克拉泼改进型电容三点式振荡器
实验三 电容三点式LC振荡器
实验三电容三点式LC振荡器一、实验目的1、掌握电容三点式LC振荡电路的实验原理；2、了解静态工作点、耦合电容、反馈系数、品质因数Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响；3、了解负载变化对振荡器振荡幅度的影响。
二、实验原理1、电路与工作原理图3-2 克拉泼振荡电路图3-3 西勒振荡电路（1）图3-2克拉泼振荡电路中，串联电容C1、C2和C构成总电容。
因为C1（300p）>>C（75p），C2（1000P）>>C（75p），故总电容约等于C，所以振荡频率主要由L和C决定。
（2）图3-3西勒振荡电路中，电容C1、C2和C3的串联值后与电容C相并。
因为C1（300p）>>C3（75p），C2（1000P）>>（75p），故总电容约等于C+C3，所以振荡频率主要由L、C和C3决定。
（3）反馈系数 F=F1：F2，反馈系数F不宜过大或过小，一般经验数据F≈0.1～0.5，本实验取0.32、实验电路如图3-4所示，1K01打到“串S”位置时，为改进型克拉泼振荡电路，打到“并P”位置时，为改进型西勒振荡电路。
开关1S03控制回路电容的变化；调整1W01可改变振荡器三极管的电源电压；1Q02为射极跟随器；1TP02为振荡器直流电压测量点，1W02用来改变输出幅度。
三、实验内容1、测量“并P”西勒振荡电路幅频特性；2、测量“串S”克拉泼振荡电路幅频特性；3、测量波段覆盖系数。
四、实验步骤（一）模块上电将LC振荡器模块③接通电源，即可开始实验。
（二）测量振荡电路的幅频特性1、西勒振荡电路幅频特性的测量将1K01拨至“并P”侧，此时振荡电路为西勒电路。
示波器接1TP02，频率计接1P01。
调整1W02，使输出适中。
1S03分别控制1C06（10P）、1C07（50P）、1C08（100P）、1C09（150P）接入电路，开关往上拨为接通，往下拨为断开。
四个开关接通的不同组合，可以控制电容的变化。
高频电路-电容三点式LC振荡器实验报告
《高频电子电路》课程实验报告电容值为50pf：电容值为100pf：电容值为150pf：电容值为200pf：电容值为250pf：电容值为300pf：电容值为350pf：克拉泼振荡电路：电容值为10pf：电容值为50pf：电容值为100pf：电容值为150pf：电容值为200pf：电容值为250pf：电容值为300pf：电容值为350pf：总结：（1）克拉泼电路的振荡频率几乎与C1、C2无关，克拉泼电路的频率稳定度比电容三点式电路要好，但是克拉泼电路只能用作固定频率振荡器或者波段覆盖系数较小的可变频率振荡器。
（2）西勒电路频率稳定性好，振荡频率可以较高，可用作波段振荡器。
1.ＬＣ振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
ＬＣ振荡器是指振荡合理选择振荡管的静态工作点，对振荡器工作的稳定性及波形的好坏，有一定的影响，偏置电路一般采用分压式电路。
当振荡器稳定工作时，振荡管工作在非线性状态，通常是依靠晶体管本身的非线性实现稳幅。
若选择晶体管进入饱和区来实现稳幅，则将使振荡回路的等效Q值降低，输出波形变差，频率稳定度降低。
因此，一般在小功率振荡器中总是使静态工作点远离饱和区，靠近截止区。
（2）振荡频率f的计算：振荡频率主要由L、C和C3决定。
（3）反馈系数F的选择：反馈系数F不宜过大或过小，一般经验数据F≈0.1～0.5,本实验取F=0.35.克拉泼和西勒振荡电路6.电容三点式LC振荡器实验电路图中3K05打到“S”位置（左侧）时为改进型克拉泼振荡电路，打到“P”位置（右侧）时，为改进型西勒振荡电路。
3K01、3K02、3K03、3K04控制回路电容的变化。
调整3W01可改变振荡器三极管的电源电压。
3Q02为射极跟随器。
3TP02为输出测量点，3TP01为振荡器直流电压测量点。
3W02用来改变输出幅度。
实验二lc电容反馈式三点式振荡器
实验二 LC电容反馈式三点式振荡器一、实验目的1.熟悉电容三点式振荡器（考毕兹电路）、改进型电容三点式振荡器（克拉泼电路及西勒电路）的电路特点、结构及工作原理。
2.掌握振荡器静态工作点调整方法。
3.熟悉频率计、示波器等仪器的使用方法。
二、预习要求1.复习LC振荡器的工作原理。
2.分析图1电路的工作原理，及各元件的作用。
结合图2的等效电路，思考怎样跳线连接，才能构成三种不同的电容三点式振荡电路。
三、实验仪器设备1.双踪示波器2.频率计3.万用表4.TPE-GP5通用实验平台5.G1N实验模块四、实验原理及电路简介：1.实验原理：振荡器是一种在没有外来信号的作用下，能自动地将直流电源的能量转换为一定波形的交变振荡能量的装置。
根据振荡器的特性，可将振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类，LC振荡器属于反馈式振荡器。
工作时它应满足两个条件：(1)相位条件：反馈信号必须与输入信号同相，以保证电路是正反馈电路，即电路的总相移Σφ=φk+φF=n×3600。
