电容三点式振荡器课设

目录

1、绪论 ......................................................................................................................... 错误！未定义书签。

2、电容三点式振荡器 ......................................................................................... 错误！未定义书签。

2.1反馈振荡器的原理和分析................................. 错误！未定义书签。

2.2 实验原理............................................... 错误！未定义书签。

2.3电路元件选用........................................... 错误！未定义书签。

2.4三极管N2221A的工作原理................................ 错误！未定义书签。

3、仿真实验内容和步骤.................................................................................... 错误！未定义书签。

3.1组建仿真电路和调整电路静态工作点....................... 错误！未定义书签。

3.2测电路的振荡频率和幅度................................. 错误！未定义书签。

3.3数据分析及仿真结果..................................... 错误！未定义书签。

3.4误差分析............................................... 错误！未定义书签。

4、设计总结 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。

5、心得体会 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 (14)

附录 (15)

1、绪论

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0f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f U和输入电压i U要相等，这是振幅平衡条件。二是f U和i U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。

电容三点式振荡器是自激振荡器的一种，由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名。它的优点是：反馈电压取自电容，而电容对晶体管非线性特性产生的高次谐波呈现低阻抗，所有反馈电压中高次谐波分量很小，因而输出波形很好。其缺点是：反馈系数因与回路电容有关，如果用改变电容的方法来调整振荡频率，必将改变反馈系数，从而影响起振。为了提高稳定度，需要对电路作改进，以减少晶体管极间电容的影响，可以通过采用减弱晶体管与回路之间耦合的方法，可以运用西勒振荡器。

2、电容三点式振荡器

2.1 反馈振荡器的原理和分析

反馈振荡器原理方框图如图1所示。反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路，放大器通常是以某种选频网络（如振荡回路）作负载，是一个调谐放大器。 注明：下图中“+”号表示加号

图1 反馈振荡器方框图

为了能产生自激振荡，必须有正反馈，即反馈到输入端的自你好与放大器输入端的信号相位相同。定义()A S 为开环放大器的电压放大倍数：

)

()

()(S U S U S A i o =

()F S 为反馈网络的电压反馈系数：

)

()

()('S U S U S F o i =

)(S A f 为闭环电压放大倍数：

)

()(1)

()()()(S F S A S A s U s U S A i o f ⋅-==

在振荡开始时，由于激励信号较弱，输出电压的振幅o U 则比较小，此后经过不断放大与反馈循环，输出幅度o U 开始逐渐增大，为了维持这一过程使输出

振幅不断增加，应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大，即振荡开始时应为增幅振荡，即：

()1T jw >

因此起振的振幅条件是：

.

.

1A F ⋅>

起振的相位条件是：

πϕϕn F A 2=+

要使振荡器起振必须同时满足起振的振幅条件和相位条件。其中起振的相位条件即为正反馈条件。

2.2 实验原理

电容反馈的三点式振荡器主要是通过电容反馈，所以可减弱高次谐波的反馈，使振荡产生的波形得到改善，且频率稳定度高，又适用于较高波段工作，目前已被广泛的应用于本振，调频，VCD 压控振荡器等高频电路中。

产生正弦振荡的相位条件是由振荡电路的结构保证的，图2（a ）为电路原理图，图2（b ）为其交流通路。

图2（a ）电路原理图