放大作用是不相同的,电谐振不存在放大作用。与此同时,其他频率的电磁波激起的感应非常弱,不等于其他频率的电磁波不激起感应电流,所以日常生活中用收音机收听电台时,经常在某个电台广播时伴有其他电台的杂音。

10. 雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。它有四个特点:①雷达既是无线电波的发射端,又是无线电波的接收端;②雷达使用的是直线性好、反射性能强的微波段;③雷达发射的是不连续的无线电波,每次发射时间约为10—6s;④障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来。

【典型例题】

[例1] 在LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向如图1所示,则下列说法中正确的是()

A. 若磁场E在加强,则电容器正在充电,电流方向a→b

B. 若磁场E在加强,则电场能E在减少,电容器下板带负电荷

C. 若磁场E在减弱,则电场能E在增加,电容器下板带负电荷

D. 若磁场E在减弱,则电容器正在充电,电流方向b→a

图1

解:由磁场方向可以判断此时电流方向是由a流向b。若磁场是增强的,说明此过程对应的是电场能向磁场能转化,电流增大,电容器正在放电,上极板带负电。所以选项A、B 均不对。若磁场是减弱的,说明此过程对应的是磁场能向电场能转化,电流减小,电容器正在充电,电场能增加,电容器上极板带正电,所以选项C正确。

[例2](1996年全国高考试卷)LC回路中电容器两端的电压U随时刻变化的关系如图2所示,则()

A. 在时刻t1,电路中的电流最大

B. 在时刻t2,电路中的磁场能最大

C. 从时刻t2至t3,电路中的电场能不断增大

D. 从时刻t3至t4,电容的带电量不断增大

图2

解:由图2知,t1时刻电容器上电压最大时,电路中的电流为零。t2时刻电容的电压为零时,电流最大,磁场最强,磁场能最大,B选项正确。从t2时刻到t3时刻之间,电容器上的电压逐渐增大,是充电过程。C选项正确。t3时刻至t4时刻电容器上的电压逐渐减小,是放电过程。

[例3](1997年全国高考试卷)为了增大LC 振荡电路的固有频率,下列办法中可采取的是( )

A. 增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁心

B. 减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数

C. 减小电容器两极板的距离并在线圈中放人铁心

D. 减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数

解:由LC 振荡电路的频率公式LC f π21=

可知,增大固有频率的办法是减小L 或减小C 或同时减小L 和C 。由L 和C 的影响因素可知只有选项D 是正确的。

[例4] 在LC 振荡电路中,下列说法中正确的是( )

A. 电容器充放电一次,所用的时间是一个周期

B. 自感线圈的自感系数L 增大时,电容器的充放电过程变慢

C. 电场能与磁场能的转化周期为T =2π

LC D. 从电容器放电开始计时,当t=k πLC (k=1、2、3……)时电流为零

解:一个振荡周期有两个充放电过程,A 错;由周期公式T =2π

LC 知,L 大T 长,B 对;电场能和磁场能只有大小,没有方向,因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值,即电场能和磁场能的转化周期为振荡周期的一半,C 错;放电开始至放电结束为半个周期的整数倍,故D 对,所以正确答案为B 、D

[例5] 某LC 振荡电路中,振荡电流的变化规律为i =0.14sin (1000t )A ,已知回路中线圈的自感系数L =50mH ,则电容器的电容C 为多少?

解:由电流瞬时值表达式和πω2=f 可知,震荡电流的频率为π500Hz 。由周期公式

LC T π2=得,LC f π21=、

L f C 2241

π=。 05

.0250000411050)500(41322??=

???=

-ππC , C=F 5102-?。

[例6] 根据麦克斯韦电磁场理论,下列叙述中正确的是( )

A. 在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场

B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场

C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场

D. 周期性、非线性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场

答案:D

解:变化的磁场产生感应电场,若磁场的变化率恒定,产生的感应电场就是恒定的。只有磁场的变化率不恒定,产生的电场才是变化的。同理,变化的电场产生磁场,电场的变化率恒定,产生的磁场才恒定。电场的变化率改变,产生的磁场才是变化的。A 、B 、C 选项错误。

[例7] 按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5W /m 2。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W ,那么在距离该通信装置 m 以外是符合规定的安全区域。(已知球面面积为S =4πR 2)

解:设以半径为R 的圆球外是安全区,则22/5.04m W R P =π,所以22/5.041m W R =π,

R =0.4m 。

[例8]下列关于电磁波的叙述中,正确的是( )

A. 电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播

B. 电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m /s

C. 电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短

D. 电磁波不能产生干涉、衍射现象

答案:A 、C

[例9] 某收音机调谐电路中,线圈的电感是固定的,可变电容器的电容为360pF ,接收到波长为600m 的电台信号,如果要接收波长为200m 的电台信号,应将可变电容器的电容调整为多大?

解:因自感系数L 为定值,由LC 回路频率公式LC f π21=

可知,收音机先后两次接收电台信号的频率之比为:122

1C C f f =。又根据关系式λ=f v ,v =光速C,可得先后两次接收的电台信号的波长之比:12

2

1f f =λλ, 联列以上两式得 C 2=pF C 3606002002

1212???? ??=???? ??λλ=40pF 。

[例10] 如图所示为某雷达的荧光屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10—4s 。雷达天

线朝东方时,屏上的波形如图(a );雷达的天线朝西方时,屏上的波形如图(b )。问雷达在何方发现了目标?目标与雷达相距多远?

