克拉泼振荡器及跨阻放大电路设计与仿真
克拉泼电路

佳 木 斯 大 学 实 验 报 告姓 名 宋星辰信息电子技术学院 14级 通信工程四班课程名称高频电子线路 任课教师史庆军 时 间地 点1c06-329 实验题目 克拉泼振荡器评分一、实验目的与要求1、学会测量静态工作点。
2、学会观察起振的过程。
3、了解静态工作点对起振、振荡频率和输出幅度的影响。
4、了解可变电容对振荡频率和输出幅度的影响。
二、实验仪器微机,仿真软件 三、实验内容与测试结果 1、建立仿真电路根据题目搭建出如图所示克拉泼电路图12、静态工作点测试使用软件自带的直流静态工作点分析工具分析出e V 和e I 大小,如下图所示图23、观察起振过程图3 正常情况下起振过程4、测试静态工作点对起振,振荡频率和输出幅度的影响调节R7为正常值,偏大和偏小,观察各状态的起振过程,振荡频率和幅值图 R7为50%时的状态保持示波器各参数不变,改变R7图 R7为10%时的状态图 R7为90%时的状态5、测试可变电容对振荡频率和输出幅度的影响同样改变C2为三种状态,保持示波器参数不动,观察所示幅度和频率图 C2为25%时的状态图 C2为80%时的状态四、实验结果分析1、静态工作点分析:由软件分析出的静态工作点可以看出放大器工作在放大状态,接近截止区2、静态工作点对起振,振荡频率和输出幅度的影响:根据示波器输出的波形得到如下结论:静态工作偏低,起振快,振荡频率低,振幅小。
静态工作点偏高,起振、振荡频率、振幅与正常值相差不大3、可变电容对振荡频率和输出幅度的影响:根据示波器输出的波形得到如下结论:C2的改变不影响振幅,只有当C2偏高时降低振荡频率,C2偏低时不影响振荡频率。
克拉泼振荡器工作原理

克拉泼振荡器工作原理克拉泼振荡器是一种电路,用于产生高频信号。
它是由法国电子工程师亨利·克拉泼发明的。
克拉泼振荡器常用于无线通信、射频电路、雷达以及其他需要高频信号的系统中。
克拉泼振荡器的工作原理基于正反馈。
正反馈是指将输出信号的一部分重新输入到输入端,从而放大输入信号。
克拉泼振荡器有两个关键组成部分:放大器和反馈网络。
放大器是克拉泼振荡器的核心部分。
它负责放大输入信号并提供正反馈。
典型的放大器是由一个或多个晶体管组成的。
当输入信号经过放大器时,放大器将其放大,并将一部分输出信号经过反馈网络返回到输入端。
反馈网络是克拉泼振荡器的另一个重要组成部分。
它将输出信号与输入信号相连接,形成正反馈回路。
反馈网络通常由电容器、电感器和电阻器组成。
其目的是确保振荡器可以自持振荡,并在特定频率下产生稳定的高频信号。
克拉泼振荡器的工作原理可以进一步解释为下面的几个步骤:1. 初始激励:在电路中加入一个瞬时的激励信号。
2. 放大:输入信号经过放大器,被放大并送回到输入端。
3. 反馈:放大后的信号通过反馈网络返回到输入端,形成正反馈回路。
4. 振荡:正反馈导致信号在振荡器中持续增长,产生高频信号。
5. 输出:高频信号可以从振荡器输出端提取出来,供其他电路使用。
在克拉泼振荡器中,正反馈电路的增益必须大于1,才能保证振荡器可以产生持续振荡。
否则,振荡器会因为衰减而停止振荡。
为了保持稳定的振荡,克拉泼振荡器还需要满足一定的相位平衡条件,在特定频率范围内产生相位延迟为0的振荡信号。
此外,克拉泼振荡器的频率可以通过调整反馈网络中的电容器和电感器的数值来控制。
改变电容器和电感器的数值可以改变反馈网络的共振频率,从而改变振荡器的工作频率。
总之,克拉泼振荡器是一种通过正反馈实现自持振荡的电路。
通过合理的设计和调整,克拉泼振荡器可以产生稳定、高频的信号,广泛应用于无线通信和其他高频电路中。
实验三LC电容反馈三点式振荡器(克拉泼振荡器)

实验三LC电容反馈三点式振荡器(克拉泼振荡器)实验三LC电容反馈三点式振荡器(克拉泼振荡器)⼀、实验⽬的1、掌握LC三点式振荡电路的基本原理,掌握电容反馈式LC三点振荡电路的设计⽅法及参数计算⽅法。
2、掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。
3、掌握振荡器反馈系数不同时,静态⼯作电流I EQ对振荡器起振及振幅的影响。
⼆、预习要求1、复习LC振荡器的⼯作原理。
2、分析图3-1电路的⼯作原理,及各元件的作⽤,并计算晶体管静态⼯作电流Ic的最⼤值(设晶体管的β值为50)。