(2)振幅条件：反馈信号的振幅应大于或等于输入信号的振幅，即│ẢF│≥1，式中Ả为放大倍数，F为反馈系数。
当振荡器接通电源后，电路中存在着各种电的扰动（如热噪声、晶体管电流的突变等），它们就是振荡器起振的初始激励。
经过电路放大和正反馈的作用，它们的幅度会得到不断的加强。
同时，由于电路中LC谐振回路的选频作用，只有等于其谐振频率的电压分量满足振荡条件，最终形成了单一频率的振荡信号。
2.电路特点：图1为实验电路，V1001及周边元件构成了电容反馈振荡电路及石英晶体振荡电路。
V1002构成射极输出器。
S1001、S1002、S1003、J1001分别连接在不同位置时，就可分别构成考毕兹、克拉泼和西勒三种不同的LC振荡器以及石英晶体振荡器。
V1001V1002R 1001R1003R 1002R1008R 1007R 1006R1009C 1009C1006C 1001200P R 1005GNDGND S 1002300P 510P1000PS1004200P 100P 62P20P L 10016.2P62P100P1000P S100312J1001C1005Y 100110.7M H z C1007C1008P1001R p 1001SW1001R1010D1001GND +12VR p 1002C1010P1002GND图1 LC与晶体振荡器原理图12S1001C T 1001C1004C1003C10023. 思路提示：图2给出了几种振荡电路的交流等效电路图。
克拉泼电路设计
克拉泼电路震荡电路是模拟电路中必修的一部分，三点式震荡电路更是信号产生的必要电路，最近研究了一下三点式震荡电路，克拉泼电路，现在来分享一下最近的研究过程。
最近有个项目，为了生成正弦波，因此对三点式震荡电路稍微学习了一下。
三点式震荡电路分为电容三点式和电感三点式。
首先，根据正弦波震荡电路的震荡条件可知，正弦波震荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正弦反馈放大电路。
其放大电路方框图如下所示：如图所示，X i 是输入信号，X 0是输出信号，X f 是输出经过反馈电路后的信号，Xa 是输入和反馈信号共同作用的结果。
图中：a i X X X f =+ （1）F X X *0f = （2）A X X *a 0= （3）f i X X X +=a （4）由于可知，如放大电路的X a =X f ，则去掉输入端Xi 所形成的闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。
则：1*00a f ==X X X X X X f a 或AF=1 （5） 设a A A δ∠=，f δ∠=F F ，则可得：1a =+∠=f AF AF δδ （6）1AF |F |..==A （7） .....3,2,1,2==+n n f a πδδ （8） 式（7）称为振幅平衡条件，式（8）称为相位平衡条件。
这是正弦波震荡电路持续产生震荡的两个条件。
根据百度百科的说法，克拉泼震荡电路是三点式电容震荡电路的改进电路，其输出的正弦波更加的稳定。
电容三点式振荡器，当需要改变频率而调节振荡回路的电容参数时，也会影响电路的起振，为此，把一个电容C 串入振荡回路的电感支路中，这样改变电容C 就可以调节振荡频率，而不影响电路的起振。
克拉泼电路如图所示：图中，R1，R2，R3，R4与三极管组成放大电路。
C1是旁路电容，作用是隔直通交；C3，C2，C4，L1组成谐振电路，REQ为负载。
克拉泼震荡电路特点：1、克拉泼震荡电路输出波形稳定。
2、克拉泼震荡电路的频率稳定度高，工作频率可以做的较高，达到几十赫兹到几百赫兹甚至更高的范围。
电容三点式的几种改进电路
改进型电容三点式振荡电路的设计姓名：班级：学号：摘要高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频能量或高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的电气特性。
高频信号发生器主要是产生高频正弦振荡波，故电路主要是由高频振荡电路构成。
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。
本次课设设计了改进型电容三点式高频振荡器，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Protel2004DXP制作PCB板，并使用环氧树脂铜箔板和FeCl3进行了制板和焊接。
使用实验要求的电源和频率计进行验证，实现了设计目标。
关键词：电容三点式、西勒电路、Protel、印制电路板1 实验原理1.1 振荡的原理三点式LC 正弦波振荡器的组成法则（相位条件）是：与晶体管发射极相连的两个电抗元件应为同性质的电抗，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。
图1-1所示为满足组成法则的基本电容反馈LC 振荡器共基极接法的典型电路。
当电路参数选取合适，满足振幅起振条件时，电路起振。