解:雷达向东方发射电磁波时,没有反射回来的信号;向西方发射时,有反射回来的信

号,所以目标在西方,从发射到接收到信号的时间差为t =10×2×10—4s =2×10—3s ,故目标

到雷达站的距离为 d =m ct 381021032121-????==300k m 。

说明:电磁波在同种介质中的传播可以认为是匀速直线运动,因此可利用匀速直线运动的规律来解题。我们在分析实际问题时,关键是要抓住主要因素,抛开次要因素,抽象出一个合理的物理模型。

【模拟试题】(答题时间:60分钟)

1. 在LC 无阻尼振荡电路中,当振荡电流最大时,则( )

A. 电场能全部转变为磁场能,电容器极板上电荷最多

B. 磁场能全部转化为电场能,电容器上电荷最多

C. 电场能全部转变为磁场能,电容器上电荷为零

D. 磁场能全部转化为电场能,电容器上电荷为零

2. 一个LC 振荡电路,处在如图1所示的状态中,对它作出的以下判断正确的是( )

A. 电流强度在减小

B. 电流强度在增大

C. 电场能在转变为磁场能

D. 磁场能在转变为电场能

图1

3. 如图2(甲)是一LC 振荡电路,(乙)是电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线,则( )

A. a 、c 两时刻电路中电流最大,方向相反

B. b 时刻回路中电流为顺时针方向

C. c 时刻电容器中电场最强,方向由2指向1

D. d 时刻电容器中电场最强,方向由2指向1

图2

4. 如图3所示为某时刻LC 振荡电路中电容器里电场的方向和电感线圈中的磁场方向,则下列说法中正确的是( )

A. 电容器正在放电

B. 电感线圈的磁场能正在减少

C. 电感线圈中的自感电动势正在阻碍电流的减小

D. 电容器的电场能正在增加

图3

5. 下述关于电磁振荡中能量的说法中,正确的是( )

A. 振荡电流的最大值越大,表示电磁振荡中能量越大

B. 没有和振荡器连接的振荡电路中的振荡电流,振幅一定是逐渐减小的

C. 等幅振荡是无阻尼振荡

D. 产生无阻尼振荡回路中的能量既不向外辐射,也不转换成内能

6. 在LC 振荡电路中,电容器上的带电量从零变化到最大值所需的时间是( ) A. 4LC π B. 2LC π C. LC π D. LC π2

7. 由自感系数为L 的线圈和可变电容器C 构成LC 回路,为使振荡频率在f =550kHz 至f =1650kHz 范围内,则可变电容器和f 1对应的电容C 1与和f 2对应的电容C 2之比为( )

A. l:3

B. 3:1

C. 1:9

D. 9:1

8. 如图4所示,LC 振荡电路中,L 是电感线圈的自感系数,C 是由a 和b 两板组成的电容器,在t l 时刻,电路中的电流不为零,而电容器的a 板带电量为+q ,经过一段时间到t 2时刻,a 板第一次带-q 的电量,则可能有( )

A. t 2-t 1=LC π

2 B. t 2-t 1=LC π

C. 在t 1和t 2时刻,电路中的电流方向相同

D. 在t l 和t 2时刻,电路中的电流方向相反

图4

9. LC 振荡电路中,振荡电流随时间变化的关系图线如图5所示,在Δt 时间内把线圈L 中的铁心抽走,它引起的振荡电流的变化是( )

A. 振幅加大,周期变大

B. 振幅加大,周期变小

C. 振幅减小,周期变小

D. 振幅减小,周期变大

图5

10. LC 振荡电路的振荡频率为20kHz ,若将振荡电路的平行板电容器两板间距离减小到原来的41

,则该振荡电路的振荡频率变为 kHz 。

11. 在一个LC 振荡电路中,电流i=0.01sin2000t (A ),已知电容器的电容C =10 F ,求电感线圈的电感L 。

12. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )

A. 电磁波既能在媒质中传播,又能在真空中传播。

B. 只要有变化的电场,就一定有电磁波存在。

C. 电磁波在真空中传播时,频率和波长的乘积是一个恒量。

D. 振荡电路发射电磁波的过程也是向外辐射能量的过程。

13. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )

A. 在真空中,频率高的电磁波速度较大

B. 在真空中,电磁波的能量越大,传播速度越大

C. 电磁波由真空进人介质,速度变小,频率不变

D. 只要发射电路的电磁振荡一停止,产生的电磁波立即消失

14. 有一LC 振荡电路,能产生一定波长的电磁波,若要产生波长比原来短些的电磁波,可采用的措施是( )

A. 增加线圈匝数

B. 在线圈中插入铁心

C. 减小电容器极板间的正对面积

D. 减小电容器极板间的距离

15. 某电路中电场随时间变化的图像如图6所示,能发射电磁波的电场是( )

16. 振荡电路的辐射本领与频率的四次方成正比,所以发射电磁波的电路不但形式上开放,而且它的电感线圈的匝数要 ,电容器两极间距离要 ,正对面积要 ,使开放电路辐射电磁波的本领很高。

17. 有一振荡电路,线圈的自感系数为8m H ,电容器的电容为20pF ,此电路能在真空中产生电磁波的波长为 m 。

18. 为使发射的电磁波的波长增加为原来的2倍,可以将振荡电路的电容( )

1

A. 变为原来的2倍

B. 变为原来的2

1

C. 变为原来的4倍

D. 变为原来的4

19. 微波加热食品时,炉内有很强的交变电磁场,它使食物分子中的带电微粒做受迫振动,由于分子间的作用,振动的能量最终成为食物分子运动的动能,提高了食物的温度。水分子振动的固有频率为2.5×109Hz。为了使微波炉的热效率提高,厂家设计微波炉的微波波长应是m左右。

20. 有一无线电波发射台,发射功率为100W,向四面八方辐射电磁波,不考虑其他损失,在距发射台lk m处,每平方米每秒钟能接收到的能量为,在距发射台10k m处,每平方米每秒钟能接收到的能量为。

21. 某雷达站正在观察一飞机飞行,设飞机正对雷达站匀速飞来,从某一时刻发出一束电磁波,经200μs收到反射波,隔4s后再发出一束电磁波,经186μs收到反射波。求飞机的飞行速度。

22. 收音机调谐电路中,可变电容器的电容为40pF时接收到的电磁波波长为200m,现要接收波长为600m的电台信号,可变电容器的电容应调整为何值?