3、实验电路中,L1=3.3µh,若C=120pf,C′=680pf,计算当C T=50pf和C T=150pf时振荡频率各为多少?三、实验仪器1、双踪⽰波器2、万⽤表3、⾼频电路实验装置四、实验内容及步骤实验电路见3-1,实验前根据原理图在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作⽤。
图3-1 LC电容反馈式振荡器、检查静态⼯作点(1)在实验板+12V插孔上接⼊+12V直流电源,注意电源极性不能接反。
(2)反馈电容C不接,(C′=680pf),⽤⽰波器观察振荡器停振时的情况,注意:连接C′的接线要尽量短。
(3)改变电位器Rp 测得晶体管V 的发射极电压V E ,V E 可连接变化,记下V E 的最⼤值,计算I E 值。
I =设Re = 1KΩ2、振荡频率与振荡幅度的测试实验条件:Ie=2mA 、C=100pf C′=680pf R L =110K(1)改变C T 电容,当分别接为C9、C10、C11时,记录相应的频率值,并填⼊表3.1。
(2)改变C T 电容,当分别接为C9、C10、C11时,⽤⽰波器测量相应振荡电压的峰峰值V p-p ,并填⼊表3.1。
表3.13、测试当C 、C′不同时,起振点、振幅与⼯作电流I ER 的关系(R=110KΩ)(1)取C=C3=100pf 、C′=C4=1200pf ,调电位器Rp 使I EQ (静态值)分别为表3.2所标各值,⽤⽰波器测量输出振荡幅度Vp-p (峰⼀峰值),并填⼊表3.2。
基于Cadence仿真设计的两级跨导放大器电路

19科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 研 究 报 告图1图2图3模拟电路设计(Design of Analog Circuit)是在IC设计中不可或缺的部分,而模拟电路设计完成后必须进行仿真验证,模拟、混合信号IC的仿真验证是IC设计成败的关键。
Cadence软件提供非常完整的模拟、混合信号仿真验证的解决方案,因此现在工业界多使用Cadence软件,那么学会使用Cadence仿真设计并优化电路是非常有必要的。
刚开始学习使用Cadence仿真设计电路时一定会遇到不小的难题,不知道如何设置参数来达到电路指标。
因此,本文旨在通过对CMOS两级跨导放大器的设计与仿真来介绍一种便于理解的仿真思想,帮助初学者理清头绪、抓住仿真精髓。
1 设定各管的直流工作点及参数首先给出指标要求:80DM A dB ,80CMRR dB ,电源电压3V,5(60)o GB MHz PM ,10Cl pF ,10/SR V s ,输出电压摆幅:0.5~2.5V, :1.3~3ICMR V V,1Pdiss mW 。
再查出所用模型库中N M O S 和P M O S 在没有体效应时的阈值电压: 0()0.79th n V V V, 0()0.95th p V V V。
由于要求最大共模输入电压是3V ,则必须采用NM OS 折叠式输入级,并且考虑较高增益,因而采用图1的电路(每个MOS管的沟道长度L设定为2 m)。
1.1确定 Cc 、(2)D M I 、M0和M1的参数根据模拟CMOS集成电路知识,先给出补充说明:右半平面零点Z 1由C c 产生, 91m g Z Cc;第二主极点92m g P Cl ;单位增益带宽0m g GB Cc;如果 110Z GB ,为使相位裕度 60o PM ,则必须基于C a d e n c e 仿真设计的两级跨导放大器电路向导 刘盛锋 周召涛(重庆邮电大学光电工程学院 重庆 400065)摘 要:本文用C a d e n c e 软件仿真设计了C M O S 两级跨导放大器电路,旨在为初学者介绍仿真思想。
克拉泼振荡电路和西勒振荡电路的特点

克拉泼振荡电路和西勒振荡电路的特点克拉泼振荡电路是一种自激振荡电路,具有以下特点:1. 简单可靠:克拉泼振荡电路结构简单,一般由晶体管、电感、电容和电阻组成,易于实现和调节。
而且克拉泼振荡电路没有其他外部振荡源的依赖,可以自行生成稳定的振荡信号。
2. 波形稳定:克拉泼振荡电路是基于震荡晶体管的集”正“和”反“电路之后,通过反馈增益产生持续的正反馈作用,使输出信号稳定。
克拉泼振荡电路的输出波形通常是正弦波或方波,具有良好的波形质量。
