浅析电容三点式正弦波振荡器的设计
三点式正弦波振荡器(高频电子线路实验报告)

三点式正弦波振荡器(高频电子线路实验报告)摘要本实验采用三点式正弦波振荡器电路,通过实验验证了三点式正弦波振荡器的设计和实际应用,其中包括三点式正弦波振荡器的基本原理、电路结构和工作特性等。
实验结果表明,通过合理的电路设计和优化,可以得到高精度、稳定性好的正弦波振荡器,为工程应用提供了重要的参考。
关键词:三点式正弦波振荡器、电路结构、工作特性一、实验目的1.熟悉三点式正弦波振荡器的基本原理和电路结构;3.通过实验验证三点式正弦波振荡器的设计和实际应用。
二、实验原理三点式正弦波振荡器是一种常用的基本电路,它通过正反馈作用在电路中产生自激振荡现象,从而输出对称的正弦波信号。
其基本原理如下:当输出正弦信号幅度变动时,输入放大器的反相输出端和反馈电容之间的电压也会变化,导致反馈放大器的增益也会随之变化,最终导致输出正弦波的幅度稳定在一定的水平上。
同时,在电路中增加合理的RC网络,可以使三点式正弦波振荡器输出的波形更加准确、稳定。
其中,- OA1, OA2分别为运算放大器;- R1, R2, R3分别为电阻,C1, C2分别为电容,L为电感;- 输出信号可以从OA1反相输出端或者OA2非反相输出端输出。
三、实验过程本实验采用EDA软件进行电路仿真和搭建,整个实验过程分为以下几个步骤:1.根据电路原理图,使用EDAW工具将三点式正弦波振荡器的电路搭建出来;2.依据实验材料,按照电路图要求选择合适的R、C、L值;3.将搭建好的电路连接上电源(+12V),开启仿真。
4.在电路仿真过程中,通过示波器观察输出的正弦波形,并分析波形的稳定性和频率响应等特性;5.修改电路参数,观测输出波形的变化情况,并记录相应的数据;四、实验结果通过实验,在合适的电路参数和电源电压下,三点式正弦波振荡器的输出波形为一定幅值的正弦波。
图2 实验得到的三点式正弦波振荡器输出波形五、实验分析通过本实验,我们可以看出三点式正弦波振荡器具有以下特点:1.输出波形准确、稳定。
浅析电容三点式正弦波振荡器的设计

浅析电容三点式正弦波振荡器的设计电容三点式正弦波振荡器是一种常用的电子电路,用于产生稳定的正弦波信号。
它广泛应用于通信、测量和科学研究领域。
本文将对电容三点式正弦波振荡器的设计原理和关键要素进行浅析,以帮助读者更好地理解该电路的工作原理和设计方法。
一、电容三点式正弦波振荡器的基本原理电容三点式正弦波振荡器是一种基于频率选择性反馈的振荡器电路。
它由一个运放、几个电容和几个电阻组成。
其基本原理是利用电容和电阻的组合,将一部分信号反馈到输入端,从而使电路产生自激振荡。
当振荡器达到稳定状态时,输出波形将是一个稳定的正弦波信号。
1. 运放选择在电容三点式正弦波振荡器中,选择合适的运放对于振荡器的性能至关重要。
一般来说,采用增益高、输入阻抗大、输出阻抗小的运放能够提高振荡器的性能。
常用的运放有通用型运放、高速运放和运算放大器等。
2. 电容和电阻的选择电容和电阻的选择直接影响到振荡器的频率稳定性和波形失真程度。
在设计电容三点式正弦波振荡器时,需要根据所需的频率和波形要求选择合适的电容和电阻数值。
为了减小温度和供电波动对振荡器的影响,可采用温度补偿电容和电阻。
3. 反馈网络设计电容三点式正弦波振荡器的反馈网络决定了振荡器的频率特性和稳定性。
一般来说,采用RC网络作为反馈网络,可以实现较好的频率稳定性。
还可以根据具体应用需求选择适当的反馈网络结构,如Sallen-Key结构、MFB结构等。
4. 调节电路设计为了能够方便地调节振荡器的频率和幅度,通常需要设计调节电路。
常用的调节电路有变容二极管调谐电路、电位器调节电路等。
5. 输出波形整形电路振荡器产生的波形往往不够理想,需要经过整形电路进行处理。
常用的整形电路有限幅放大器、比较器、滤波器等。
1. 确定频率范围和波形要求在设计电容三点式正弦波振荡器时,首先需要确定所需的频率范围和波形要求。
根据具体的应用需求,选择合适的频率范围和波形要求。
根据所需的频率范围和波形要求,选择合适的运放、电容和电阻。
电容三点式振荡器电路设计与实现