【试题答案】

1. C

2. A、D

3. B、C

4. B、C、D

5. A、B、C

6. B

7. D

8. B、C、D

9. B 10. 10 11. 25mH

12. ACD 13. C 14. C 15. D 16. 少,大,小

17. 754 18. C 19. 0.12 20. 8×10—3J,8×10—5J

21. 525m/s 22. 360pF

高频压控振荡器设计

前言 (1) 1高频压控振荡器设计原理压控振荡器 (2) 1.1工作原理 (2) 1.2变容二极管压控振荡器的基本工作原理 (2) 2高频压控振荡器电路设计 (4) 2.1设计的资料及设备 (4) 2.2变容二极管压控振荡器电路的设计思路 (4) 2.3变容二极管压控振荡器的电路设计 (4) 2.4实验电路的基本参数 (5) 2.5实验电路原理图 (6) 3高频压控振荡器电路的仿真 (7) 3.1M ULTISIM软件简介 (7) 3.2M ULTISIM界面介绍 (8) 3.2.1电路仿真图 (9) 3.2.2压控振荡器的主要技术指标 (9) 3.3典型点的频谱图 (9) 4高频压控振荡器电路实现与分析 (16) 4.1实验电路连接 (16) 4.2实验步骤 (16) 4.3实验注意事项 (18) 4.4硬件测试 (19) 5心得体会 (21) 参考文献 (22)

压控振荡器广泛应用于通信系统和其他电子系统中,在LC振荡器决定振荡器的LC 回路中,使用电压控制电容器(变容管),可以在一定的频率范围内构成电调谐振荡器。这种包含有压控元件作为频率控制器件的振荡器就称为压控振荡器。它广泛应用与频率调制器、锁相环路以及无线电发射机和接收机中。 压控振荡器是锁相环频率合成器的重要组成单元,在很大程度上决定了锁相环的性能。在多种射频工艺中,COMS工艺以高集成度、低成本得到广泛的应用。 压控振荡器(VCO)在无线系统和其他必须在一个范围的频率内进行调谐的通信系统中是十分常见的组成部分。许多厂商都提供VCO产品,他们的封装形式和性能水平也是多种多样。现代表面的贴装的射频集成电路(RFIC)VCO继承了近百来工程研究成果。在这段历史当中。VCO技术一直在不断地改进中,产品外形越来越小而相位噪声和调谐线性度越来越好。 对压控振荡器的技术要求主要有:频率稳定度好,控制灵敏度高,调频范围宽,频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度高,但调频范围窄;RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽,LC压控振荡器居二者之间。 压控振荡器可分为环路振荡器和LC振荡器。环路振荡器易于集成,但其相位噪声性能比LC振荡器差。为了使相位噪声满足通信标准的要求,这里对负阻RC压控振荡器进行了分析。

(完整)高频课程设计_LC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) 2.1电感反馈式三端振荡器 (1) 2.2电容反馈式三端振荡器 (2) 2.3克拉波电路振荡器 (3) 2.4西勒电路振荡器 (4) 三、设计内容 (5) 3.1LC振荡器的基本工作原理................................................ . (5) 3.2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) 3.3西勒振荡器原理图 (8) 3.4 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Multisim11.0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。所以在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。 下面对几种振荡器进行分析论证: 2.1电感反馈式三端振荡器 电感三点式振荡器又称哈特莱振荡器,其原理电路如图所示:

高频课程设计_LC振荡器_克拉泼.(DOC)

高频电子线路课程设计报告设计题目:高频正弦信号发生器 2015年 1月 6 日

目录 一、设计任务与要求 (1) 二、设计方案 (1) 2.1电感反馈式三端振荡器 (2) 2.2电容反馈式三端振荡器 (2) 2.3克拉波电路振荡器 (6) 三、设计内容 (8) 3.1LC振荡器的基本工作原理 (8) 3.2克拉泼电路原理图 (9) 3.2.1振荡原理 (9) 3.3克拉泼振荡器仿真 (10) 3.4.1软件简介 (10) 3.4.2进行仿真 (10) 3.4.3电容参数改变对波形的影响 (11) 四、总结 (17) 五、主要参考文献 (18) 六、附录.................................................................................... .. (18)

一、设计任务与要求 为了熟悉《高频电子线路》课程中所学到的知识,在本课程设计中,我和队友(石鹏涛、甘文鹏)对LC正弦波振荡器进行了分析和研究。通过对几种常见的振荡器(电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器、改进型电容反馈式振荡器)进行分析论证,我们最终选择了克拉泼振荡器。 在本次课程设计中,设计要求产生10~20Mhz的振荡频率。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。然后通过所学的高频知识进行初步设计,由于受实践条件的限制,在设计好后,我利用了模拟软件进行了仿真与分析。为了学习Multisim软件的使用,以及锻炼电子仿真的能力,我们选用的仿真软件是Multisim11.0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。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。 最后我们利用了仿真软件对电路进行了一写的仿真分析,如改变电容的参数,分析对电路产生的影响等,再考虑输出频率和振幅的稳定性,得到了与理论值比较相近的结果,这表明电路的原理设计是比较成功的,本次课程设计也是比较成功的。 二:设计方案 通过学习高频电子线路的相关知识,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)等。通过老师所讲和查阅相关资料可知,克拉泼振荡电路具有该电路频率稳定性非常高,振幅稳定,适合做波段振荡器等优点。所以在本设计中拟采用改进型电容反馈式--克拉泼电路振荡器。 下面对几种振荡器进行分析论证: 2.1电感反馈式三端振荡器

电容三点式震荡电路的设计

北方民族大学课程设计报告 院(部、中心)电气信息工程学院 姓名郭佳学号21000065 专业通信工程班级1 同组人员 课程名称通信电路课程设计 设计题目名称500KHz 电容三点式 LC 正弦波振荡器的设计起止时间2013.3.4 —— 2013.4.28 成绩 指导教师签名 北方民族大学教务处制

摘要 本次课设介绍了电容三点式高频振荡电路的设计方法,反馈振荡器的原理和分析 以及电容三点式电路参数的计算,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。并以 500KHz的振荡器为例,利用 multisim 制作仿真的模型。 关键字:电容三点式振荡仿真