3. 调谐范围广:克拉泼振荡电路的频率可通过调节电容或电感的值来实现,可以在广泛的频率范围内进行调谐。
这使得克拉泼振荡电路在无线电通信、广播电视、雷达和其他高频电路中得到广泛应用。
4. 可变频率:通过调整电容或电感的值,克拉泼振荡电路的工作频率可以调整。
这对于需要频率可调的应用非常有用,如电子琴、无线电收音机等。
5. 低成本:克拉泼振荡电路由于其简单的结构和易于制造的特点,成本较低,适用于大规模的制造和应用。
这也使得克拉泼振荡电路得到了广泛的应用和研究。
西勒振荡电路是一种稳定的RC振荡电路,具有以下特点:1. 简单可靠:西勒振荡电路结构简单,一般由运放、电阻和电容组成,易于实现和调节。
而且西勒振荡电路没有其他外部振荡源的依赖,可以自行生成稳定的振荡信号。
2. 稳定性好:西勒振荡电路通过反馈电阻和电容形成了一个稳定的回路,能够在特定频率范围内产生稳定的振荡信号。
它是通过调整电阻和电容的值来实现频率的调谐。
3. 低失真:西勒振荡电路输出的振荡信号波形质量较高,具有低失真的特点。
这使得西勒振荡电路适用于需要较高波形质量的应用,如音频放大器、音响设备等。
4. 幅值可调:通过调节电阻和电容的值,西勒振荡电路的幅值可以调整。
这对于需要幅值可调的应用非常有用,如音量调节等。
5. 频率稳定:西勒振荡电路在一定范围内具有很高的频率稳定性,可以在不受外界条件影响的情况下产生稳定的振荡信号。
克拉泼振荡电路和西勒振荡电路的特点

克拉泼振荡电路和西勒振荡电路的特点克拉泼振荡电路和西勒振荡电路是常见的振荡电路,用于产生稳定的振荡信号。
它们在电子设备的设计和制造中起着重要的作用。
本文将分别介绍克拉泼振荡电路和西勒振荡电路的特点。
克拉泼振荡电路是一种基于电感和电容的振荡电路。
它的特点如下:1. 简单可靠:克拉泼振荡电路由少量的电子元件构成,结构简单,易于理解和实现。
它的可靠性较高,能够在长时间内产生稳定的振荡信号。
2. 频率稳定:克拉泼振荡电路能够产生稳定的频率振荡信号,适用于需要精确频率的应用。
通过调整电容和电感的数值,可以实现所需的特定频率输出。
3. 可调性:克拉泼振荡电路的频率可通过改变电容或电感的数值来调节。
这种可调性使得它在一些需要频率可变的应用中非常实用,如调谐电路或频率控制电路。
西勒振荡电路是一种基于反馈的振荡电路。
它的特点如下:1. 高增益:西勒振荡电路采用正反馈放大器,使得其增益高于1,能够产生稳定的振荡信号。
其输出信号被反馈回输入端,形成自激振荡,从而产生稳定的频率输出。
2. 精确性:西勒振荡电路能够产生精确的频率输出。
通过合理设计反馈电路和放大器的参数,可以实现所需的特定频率输出。
3. 可靠性:西勒振荡电路的结构相对复杂一些,但其可靠性较高。
它通过反馈调节自身的工作状态,能够在长时间内产生稳定的振荡信号。
综上所述,克拉泼振荡电路和西勒振荡电路都有各自独特的特点。
克拉泼振荡电路简单可靠,适用于需要稳定频率输出的应用;而西勒振荡电路具有高增益和精确性,可用于需要高精度频率输出的应用。
在实际应用中,根据需要选择合适的振荡电路可以满足设计要求。
克拉泼电路

佳木斯大学
实验报告
一、实验目的与要求
1、学会测量静态工作点。
2、学会观察起振的过程。
3、了解静态工作点对起振、振荡频率和输出幅度的影响。
4、了解可变电容对振荡频率和输出幅度的影响。
二、实验仪器
微机,仿真软件
三、实验内容与测试结果
1、建立仿真电路
根据题目搭建出如图所示克拉泼电路
图1
2、静态工作点测试
使用软件自带的直流静态工作点分析工具分析出e V 和e I 大小,如下图所示
图2
3、观察起振过程
图3 正常情况下起振过程
4、测试静态工作点对起振,振荡频率和输出幅度的影响
调节R7为正常值,偏大和偏小,观察各状态的起振过程,振荡频率和幅值
图 R7为50%时的状态
保持示波器各参数不变,改变R7
图 R7为10%时的状态
图 R7为90%时的状态5、测试可变电容对振荡频率和输出幅度的影响
同样改变C2为三种状态,保持示波器参数不动,观察所示幅度和频率
图 C2为25%时的状态
图 C2为80%时的状态
四、实验结果分析
1、静态工作点分析:由软件分析出的静态工作点可以看出放大器工作在放大状态,接近截止区
2、静态工作点对起振,振荡频率和输出幅度的影响:根据示波器输出的波形得到如下结论:静态工作偏低,起振快,振荡频率低,振幅小。