当忽略负载电阻、晶体管参数及分布电容等因素影响时，振荡频率osc f 可近似认为等于谐振回路的固有振荡频率o f ，即osc f =（1）式中 C 近似等于1C 与2C 的串联值1212C C C C C ≈+ （2）图1-1 电容反馈LC 振荡器由图1-1所画出的分析起振条件的小信号等效电路如图1-2所示。
图1-2 分析起振条件的小信号等效电路由图1-2分析可知，振荡器的起振条件为：e L e L m ng g ng g n g +=+>'''1)(1 （3） 式中 '011,//L e L e eg g R R r ==0e R 为LC 振荡回路的等效谐振电阻；电路的反馈系数 112f C k n C C =≈+ （4）由式（3）看出，由于晶体管输入电阻e r 对回路的负载作用，反馈系数f k 并不是越大越容易起振，反馈系数太大会使增益A 降低，且会降低回路的有载Q 值，使回路的选择性变差，振荡波形产生失真，频率稳定性降低；所以，在晶体管参数一定的情况下，可以调节负载和反馈系数，保证电路起振。
改进型三点式lc正弦波震荡电路设计说明
改进型三点式LC正弦波震荡电路设计姓名班级学号指导教师摘要：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。
本次课程设计要求振荡器的输出频率为10Mh z，属于高频范围。
所以选择L C振荡器作为参考对象，再考虑输出频率和振幅的稳定性，最终选择了克拉泼振荡器。
通过OR C A D的设计与仿真，Pr o t e l绘制PC B版图，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。
关键词：平衡条件；克拉泼振荡器；OR C AD；P r o t e l；仿真1基本原理电路1.1振荡器的概述在电子线路中，除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外，还需要有在没有激励信号的情况下产生周期性振荡信号的电子线路，这种电子线路就是振荡器。
振荡器是一种能量转换器，它不需要外部激励就能自动地将直流电源共给的功率转换为制定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某种具有选频能力的无源网络组成。
振荡器的种类很多，根据工作原理可分为反馈型振荡器和负阻型振荡器，根据所产生的波形可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器；根据选频网络可分为L C 振荡器﹑晶体振荡器﹑RC 振荡器等1.2振荡器组成原则三点震荡器一般形式振荡器的三极分别与回路的三点相连接，故称三点式振荡器。
1.3振荡器构成参数设：be Z ?、ce Z ?、bcZ ?为纯电抗元件f V ?=be V ?=-ebV ?v F ?=ce beV V ??=-ce eb V V ??=-ceX eb X ??负号表示产生180o 相移，与V b e 和V c e 间的180o 相移合成为360o 相移，满足正反馈条件。
为此，X c e 与X e b 必为同名电抗，而X c b 须是X c e 与X e b 的异名电抗。
2改进型原理电路2.1串联改进型电容三点式振荡器（克拉泼电路）克拉泼电路其中:0f =LC21C=1C 串2C 串3C ，123C C C 、时：3021LC f 即：调整3C 不影响0f ，起振条件与考毕兹相同。
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。
克拉泼与席勒振荡电路(改进型电容三点式振荡电路)
克拉泼与席勒振荡电路（改进型电容三点式振荡电路）当要求电容三点式振荡电路的振荡频率更高时，则应使电容C1、C2的值较小。
由于C1并接在三极管的c、e极之间，C2并接在三极管的b、e极之间，当管子的极间电容随温度等因素的变化而变化时，将对振荡频率产生显著影响，造成振荡频率的不稳定。
为了减小极间电容的影响，提高电路频率的稳定性，对电容三点式振荡电路进行适当改进就形成了改进型电容三点式振荡电路，如图Z0811 所示。
该电路称为串联型电容三点式振荡电路，又称克拉泼振荡电路。
由图可知，这种电路是在电容三点式振荡电路的电感支路上串进了一个小电容C而构成的（C3对交流短路，属共基组态）。
C1、C2、C及L组成谐振回路，当C<<C1、C<<C2时，求得振荡频率为：上式可见，振荡频率基本上与C1、C2无关，因此，可选C1、C2的值远大于极间电容，这就减小了极间电容变化对振荡频率的影响，提高了振荡频率的稳定性。
LC回路谐振电阻R0反射到三极管集、射极的等效负载电阻为：其中。
由上式可知：若C调至较小时，将使变小，导致电路增益下降，因此，这一电路的振荡频率只能在小范围内调节，否则将出现输出幅度明显下降的现象。
图Z0812所示电路，是并联型三点式振荡电路，又称席勒振荡电路，它是在串联型电容三点式振荡电路的电感L旁并接了一个电容C而构成的。
由于LC回路的谐振电阻R0反射到三极管集、射极间的等效负载电阻而C3＞C，当C变小时，变化程度不如式GS0813那样显著，从而削弱了振荡幅度受频率改变的影响。