目录 目录 (3) 1、概述 (4) 2、三点式电容振荡器 (5) 2.1 反馈振荡器的原理和分析 (5) 2.2 电容三点式参数 (6) 2.3 设计要求 (8) 3、电路设计 (8) 4 、调试与总结 (10) 1 仿真 (10) 2、总结: (11) 5、心得体会 (11)

1、概述 振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。凡是可以完成这一目的的装置都可以作为振荡器。 一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持下去。选频网络则只允许某个特定频率 f 0能通过,使振荡器产生单一频率的输出。 振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个 是反馈电压 U f和输入电压U i要相等,这是振幅平衡条件。二是U f和U i必须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。一般情况下,振 幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。 振荡器的用途十分广泛,它是无线电发送设备的心脏部分,也是超外差式接收机的主要部分各种电子测试仪器如信号发生器、数字式频率计等,其核心部分都离不开正弦波振荡器。功率振荡器在工业方面 ( 例如感应加热、介质加热等 ) 的用途也日益广阔。 正弦波是电子技术、通信和电子测量等领域中应用最广泛的波形之一。能够产生正弦波的电路称为正弦波振荡器。通常,按工作原理的不同,正弦振荡器分为反馈型和负载型两种,前者应用更为广泛。在没有外加输入信号的条件下,电路自动将直流电源提供的能量转换为具有一定频率、一定波形和一定振幅的交变振荡信号输出。

高频谐振功率放大器设计

天津天狮学院 《高频电子线路》设计报告 题目:高频谐振功率放大器 专业:(本14级电子信息工程 班级:2班 :黄霞 总成绩: 天津天狮学院信息与自动化学院 2016年 5月 10 日

课程设计任务 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、采用晶体管完成一个高频谐振功率放大器的设计 2、电源电压V cc=+12V,采用NXO-100环形铁氧体磁芯, 3、工作频率f0=6MHz 4、负载电阻R L=75Ω时,输出功率P0≥100Mw,效率η>60% 5、完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总

目录 摘要.................................................................................................................................................. I 1 高频功率放大器简介 (1) 1.1 高频功率放大器的分类 (1) 1.2 高频功率放大器的主要技术指标. (2) 1.3 功率放大器的三种工作状态 (2) 1.4 高频功率放大器的分析方法 (3) 2 放大器电路分析 (4) 2.1 谐振功放基本电路组成 (4) 2.2 集电极电流余弦脉冲分解 (5) 2.3 谐振功率放大器的动态特性 (7) 2.3.1 谐振功放的三种工作状态 (7) 2.3.2 谐振功率放大器的外部特性 (8) 3 单元电路的设计 (11) 3.1 丙类功率放大器的设计 (11) 3.1.1 放大器工作状态的确定 (11) 3.1.2谐振回路和耦合回路参数计算 (12) 3.2 甲类功率放大器的设计 (12) 3.2.1电路性能参数计算 (12) 3.2.2静态工作点计算 (14) 3.3 电路原理图 (14) 4 电路的安装与调试 (15) 5 课程设计心得体会 (16) 参考文献 (17) 附录1 (18)

高频振荡器课程设计

高频电子线路课程设计说明书 题目:振荡器的设计 学生姓名: 学号: 院(系): 专业:电子信息工程 指导教师:周丽丽 2015年1月5日

目录 1 选题背景 (1) 2 课程设计目的 (1) 3 课程设计题目描述和要求 (1) 3.1 课程设计题目描述 (1) 3.2 课程设计要求 (2) 4 课程设计报告内容 (2) 4.1 设计方案的论证: (2) 4.2 元器件参数的计算 (10) 4.3 仿真结果与分析 (12) 4.4 仿真注意事项 (18) 5 结论 (19) 附录 (21) 参考文献 (24)

振荡器设计 1 选题背景 振荡器(Oscillator)是一种能量转换装置。它的能量来源一般是直流形式(振荡器电路的直流供电电源)。经过振荡器转换后,此直流能量转换为一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出。这种电能的“转换”过程被称作“振荡”(Oscillation)。振荡器的作用是产生特定的输出信号,因此也常常被称为信号发生器(signal creator)。振荡器的类型繁多,按照振荡过程是否依赖于外部激励信号的参与,可以分为他激振荡器和自激振荡器;按照波形分类有正弦波振荡器和非正弦波振荡器;按照振荡器振荡频率的高低,可以分为低频振荡器、高频振荡器、超高频振荡器等;按照振荡器的选频元件分类,则有RC振荡器、LC振荡器、石英晶体振荡器等。晶体振荡器作为电子设备的重要器件,对电子设备的总体性能指标起着非常重要的作用。本文介绍高频高精度正弦波振荡器的研制,高频高精度振荡器具有体积小、中心频率稳定、输出幅度稳定、频率稳定度高、非线性失真小的特点。振荡器是一种能自动的将直流能量转换成有一定波形的振荡器信号能量的转换电路。它与放大器的区别在于无需外加激励信号就能产生具有一定频率,一定波形和一定振幅的交流信号。振荡器输出的信号频率、波形、幅度完全由电路自身的参数决定。振荡器在现代科学技术领域中有着广泛的应用。例如,在无线电通信、广播、电视设备中用来产生所需的载波信号和本地振荡信号;在电子测量和自动控制系统中用来产生各种频段的正弦波信号等。正弦波振荡器主要有决定振荡频率的选频网路和维持振荡的正反馈放大器组成,这就是正反馈振荡器。高频正弦波振荡器可分为LC振荡器、石英晶体振荡器等。正弦波振荡器的主要性能指标是振荡频率的准确度和稳定度、振荡幅度的大小其稳定性、振荡波形的非线性失真、振荡器的输出功率和效率。 2 课程设计目的 设计一个石英晶体震荡器和一个电容式三端震荡器。设计采用正弦波发生电路,正弦波发生电路通常称为正弦波振荡器。不需要外加任何输入信号就能根据要求而输出特定频率的正弦波信号。 3 课程设计题目描述和要求 3.1 课程设计题目描述 本次设计采用正弦波发生电路,正弦波发生电路通常称为正弦波振荡器。是模拟电子电路的一种重要形式。特点是不需要外加任何输入信号就能根据要求而输出特定频率的正弦波信号。这种特点称为“自激振荡”。波形发生电路是非常典型的正反馈放大电路。与放大器一样,震荡器也是一种能量转换器,但不同的是振荡器无需外部激励就能自动地将 直流电源提供的功率转换为指定的频率和振幅的交流信号功率输出。振荡器一般由晶体管等有源器件和具有某种选频能力的无源网络组成。