静态工作点偏高,起振、振荡频率、振幅与正常值相差不大
3、可变电容对振荡频率和输出幅度的影响:根据示波器输出的波形得到如下结论:C2的改变不影响振幅,只有当C2偏高时降低振荡频率,C2偏低时不影响振荡频率。
克拉泼改进型电容三点式振荡器

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)3.1.2设计意义 (1)3.2克拉泼电容三点式振荡电路的基本原理 (1)3.2.1 振荡器组成原则 (1)3.3.2改进型电容三点式(克拉泼振荡器)的由来 (2)3.2.3 克拉泼振荡器的电路分析 (2)3.2.4克拉泼振荡器的起振条件 (3)3.2.5克拉泼振荡器的振荡频率 (3)3.2.6克拉泼振荡器的电容参数影响 (4)3.3设计方法和内容 (5)3.3.1电容三点式和改进型电容三点式仿真比较 (5)3.3.2克拉泼振荡器电容参数改变对波形的影响 (6)3.5结论 (7)致谢 (7)参考文献 (8)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。
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摘要本次课程设计主要由三部分电路设计组成,克拉泼电容三点振荡电路、四阶巴特沃斯带通滤波器和跨阻放大电路。
此次电路设计,主要介绍了三个电路的设计原理、设计仿真过程、结果分析和结论等。
克拉泼电容三点振荡器的特点是在共基电容三点式振荡器的基础上,用一电容C4,串联于电感L1的支路上。
其作用是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到提高。
四阶巴特沃斯带通滤波器通过级联运放电路构成一个新电路使其转移函数的分母中含有巴特沃斯多项式,其中每个级联的子电路提供一个因式,进而得到四阶的巴特沃斯。
跨阻放大电路接连二级放大电路,将电流信号转换成电压信号,得到放大后的电信号。
完成电路原理图后再经过Protuse的仿真,得到了与理论值相近的结果,分析产生误差的原因以及所得结论。
关键字:振荡器;滤波器;放大器;ProtuseI目录1 绪论 (1)1.1 克拉泼电容三点振荡器 (1)1.2 四阶巴特沃斯带通滤波器 (1)1.3 跨阻放大器 (2)2 工作原理 (3)2.1 振荡器的工作原理 (3)2.1.1振荡器的概述 (3)2.1.2振荡器的原理 (3)2.1.3 电容三点式振荡器 (4)2.1.4 克拉泼振荡器的工作原理 (5)2.2 滤波器的工作原理 (6)2.2.1滤波器的概述 (6)2.2.2巴特沃斯响应 (6)2.2.3巴特沃斯带通滤波器的工作原理 (7)2.3 跨阻放大器的工作原理 (8)3 电路设计 (9)3.1 克拉泼振荡器的设计 (9)3.2巴特沃斯滤波器的设计 (11)3.3跨阻放大器的设计 (13)4 结果分析 (15)4.1仿真结果 (15)4.1.1 克拉泼振荡器的仿真 (15)4.1.2 巴特沃斯滤波器的仿真 (16)4.1.3跨阻放大器的仿真 (17)4.2分析结果 (17)4.2.1克拉泼的结果分析 (17)4.2.2巴特沃斯的结果分析 (18)4.2.3跨阻放大器的结果分析 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)II1 绪论1.1 克拉泼电容三点振荡器振荡器主要分为晶体振荡器和LC振荡器,本次课设采用LC振荡器。
LC振荡器中的基本电路就是通常所说的三端式振荡器,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。
其中三端式又分为两种基本电路。
根据反馈网络由电容还是电感完成的分为电容反馈振荡器和电感反馈振荡器。
同时为了提高振荡器的稳定度,通过对电容三点式振荡器的改进可以得到克拉泼振荡器。
克拉泼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。
1.2 四阶巴特沃斯带通滤波器滤波器的设计是电子设计中最基本也是最重要的一环,广泛应用于信号处理、通信、自动控制等领域。
从工作频率上划分,可以分为低通、带通和高通滤波器;从性能特性分可以分为巴特沃兹、切比雪夫、贝赛尔等。
其中巴特沃斯滤波器具有最平坦的幅频特性,因而在实际应用中使用较多。