因此，席勒振荡电路的频率调节范围较克拉泼电路要宽，由图I0823可知，当C3<<C1、C3<<C2时，振荡频率为：改进型电容三点式振荡电路除具有电容三点式振荡电路的特点外，还具有频率稳定度高（可达1O-5以上）的优点。
该电路广泛应用于各类电视机中。
基于Multisim10的克拉泼振荡器的仿真设计定稿
目录摘要 (1)关键词 (1)1、引言 (1)1、1Multisim10的介绍 (1)1、2正弦波振荡器的现状及发展趋势 (2)2、克拉泼振荡器原理 (2)2、1克拉泼振荡器的电路 (2)2、2克拉泼振荡器的参数分析 (3)2、2、1克拉泼振荡器的起振条件 (3)2、2、2克拉泼振荡器的振荡频率 (4)2、2、3克拉泼振荡器的参数影响 (5)2、2、4克拉泼振荡器的主要特点 (5)3、克拉泼振荡器的仿真与调试 (6)3、1克拉泼振荡器的仿真分析 (6)3、2电容参数改变对波形的影响 (9)总结 (9)参考文献 (9)致谢 (11)基于Multisim10的克拉泼振荡器的仿真设计XXX,电子信息系摘要:随着科学技术的发展,振荡器在各领域中的运用越来越广泛,如通信、电子、航海航空航天等领域扮演重要的角色。
本文的主要内容就是利用Multisim 对克拉泼振荡器进行仿真分析。
首先介绍了克拉泼振荡器的由来、电路分析与参数分析,通过对振荡器的各大组成部分的基本原理、功能及应用的分析,从理论上画出合适的电路原理图。
然后再利用Multisim对克拉泼振荡电路进行仿真分析,可以得到电路的仿真波形就是一串连续的正弦波,改变电路的电容参数,会使正弦波发生失真。
关键词:克拉泼振荡器;仿真;MultisimThe design and simulation of Clapp oscillator based onMultisim10Lv Wandong, Department of Electronic InformationAbstract: With the development of science and technology,the oscillator is used widely in various fields,such as communication,electronics,maritime aerospace and other fields play an important role、The main content of this paper is to use Multisim simulation analysis of Clapp Oscillator is the major part of the analysis of basic principle,function and application of theoretically draw the right circuit simulation analysis,can get the circuit simulation waveform is a sequence of sine wave,change the parameters of the capacitance of the circuit,can make sine wave distortion occurs、Key words: Clapp Oscillator; Simulation; Multisim1、引言1、1Multisim10的介绍Multisim就是Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具,使用于班级模拟/数字电路板的设计工作。
正弦波振荡器(LC振荡器和晶体振荡器)实验
正弦波振荡器（LC 振荡器和晶体振荡器）实验一、实验目的1．掌握电容三点式LC 振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能； 2．掌握LC 振荡器幅频特性的测量方法；3．熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响；通过实验进一步了解调幅的工作原理。
4．了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。
二、实验仪器1.100M 示波器 一台2.高频信号源 一台3.高频电子实验箱 一套三、实验电路原理1.基本原理振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定波形的交变振荡能量的装置。
正弦波振荡器在电子技术领域中有着广泛的应用。
在信息传输系统的各种发射机中，就是把主振器（振荡器）所产生的载波，经过放大、调制而把信息发射出去的。
在超外差式的各种接收机中，是由振荡器产生一个本地振荡信号，送入混频器，才能将高频信号变成中频信号。
振荡器的种类很多。
从所采用的分析方法和振荡器的特性来看，可以把振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。
此实验只讨论反馈式振荡器。
根据振荡器所产生的波形，又可以把振荡器分为正弦波振荡器与非正弦波振荡器。