RC正弦波振荡器电路设计与仿真

《电子设计基础》 课程报告 设计题目: RC正弦波振荡器电路设计及仿真学生班级: 学生学号: 学生姓名: 指导教师: 时间: 成绩: 西南xx大学 信息工程学院

一.设计题目及要求 RC正弦波振荡器电路设计及仿真,要求: (1)设计完成RC正弦波振荡器电路; (2)仿真出波形,并通过理论分析计算得出频率。 二.题目分析与方案选择 在通电瞬间电路中瞬间会产生变化的信号且幅值频率都不一样,它们同时进入放大网络被放大,其中必定有我们需要的信号,于是在选频网络的参与下将这个信号谐振出来,进一步送入放大网络被放大,为了防止输出幅值过大所以在电路中还有稳幅网络(如图一中的两个二极管),之后再次通过选频网络送回输入端,经过多次放大稳定的信号就可以不断循环了,由于电路中电容的存在所以高频阻抗很小,即无法实现放大,且高频在放大器中放大倍数较小。 三.主要元器件介绍 10nf电容两个;15kΩ电阻一个;10kΩ电阻三个;滑动变阻器一个;2.2k Ω电阻一个;二极管两个;运算放大器;示波器 四.电路设计及计算 图 1 在multisim软件上做的仿真电路图如图1。 电路震荡频率计算: f=1/2πRC

起振的复制条件:R f /R i >=2 其中R f =R w +R 2 +R 3 /R d 由其电路元件特性 R=10KΩ C=10nF 电路产生自激震荡,微弱的信号 1/RC 经过放大,通过反馈的选频网络,使输出越来越大,最后经过电路中非线性器件的限制,使震荡幅度稳定了 下来,刚开始时A v =1+R f /R i >3。 平衡时 A v =3,F v =1/3(w=w =1/RC) 五.仿真及结果分析 在multisim中进行仿真,先如图一连接好电路,运行电路,双击示波器,产生波形如下图 图2 刚开始运行电路时,输出波形如图2,几乎与X轴平行,没有波形输出。

高频电容三点式正弦波振荡器

题目:高频电容三点式正弦波振荡器 目录 摘要................................................................................................I Abstract (Ⅱ) 1 绪论 (1) 2 设计原理说明 (2) 2.1 反馈振荡器的原理 (2) 2.1.1 原理分析 (2) 2.1.2 平衡条件 (3) 2.1.3 起振条件 (3) 2.2 电容三点式振荡器 (4) 2.3 设计原理 (5) 3 电路设计与调试 (6) 3.1单元电路设计 (6) 3.1.1 电容三点式振荡单元 (6) 3.1.2 输出缓冲级单元 (8) 3.2 电路调试 (9) 4 心得体会 (10) 参考文献 (11) 附录一:元件清单 (12) 附录二:总电路图 (13) 附录三:实物图 (14)

摘要 近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。无线通信的终极目标是实现任何人在任何时间、任何地点接受和发送任何信息。掌握无线通信系统的各个模块工作原理是每一个通信技术学习及研究人员的基本要求。在一个完整的无线通信系统中,主要有放大、滤波、调制、发射、接受、混频、解调等功能模块,我们要做的,就是充分理解和掌握这些功能模块的工作过程, 并能够进行相应的电路设计。 本次课设要求制作高频电容三点式正选拨振荡器,采用晶体三极管或集成电路,场效应管构成正弦波振荡器,达到任务书所要求的目标。并介绍了设计步骤,比较了各种设计方法的优缺点,总结了不同振荡器的性能特征。使用实验要求的电源和频率计进行验证,实现了设计目标。 关键字:无线通信高频信号正弦波振荡器

高频振荡电路的设计与制作

高频振荡电路的设计与制作 1、振荡电路的分类 其中的RC振荡电路是由电阻与电容所形成的调谐电路,因此,无法产生高谐波,不适合高频振荡电路。高频振荡电路一般使用LC振荡电路,也即固态振荡电路。 2、振荡电路的特性 在设计振荡电路时,必须注意以下的特性。 ▲频率稳定度 振荡电路特性的良否,是由频率稳定度决定的,此为振荡器的重要特性。关于频率的变动可以用以下数值表示之。 频率:经过时间的变动 电源ON后,随着时间的经过,所产生的频率变动。特别是,在热机(warm-up)时的变动最大。 频率温度系数:相对于温度变化时的频率变动,用ppm/℃表示。 频率:电源电压变动:电源电压变化时的频率变动,用%/V表示。 ▲输出位准的稳定度 相对于时间,温度,电源电压的输出位准稳定度。 ▲振荡波形失真 此为正弦波输出的失真率表示。如果为纯粹的正弦波时,失真率成为零。 在高频率振荡电路中,除了上述特性以外,尚要考虑到在设计时的频率可变范围以及振荡频率范围。 哈特莱型LC振荡电路的设计-制作 哈特莱(Hartley)型的振荡电路。其振荡频率为10M~20MHz。

图4中的L1与L2间的相互电感为M时,其合成的电感量L成为L= L1+ L2+2M。 如此,其振荡频率f是由振荡频率决定的。 此处,要满足振荡条件,反馈信号的相位必须与信号的相位为一致。 假设合成电感量L所发生的电压为e,中间的接点E的左方线圈为L1,右方线圈为L2。 此时,L1与L2所发生的电压虽然为同一方向,但是,如果以E点为基准,考虑到L1与L2的电压时,L1所发生的电压相对于所发生的电压e成为逆相。 因此,以接点E为基准,电压Vbe与Vce为逆相,也即是相位相差180°。而Vbe为晶体管放大器的输入信号,与输出信号Vce相位差l80°。 结果,相位差合计为360°,使反馈信号成为同相,达到产生振荡 的条件。 振荡频率的决定 由于设计的振荡频率为10M~20MHz,振荡用线圈L为使 用图5所示的HAM Band线圈(FCZ研究所)中的一种。