郑州轻工业学院本科通信电子线路课程设计总结报告设计题目:电容三点式振荡器电路设计与实现学生姓名:系别:专业:班级:学号:指导教师:2010年12月25日郑州轻工业学院课程设计任务书题目:电容三点式振荡器电路设计与实现专业、班级学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等:1、主要内容1) 焊接振荡器电路板。
2) 通过LC振荡器和晶体振荡器输出的波形,对比分析LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。
2、基本要求元器件排放错落有致,节点焊接正确,设计结构设合理,实验数据可靠,结果输出稳定。
3、主要参考资料[1]张启民编著.通信电子线路.西安:西安电子科技大学出版社,2004.[2]董尚斌等编.通信电子线路.北京:清华大学出版社,2007.[3]顾宝良编著.通信电子线路教程.北京:电子工业出版社,2007.完成期限:2010年12月25日指导教师签名:课程负责人签名:2010年12月25日目录1、设计题目 (4)2、设计内容 (4)3、设计思路 (4)4、设计原理 (4)5、运行结果 (9)6、实验体会 (10)7、参考文献 (11)一:设计题目:电容三点式振荡器电路设计与实现二:设计内容:1) 振荡器电路板的设计与焊接。
2) 调节LC振荡器和晶体振荡器中静态工作点,并了解反馈系数及负载对振荡器的影响。
3) 测试、分析比较LC振荡器与晶体振荡的稳定状况。
三:设计思路:焊接一个符合电容三点式的电路板,电路板上包含有LC振荡电路和集体震荡器震荡电路。
焊接好电路板之后,调节LC振荡器和晶体振荡器的静态工作点。
观察LC振荡器和晶体振荡器的波形图,同时对LC振荡器和晶体振荡器所产生的波形图进行对比分析。
四:设计原理:本次实验首先需要焊接电路板,在焊接电路板时需要注意一些节点的焊接,同时避免焊接时出现短路现象。
本次实验验中振荡器包含电容反馈LC三端振荡器和一个晶体振荡器。
振荡电路主要由振荡回路模块、偏置电路模块、输出缓冲电路模块组成。
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。
三点式正弦波振荡器(高频电子线路实验报告)

三点式正弦波振荡器一、实验目的1、 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。
2、 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。
3、 研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对振荡器频率稳定度的影响。
二、实验内容1、 熟悉振荡器模块各元件及其作用。
2、 进行LC 振荡器波段工作研究。
3、 研究LC 振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。
4、 测试LC 振荡器的频率稳定度。
三、实验仪器1、模块 3 1块2、频率计模块 1块3、双踪示波器 1台4、万用表 1块四、基本原理实验原理图见下页图1。
将开关S 1的1拨下2拨上, S2全部断开,由晶体管N1和C 3、C 10、C 11、C4、CC1、L1构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI 可用来改变振荡频率。
)14(1210CC C L f +=π振荡器的频率约为4.5MHz (计算振荡频率可调范围) 振荡电路反馈系数F=32.04702202203311≈+=+C C C振荡器输出通过耦合电容C 5(10P )加到由N2组成的射极跟随器的输入端,因C 5容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。
射随器输出信号经N3调谐放大,再经变压器耦合从P1输出。
图1 正弦波振荡器(4.5MHz )五、实验步骤1、根据图1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。
2、研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。
(1)将开关S1拨为“01”,S2拨为“00”,构成LC 振荡器。
(2)改变上偏置电位器W1,记下N1发射极电流I eo (=11R V e ,R11=1K)(将万用表红表笔接TP2,黑表笔接地测量V e ),并用示波测量对应点TP4的振荡幅度V P-P ,填于表1中,分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系,测量值记于表2中。
电容三点式振荡器与变容二极管直接调频电路设计