本文将详细讲解巴特沃斯滤波器的设计方法。
在微机工业测控现场中,经常会出现待测模拟电压信号与测量设备之间有较远的一段距离的情况,把该待测模拟电压信号直接通过很长的线路送入测量设备显然是不合理的。
通常采用的方法是:在测量现场对待测模拟信号进行放大、滤波等预处理,再经过变换后进行远距离传送,在测量设备附近再反变换成电压信号进行测量。
适合工业测控系统远距离传送的信号一般有电流源或频率信号。
为了把待测模拟电压信号变换成电流源信号传送,常常使用电压/ 电流变换电路。
而电流/ 电压变换电路是把电流信号线性地转换成电压信号输出的电路。
电子电路技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。
1906年美国的德福雷斯特发明了真空三极管,开创了揉电声技术的先河。
1927年1贝尔实验室发明了负反馈NFB(Negative feedback)技术后,使电子技术的发展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如“威廉逊”放大器,而1947年威廉逊先生在一篇设计Hi-Fi(High Fidelity)放大器的文章中介绍了一种成功运用负反馈技术,成为了Hi-Fi 史上一个重要的里程碑。
60年代由于晶体管的出现,使功率放大器步入了一个更为广阔的天地。
直至70年代,晶体管放大技术的应用已相当成熟,各种新型电路不断出现,如:较成功地解决了负反馈电路的瞬态失真和高频相位反转问题的无负反馈放大电路。
在60年代初,美国首先推出电子电路技术中的新成员——集成电路,到了70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被世界所认识。
发展至今,集成电路、运算放大集成电路被广泛用于电气设备电路。
1.3 跨阻放大器跨阻放大器是放大器类型的一种,放大器类型是根据其输入输出信号的类型来定义的。
在电学范畴,假设放大器增益A=Y/X,Y为输出,X为输入。
由于表征一个信号不是用电压就是电流,所以组合一下就有四种放大器。
此次我们用的是当输入为电流信号,输出为电压信号时,A=Y(电压)/X(电流),具有电阻的量纲,所以一般称之为跨阻放大器。
由于其具有高带宽的优点,一般用于高速电路,如光电传输中普遍应用。
22 工作原理2.1 振荡器的工作原理2.1.1振荡器的概述不需外加输入信号,便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。
按照产生的波形,振荡器可以分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
按照产生振荡的工作原理,振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。
所谓反馈式振荡器,就是利用正反馈原理构成的振荡器,是目前用的最广泛的一类振荡器。
所谓负阻式振荡器,就是利用正反馈有负阻特性的器件构成的振荡器,在这种电路中,负阻所起的作用,是将振荡器回路的正阻抵消以维持等幅振荡。
反馈式振荡电路,有变压器反馈式振荡电路,电感三点式振荡电路,电容三点式振荡电路和石英晶体振荡电路等。
电感三点式振荡器的电感线圈对高次谐波呈现高阻抗所以反馈带中高次谐波分量较多输出波形较差。
本次设计要求我们采用的是电容三点式振荡电路,由于电容三点式振荡电路有一些缺陷,通过改进,得到了西勒振荡器。
2.1.2振荡器的原理振荡器LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接构成的电路即为三端式振荡器,其示意图如下图2.1所示:图2.1一般形式的三点式振荡器三点式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34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。
也就是说上图中be Z∙、ce Z∙与bcZ∙的性质必须相反振荡器才能起振。
设:be Z∙、ce Z ∙、bcZ∙为纯fb eebVV V ∙∙∙==- (2.1.1) beebv ce ce V VX ebF V V X ce ∙∙∙∙∙∙∙===-(2.1.2)负号表示产生180o 相移,与V be 和V ce 间的180o 相移合成为360o相移,满足正反馈条件。