高频课程设计-LC振荡器设计

目录 目录 (1) 摘要 (2) 关键词 (2) 1 引言 (2) 1.1 课程设计背景 (2) 1.2 课程设计目的 (2) 1.3 课程设计内容 (2) 2 正弦波振荡电路 (3) 2.1 LC振荡器基本工作原理 (3) 2.2 各振荡电路的方案比较与分析 (3) 2.3 振荡器的稳频措施 (4) 2.4 改进型电容反馈电路 (4) 3 电路设计及仿真结果 (6) 3.1 参数计算 (6) 3.2进行仿真 (6) 3.3 仿真结果分析 (7) 4 课程设计心得体会 (7) 5 参考文献 (8)

LC 振荡器设计 摘要:电子线路中,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高频信号发生器。 高频信号发生器主要是产生高频正弦震荡波,电路主要由高频振荡电路构成。振荡器是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。它无需外加激励信号。 本课程设计中,为了熟悉《高频电子线路》课程,着眼于LC 振荡器的分析研究与设计。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Multisim11.0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。 关键词:LC 正弦波振荡器;西勒电路;Multisim 仿真 1 引言 1.1 课程设计背景 在电子线路中,由于LC 原件的标准型较差,谐振回路的Q 值较低,空载Q 值一般不超过300,有载QL 值更低。所以LC 振荡器的频率稳定度一般为3 10-量级,即使是克拉泼电路和西勒电路,也只能达到310-~ 410-量级。因为本次设计主要指标要求频率稳定度410-,所以选用西勒电路。 1.2 课程设计目的 (1) 掌握LC 振荡器的基本工作原理和主要技术指标还有西勒电路的电路图。 (2) 学习Multisim 仿真软件的使用方法。 (3) 学会设计电路图,理论联系实际,加深对理论知识的理解,提高分析和解决问题的能力。 1.3 课程设计内容 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

高频课程设计LC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

目录 一、设计任务与要求 (1) 二、设计方案 (1) 2.1电感反馈式三端振荡器 (1) 2.2电容反馈式三端振荡器 (2) 2.3克拉波电路振荡器 (3) 2.4西勒电路振荡器 (4) 三、设计内容 (5) 3.1LC振荡器的基本工作原理................................................ . (5) 3.2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) 3.3西勒振荡器原理图 (8) 3.4 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Multisim11.0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。所以在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。 下面对几种振荡器进行分析论证: 2.1电感反馈式三端振荡器 电感三点式振荡器又称哈特莱振荡器,其原理电路如图所示:

高频谐振放大器设计(电容耦合输出)

课程设计报告 课程名称: 高频电路设计 系别:工程技术系 专业班级:电信0901 学号: 姓名: 课程题目:高频谐振放大器设计(电容耦合输出) 完成日期: 指导老师:

设计过程: 1.确定电路形式。 2.设置静态工作点。 3.计算谐振回路的参数。 4.确定输入耦合回路及高频滤波电容。 5.电路的安装与调试。 课程设计(论文)课题任务书系:工程技术系专业:电子信息工程

设计任务说明 一、设计目的 1. 了解LC 串联谐振回路和并联谐振回路的选频原理和回路参数对回 路特性的影响; 2. 掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理; 3. 掌握高频单调谐放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计; 4. 掌握高频单调放大器的设计方案和测试方法。 二、主要技术指标及要求 1. 技术指标 已知:电源电压V V cc 12+=,负载电阻Ω=K R L 1条件下要求: 1) 中心频率MHz f 40= 2) 电压增益:75dB 2. 设计要求 1) 设计高频小信号谐振放大电路; 2) 根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数; 3) 拟定测试方案和测试步骤; 4) 写出设计报告。

目录 第1章简述 (4) 1.1 论述 (4) 第2章总体方案 (5) 2.1 设计要求 (5) 2.2总体方案简述 (5) 第3章电路的基本原理及电路的设计 (6) 3.1主要性能指标及测试方法 (6) 3.2电路的设计与参数的计算 (8) 3.2.1电路的确定 (11) 3.2.2参数计算 (11) 第4章电路的仿真与调试 (13) 4.1 电路仿真 (13) 4.2 电路的安装与调试 (14) 第五章心得体会 (15) 5.1 心得体会 (15) 附录元件清单 (16)

高频正弦波振荡器的设计讲解

福建农林大学东方学院 课程设计报告 课程名称:数字信号处理课程设计 课程设计题目:高频正弦波振荡器设计与仿真姓名: 系:计算机系 专业:电子信息工程 年级: 学号: 指导教师: 职称: 2015年12月30日

高频正弦波振荡器的设计 目录 目录 (1) 摘要: (2) 一、设计要求 (3) 二、总体方案设计 (3) 三、工作原理说明 (3) 1、振荡器概念 (3) 2、静态工作点的确定 (4) 3、振荡器的起振检查 (4) 4、高频功率放大器 (5) 5、电路设计原理框图如图1所示。 (5) 四、电路设计 (6) 1、正弦波振荡器的设计 (6) 2、高频功率放大器的设计 (9) 五、性能的测试 (11) 1振荡器振荡频率为2MHz (11) 2振荡器振荡频率为4MHz (11) 3高频功率放大器电路 (12) 4输出功率 (13) 六、结论、性价比 (13) 七、课设体会及合理化建议 (14) 八、参考文献 (14)

摘要: 本次课程设计通过对课本知识的运用,简单介绍了高频正弦波振荡器的设计方法,主要应用LC振荡电路产生正弦波,再经高频功率放大器进行功率放大,并用仿真软件进行仿真,以及对其性能进行测试,经过反复的调试最终得到满足课题要求的电路。 关键词:正弦波;振荡器;高频功率放大器。