电容三点式振荡器与变容二极管直接调频电路设计电容三点式振荡器是利用电容器的充放电过程来实现振荡的一种电路。
它由三个电容器和三个开关组成,可以产生正弦波信号。
而变容二极管直接调频电路是利用变容二极管的电容值来改变频率的一种电路。
接下来,我将详细介绍这两种电路的设计原理和具体步骤。
一、电容三点式振荡器的设计1.选择合适的电容器:根据需要的振荡频率选择三个电容器,它们的容值应满足一定的条件,使得振荡频率在需要的范围内。
2.设计电容切换电路:使用开关将电容器按照一定的顺序连接到振荡器电路中。
可以使用晶体管开关或者集成电路开关。
3.设计反馈电路:将振荡器的输出连接到反馈电路上,使其形成闭环。
可以使用电压放大器或运算放大器来实现反馈。
4.计算电容切换时间:根据需要的振荡频率,计算电容切换时间,使得每个电容器的充电时间和放电时间可以满足要求。
5.调整电容器的容值:如果振荡频率不满足要求,可以通过调整电容器的容值来改变频率。
6.测试和优化:将设计好的电路进行测试,并根据测试结果优化电路参数,使得振荡稳定且频率准确。
二、变容二极管直接调频电路的设计变容二极管直接调频电路的原理是通过改变变容二极管的电容值来改变振荡频率。
以下是具体步骤:1.选择合适的变容二极管:根据需要的频率范围选择合适的变容二极管,其电容值应可以根据需求变化。
2.设计变容二极管控制电路:将变容二极管连接到控制电路中,通过改变控制电路中的电压或电流来改变变容二极管的电容值。
3.设计振荡电路:将变容二极管连接到振荡电路中,可以选择适当的振荡电路结构,如晶体振荡电路或集成电路振荡电路。
4.调整控制电路参数:根据需求调整控制电路中的电压或电流,以改变变容二极管的电容值,从而改变振荡频率。
5.测试和优化:将设计好的电路进行测试,并根据测试结果优化电路参数,使得振荡稳定且频率可调范围广。
总结:电容三点式振荡器和变容二极管直接调频电路是两种常用的电路,可以实现不同频率的振荡。
电容三点式lc振荡器实验报告

电容三点式lc振荡器实验报告电容三点式LC振荡器实验报告实验目的:本实验旨在通过搭建电容三点式LC振荡器,探究其工作原理和特性,并对其进行性能测试。
实验器材:1. 电容三点式LC振荡器电路板2. 信号发生器3. 示波器4. 电压表5. 电感6. 电容7. 电阻8. 电源实验步骤:1. 按照电路图连接电容三点式LC振荡器电路板,并接入信号发生器和示波器。
2. 调节信号发生器的频率和幅度,观察振荡器的输出波形,并记录波形的频率和幅度。
3. 测量电容三点式LC振荡器的电压、电流和频率的关系,绘制相关的特性曲线。
4. 调节电容或电感的数值,观察振荡器的频率和幅度的变化,并记录数据。
实验结果:通过实验,我们观察到电容三点式LC振荡器在一定频率范围内能够产生稳定的正弦波输出。
随着频率的增加,输出波形的振幅也随之增大,直到达到共振频率时振幅最大。
在共振频率附近,振荡器的输出波形非常稳定,可以作为稳定的信号源使用。
此外,我们还发现当调节电容或电感的数值时,振荡器的共振频率也会相应地发生变化。
这表明电容三点式LC振荡器的频率特性受到电容和电感数值的影响,可以通过调节这些参数来实现对振荡器频率的调节。
结论:通过本实验,我们深入了解了电容三点式LC振荡器的工作原理和特性。
我们发现该振荡器能够稳定产生正弦波输出,并且具有较好的频率调节性能。
这些特性使得电容三点式LC振荡器在实际应用中具有广泛的用途,例如在通信、测量和控制系统中都有着重要的作用。
希望通过本实验,能够增进同学们对振荡器的理解,为今后的学习和研究打下良好的基础。
电容三点式振荡电路设计