为此,X ce 与X eb 必为同名电抗,而X cb 须是X ce 与X eb 的异名电抗。
2.1.3 电容三点式振荡器电容三点式的原理示意图如下图2.2所示:图2.2 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 ,根据前面所述的班别准则为,该电路满足相位条件。
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。
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振频率相等时,电路发生谐振。
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,使放大器倍数减小,最后达到平衡,此时振荡幅度不在增大。
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f为:50f =(2.1.3)反馈系数F 为:12/F C C ≈ (2.1.4)若要它产生正弦波,满足F=1/2—1/8,太小或者太大均不容易起振。
一个实际的振荡电路,在F 确定后,其振幅增加的主要是靠提高振荡管的静态电流值。
但是如果静态电流值取得太大,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,静态电流值一般取c o I =0.5mA —4mA 。
电容三点式的优点是:1)振荡波形好;2)电路的频率稳定度高,工作频率可以做得较高,达到几十赫兹到几百赫兹的甚高波段范围。
电路缺点:若调用C1或C2改变振荡回路的工作频率,反馈系数也将改变使振荡器的频率稳定度不高。
2.1.4 克拉泼振荡器的工作原理电容三点式改进型“克拉泼振荡器”如下图2.3所示:图2.3 克拉泼振荡器电路电路的特点是在共基电容三点式振荡器的基础上,用一电容C5串联于电感L1的支6路上。
其作用是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到提高。
因为C5远远小于C2或C3,所以电容串联后的等效电容约为C5。
电路的振荡频率为:01/2f π= (2.1.5)与基本电容三点式振荡电路相比,在电感L 支路上串联一个电容后有以下特点: 1. 振荡频率可改变不会影响反馈系数; 2. 振荡幅度比较稳定;3. 电路中C4不能太小否则会导致停振,所以克拉破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做固定频率振荡器。
2.2 滤波器的工作原理2.2.1 滤波器的概述滤波器在电子电路中是一种对干扰信号或是无用的信号进行滤除的一种装置,包括电抗性元件L 、C 构成的无源滤波器、由集成运算放大器组成的有源滤波放大器,以及三极管滤波器等。
滤波器分类: 按滤波器的组成元件的不同可以分为无源滤波器和有源滤波器。
按照滤波器的频率特性不同,滤波器通常可以分为四类:低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、带通滤波器。
低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声。
高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量。
带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。
两类响应2.2.2 巴特沃斯响应巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。
该响应非常平坦,非常接近DC 信号,然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB,最终逼近-20ndB/decade 的衰减率,其中n为滤波器的阶数。
巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用,其对于维护增益的平坦性来说非常重要。
在一些应用当中,最为重要的因素是滤波器截断不必要信号的速度。