一、设计要求 设计要求: 1. 选择合适的高频正弦波振荡器形式; 2. 从理论上分析振荡器的各个参数及起振条件; 3. 设计高频振荡器,选取电路各元件参数,使其满足起振条件及振幅条件。 主要技术指标:电源电压12V,工作频率2M-4MHz,输出电压1V,频率稳定度较高。 二、总体方案设计 该课程设计主要涉及了振荡器的相关内容还有高频功率放大器的内容,正弦波振荡器非常具有实用价值,通过该课题的研究,可以加深对振荡器以及丙类高频功率放大器的了解。 三、工作原理说明 1、振荡器概念 振荡器主要分为RC,LC振荡器和晶体振荡器。其中电容器和电感器组成的LC回路,通过电场能和磁场能的相互转换产程自由振荡。要维持振荡还要有具有正反馈的放大电路,LC振荡器又分为变压器耦合式和三点式振荡器,现在很多应用石英晶体的石英晶体振荡器,还有用集成运放组成的LC振荡器。 振荡器的作用主要是将直流电变交流电.它有很多用途.在无线电广播和通信设备中产生电磁波.在微机中产生时钟信号.在稳压电路中产生高频交流电.。 题目要求产生高频正弦波,所以选用电容三点式电路,进一步考虑从而选用并联改进型电容三点式振荡器(西勒电路),因为它具有输出波形不易失

高频振荡电路

无线电发射电路基础—高频振荡器电路(附制作实例) 利用无线电波传递信息,具有传输距离远、传送信息量大、可以穿越大多数障碍物以及无须架设线路等特点,广泛应用于通信、广播、遥控和遥测等领域,也吸引了大批无线电爱好者投身其中。要发射无线电波,首先要产生无线电波。“振荡”电路就是按照人们的意愿产生无线电波的“机器”。 高频振荡器 振荡器是一种不需要外加输入信号,而能够自己产生输出信号的电路。产生无线电载波信号的高频振荡器属于正弦波振荡器。正弦波振荡器由放大电路和反馈电路两部分组成,反馈电路将放大电路输出电压的一部分正反馈到放大电路的输入端,周而复始即形成振荡,如图1所示。高频振荡器有变压器耦合振荡器、电感三点式振荡器、电容三点式振荡器、晶体振荡器等多种电路形式。 图1正弦波振荡器 1.变压器耦合振荡器 变压器耦合振荡器电路如图2所示,变压器T包括振荡线圈L2和反馈线圈L1,L2与C2组成LC并联谐振回路,作为晶体管VT的集电极负载,L1接在VT基极。VT与LC并联谐振回路构成选频放大器,只有频率f=f o的信号得到放大,并经变压器T正反馈至基极,形成振荡,振荡频率f o=1/(2πL2C2),正弦波信号经C4耦合输出。变压器耦合振荡器的特点是容易起振,输出电压较大,但最高振荡频率较低。 2.电感三点式振荡器 所谓三点式振荡器,是指晶体管的3个电极直接与振荡回路的3个端点相连接而构成的振荡器,如图3所示。

图2变压器耦合振荡器 图3三点式振荡器 等幅波发射机制作实例 等幅波发射机可以产生和发射等幅无线电波,即没有被调制的无线电载波信号,它是用各种调制方式传输无线电信号的基础,也可用作等幅无线电报实训或简易无线电遥控。 1.电路原理 图14所示为等幅波发射机电路,它实际上就是一个高频振荡器,产生频率为40 MHz的高频无线电波。晶体管VT1、VT2及L1、C1等构成双管推挽高频振荡器,振荡频率由L1、C1谐振回路决定,电路产生的高频信号由L1耦合至L2,通过天线发射出去。L3为高频阻流圈,C2为高频旁路电容。双管推挽高频振荡器具有易于起振、输出功率大的特点,适合无线电爱好者制作。

高频压控振荡器设计

目录 前言 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。1高频压控振荡器设计原理压控振荡器 ................................................. 错误!未定义书签。 1.1工作原理 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2变容二极管压控振荡器的基本工作原理 ......................................... 错误!未定义书签。2高频压控振荡器电路设计 ..................................................................... 错误!未定义书签。 2.1设计的资料及设备 ............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2变容二极管压控振荡器电路的设计思路 ......................................... 错误!未定义书签。 2.3变容二极管压控振荡器的电路设计 ................................................. 错误!未定义书签。 2.4实验电路的基本参数 ......................................................................... 错误!未定义书签。 2.5实验电路原理图 ................................................................................. 错误!未定义书签。3高频压控振荡器电路的仿真 ................................................................. 错误!未定义书签。 3.1M ULTISIM软件简介 ............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2M ULTISIM界面介绍 ............................................................................. 错误!未定义书签。 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。 3.3典型点的频谱图 ................................................................................. 错误!未定义书签。4高频压控振荡器电路实现与分析......................................................... 错误!未定义书签。 4.1实验电路连接 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2实验步骤 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 4.3实验注意事项 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 4.4硬件测试 ............................................................................................. 错误!未定义书签。5心得体会................................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献...................................................................................................... 错误!未定义书签。