1.2 电容三点式振荡电路设计图1所示为利用反馈原理设计的一个电容三点式振荡器,又称考毕兹振荡器。
图中晶体管放大电路构成主网络,直流电源对电路提供偏置,偏置电压经过直流工作点分析在电路中表示出来。
LC并联谐振回路构成正反馈选频网络,其中C1、C2和Ce分别为高频耦合电容和旁路电容,C3、C4为回路电容,L1是回路电感。
在不考虑寄生参数的情况下,根据正弦振荡的相位条件,振荡频率计算公式为:C4端接回基极构成正反馈,反馈系数为F=C3/C4。
电容三点式振荡器的优点为电容对晶体管非线性特性产生的高次谐波呈现低阻抗,所以反馈电压中高次谐波分量很小,因此输出波形接近于正弦波。
2 电路的仿真分析2.1 起振过程振荡曲线分析,即电路的瞬态分析(Time Domain Transient) 在Capture CIS中绘制电路的原理图如图1,各元件参数如图中所示。
对波形发生电路进行时域仿真就是仿真电路的输出波形,因此应选择瞬态分析方式。
仿真时间选择5 μs,并设置Maximum step(最大步长)为10 ns,以输出光滑的振荡波形。
执行仿真分析命令,可以在Probe中清晰地看出正弦波发生电路的起振过程。
图2即为out点输出波形,从中可见起振时间约为1.0 us。
根据仿真波形分析起振过程如下:在刚接通电源时电路中存在各种扰动,这些扰动均具有很宽的频谱,但是只有频率近似为LC选频网络谐振频率fo的分量才能通过反馈网络产生较大的反馈电压。
由于环路增益T>1,经过线性放大和反馈的不断循环,振荡电压会不断增大。
然而由于晶体管的线性范围是有限的,随着振幅的增大放大器逐渐进入饱和区或截止区,增益逐渐下降。
当放大器增益下降而导致环路增益下降到1时,振幅增长过程停止,振荡器达到平衡,进入等幅振荡状态。
改变横坐标将波形放大,利用标尺功能测得波形极大点时间坐标如图3中所示。
通过计算可发现波形周期不稳定:B-A=2.303 3-2.190 5=0.112 8 us,C-B=2.409 3-2.303 3=0.1060us,D-C=2.5107-2.409 3=0.101 4us,E-D=2.621 0-2.510 7=0.110 3 us;即波形频率fo稳定度不高fo=1/T≈4/(E-A)=9.29 MHz。
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浅析电容三点式正弦波振荡器的设计
电容三点式正弦波振荡器是一种常见的振荡器电路。
它的基本原理是利用电容和电感的相互耦合,通过频率选择网络来实现正弦波的振荡输出。
电容三点式正弦波振荡器的设计涉及到以下几个关键因素:频率选择网络、幅度稳定电路、负反馈电路以及输出电路。
首先是频率选择网络的设计。
频率选择网络是决定振荡器振荡频率的关键部分,也是整个振荡器的起振条件。
常见的频率选择网络有LC谐振电路和RC谐振电路。
对于电容三点式振荡器,一般选择RC谐振网络。
RC谐振网络由一个固定的电阻和一个可变的电容组成,可以通过调节电容的大小来改变振荡频率。
其次是幅度稳定电路的设计。
由于振荡器是一个自激振荡的系统,输出的振荡幅度可能会受到电源波动的影响而不稳定。
为了保持幅度的稳定,需要设计一个幅度稳定电路。
常见的幅度稳定电路包括电流源和反馈电路。
电流源可以提供稳定的电流,保证振荡器在工作时有足够的驱动能力;反馈电路可以实现负反馈调节,使得输出信号的幅度能够稳定在设定值。
最后是输出电路的设计。
输出电路负责将振荡器的输出信号转换为可用的电压或电流信号。
常见的输出电路包括基准电路和放大电路。
基准电路用于提供稳定的基准电压或电流,以供振荡器输出信号参考;放大电路可以将输出信号放大到足够的幅度,以便于后续的使用或传输。