高频振荡器设计

摘要:对于正弦波振荡电路的设计,基本确定了电路可由正弦波振荡电路和丙类高频谐振放大器等基本电路组成。振荡器部分电路产生一个一定频率的正弦波形,然后经过丙类功率放大器进行放大后输出。该设计电路可分为正弦波振荡电路,丙类高频谐振放大器等几部分,然后对这几部分一一进行设计,通过运用Multisim软件仿真基本上完成了设计的任务。此正弦波振荡器包括电容三点式振荡电路和丙类功率放大器两部分。正弦波振荡器是一种不需外加信号,能自动将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的自激振荡电路。功率放大器是依靠激励信号放大管电流的控制,起到把集电极电源的直接功率变换成负载回路的交流功率的作用,其负载是两个以互感方式耦合的耦合谐振回路,用以提高对谐波的抑制能力,改善输出波形。 关键字:正弦波振荡器;电容三点式;丙类功率放大器 一、概述 1 课题研究:在电子技术领域,广泛使用各种各样的振荡器。在广播,电视,通信设备,测控仪器,各种信号源中,都是它们的必不可少的核心组件。 在测量、遥控、通信、自动控制、热处理和超声波电焊等加工设备之中,都有正弦波振荡器的应用,也作为模拟电子电路的测试信号。在工程应用中,例如在实验用的低频及高频信号产生电路中,往往要求正弦波振荡电路的振荡频率有一定的稳定度,有时要求振荡频率十分稳定,如通讯系统中的射频振荡电路、数字系统的时钟产生电路等。振荡器在无线电广播、卫星通信、电视机、开关电源、收音机等电子设备中都要用到。 2 课题分析:LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容组成。它们是储能元件,当能量充到一个饱和值得时候它又会慢慢放出来,电容电感的储能和放能正好相反,所以在它们两个之间就产生能量的交互,形成交变电流。振荡器的基本原理是反馈原理,正反馈使得电路产生振荡。 3 设计任务:设计一个振荡器,产生高频正弦波,并且输出信号必须经高频功率放大器放大。已知用于放大器的晶体管参数:Vcc=+12V,β=60,C b`c=5pF,C b`e=205pF,Uces=1.5V,三极管的损耗功率Pcm=1W;用于振荡器电路的三极管,根据设计的实际电路情况自行选择;高频功率放大器的输出采用互感变压器耦合方式,负载电阻为75Ω。 4 技术指标:振荡器振荡频率变化范围f0=6.5~8.5MHz可调;高频功率放大器输出 η70%; 功率P≥500mW,效率≥ 掌握三点式振荡电路的基本原理、起振条件、振荡电路设计及电路参数计算;通过实

高频课程设计(lc正弦波振荡器)

高频电子线路课程设计报告设计题目:LC正弦波振荡器 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 教师评分

目录 一、设计任务与要求 (1) 二、总体方案 (1) 三、设计内容 (4) LC振荡电路工作原理 (4) 构成振荡器的条件 (4) 由正反馈的观点来决定振荡的条件 (4) 振荡器平衡和稳定条件 (5) LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准 (6) 西勒电路工作原理 (7) 仿真结果与分析 (7) 各种条件下仿真波形图 (7) 参数计算 (10) 四、电路制作和调试 (11) 元器件清单及参数 (11) 五、总结 (12) 六、主要参考文 (13)

LC 正弦波振荡器的设计 一、 设计任务与要求: 通过LC 正弦波振荡器的设计进一步巩固高频电子线路的相关知识,并在设计制作的过程中运用并熟悉multisim10电子仿真软件,在实践的过程中培养我们发现问题,并利用所学知识或利用一切可以利用的资源解决问题的能力,掌握振荡器的工作原理知识,设计一个LC 正弦波振荡器,要求该电路输出稳定的正弦波信号,输出频率可调范围为10M~~20MHZ 。 二、 总体设计方案: LC 振荡电路采用三端式振荡,其中包括电感反馈式哈特莱振荡器、电容反馈式克拉泼振荡器、改进型电容反馈式西勒振荡器。 方案一:电感反馈式三端振荡器——哈特莱振荡器 哈特莱振荡器其振荡频率为f= LC 21,式中L=1L +2L +2M 。 优点:由于L 1与L 2之间有互感存在,所以比较容易起振。其次是改变回路电容来调整频率时,基本上不影响电路的反馈系数,比较方便。 主要缺点:与电容反馈振荡电路相比,其振荡波形不够好。这是因为反馈支路为感性支路,对高次谐波成高阻抗,故对于LC 回路中高次谐波反馈较强,波形失真较大。其次是当工作频率较高时,由于L 1和L 2上的分布电容和晶体管的极间电容均并联于L 1与L 2两端,这样反馈系数F 随频率变化而改变。工作频率越高,分布参数的影响越严重,甚至可能使F 减小到满足不了起振条件。 方案二:电容反馈式三端振荡器考毕兹振荡器 V (a ) 原理电路 (b ) 交流等效电路

高频谐振放大电路设计

本科毕业设计(论文) ( 2012届) 题目高频谐振放大电路 学院物理与电子工程学院 专业电子信息工程 班级 08电子信息工程(2)班 学号 0830220031 学生姓名 指导教师朱涛讲师 完成日期 2012年2月

高频谐振放大电路 High-frequency resonance amplifier 学生姓名: Student: 指导老师:朱涛讲师 Adviser: Lecturer Zhu Tao 台州学院 物理与电子工程学院School of Physics & Electronics Engineering Taizhou University Taizhou, Zhejiang, China 2012年2月 Feb 2012

摘要 本设计主要由衰减器和三级由S9018等分立元件组成的LC谐振放大器组成。衰减器采用PI型电阻网络构成,并通过实验验证调整到40dB的衰减量。放大器的谐振频率为15MHz,偏差为20KHz、增益可达86dB,此时矩形系数为6.2。放大器-3dB带宽为700KHz,输入电阻等于50欧姆。实验验证了当输入信号为5mv,,此时输出电压为0.5v,放大100倍,频率为15MHz,波形无明显失真。 关键词 衰减器;LC谐振放大器;三极管s9018

Abstract This design is mainly by the attenuator and the three level by S9018 and other discrete components LC resonant amplifier. Attenuator using PI type resistor network, and through experimental verification of adjustment to the 40dB attenuation. The resonant frequency of the amplifier for 15MHz, bias of 20KHz, gain of up to 86dB, the rectangle coefficient is 6.2. Amplifier - 3dB bandwidth of 700KHz, input resistance equal to 50 ohms. Experimental validation of a when the input signal is 5mv,, the output voltage of 0.5V, a magnification of 100 times, the frequency is 15MHz, waveform without significant distortion Key words Attenuator; LC resonant amplifier; Three transistor s9018

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