此实验只介绍正弦波振荡器。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成，这就是反馈振荡器。
按照选频网络所采用元件的不同，正弦波振荡器可分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。
（1）反馈型正弦波自激振荡器基本工作原理以互感反馈振荡器为例，分析反馈型正弦波自激振荡器的基本原理，其原理电路如图2-1所示。
b V bE cE -1L 2L f V bV '+-图 2-1反馈型正弦波自激振荡器原理电路当开关K 接“1”时，信号源b V 加到晶体管输入端，构成一个调谐放大器电路，集电极回路得到了一个放大了的信号F V 。
当开关K 接“2”时，信号源b V 不加入晶体管，输入晶体管是F V 的一部分b V '。
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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。
本次课程设计要求振荡器的输出频率为10Mhz，属于高频范围。
所以选择LC振荡器作为参考对象，再考虑输出频率和振幅的稳定性，最终选择了克拉泼振荡器。
此次可设用了两周的时间，对改进型电容三点式克拉泼电路进行仿真，发现了克拉泼电路的优缺点。
正文3.1设计的目的和意义3.1.1设计目的熟悉multisim软件，运用软件里的一些元器件连接电路图，完成课程设计：改变型电容三点式（克拉泼电路）设计仿真。
1.对改进型电容三点式（克拉泼电路）进行输出波形仿真，并分析。
3.调节可变电容的值，观察输出波形的变化，并与实际理论值进行比较。
3.1.2设计意义设计的改进型电容三点式电路克服了电容三点式电路的频率高的缺点，在实际应用中的范围更加广泛。
3.2克拉泼电容三点式振荡电路的基本原理3.2.1 振荡器组成原则振荡器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点式振荡器，如图所示：图3-1三点震荡器一般形式三点式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bc Z •的性质必须相反振荡器才能起振。
3.3.2改进型电容三点式（克拉泼振荡器）的由来在电容三点式电路中，要减小极间电容在回路总电容中的比重，可以采用部分接入的方法。
一种电容三点式振荡器的改进型电路——克拉泼振荡器就是从这一点出发得到的。
在电容三点式振荡器电路的回路中仅多加一个与1C 、2C 相串联的电容3C 即构成了克拉泼振荡器。
3.2.3 克拉泼振荡器的电路分析(a) 实际电路 (b)交流通路图3-2 克拉泼振荡器原理图图1（a ）和（b ）分别是克拉泼振荡器的实际电路和相应的交流通路。
由图3-2（a ）可知，克拉泼电路与电容三点式电路的差别，仅在回路中多加一个与1C 、3C 相串联的电容3C 。
通常3C 取值较小，满足31C C <<，32C C <<，回路总电容主要取决于3C 。
而回路中的不稳定电容主要是三极管的极间电容ce C 、be C 、cb C ，它们又都直接并接在1C 、2C 上，不影响3C 值，结果是减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响，而且3C 越小，这种影响就越小，环路增益就越小，回路标准性就越高。
实际情况下，克拉泼电路的频稳度大体上比电容三点式电路高一个量级，达4510~10--。
3.2.4克拉泼振荡器的起振条件（a ）克拉泼电路 （b ）开环电路图3-3克拉泼电路及其开环电路 在如图（a ）所示的克拉泼电路中，L 、3C 的串联支路呈感性，符合三点式电路的组成法则，即与发射极连接的为1C 和2C ，而不与发射极连接的为感性电抗。
该电路满足相位平衡条件。
在×处断开，可以得到如图（b ）所示的开环电路。
它的反馈网络的反馈系数保持不变，仍为112/()n C C C '=+，22b e C C C ''=+，不同的仅是0(//)L L e R R R '=需要通过3C 和1,21212(/())C C C C C ''=+的电容分压网路折算到集电极上，折算后的数值为22L n R '（或22/L L g n g ''），其中2331,2/()n C C C =+。
因此，该电路的振幅起振条件为 1/222'>+n g n n g g iL m其中，1i e g r =。
3.2.5克拉泼振荡器的振荡频率克拉泼振荡电路是在电容三点式振荡电路的基础上，采用L 和C 3的串联电路代替原来的L 而构成的。
由图3-2（b ）可知，在工作频率上，L 与3C 串联支路应等效为一个电感，1C 和2C 以及并接在1C ，2C 上的ce C ，be C 只是整个回路电容的一部分，晶体管以部分接入的方式与回路联接，这样就减弱了晶体管与回路的耦合。
由于31C C <<，32C C <<，因而回路总电容近似等于3C ，振荡器的振荡频率osc ω为 C L LC OSC 311≈=ω C C C C C C be ce C 33211111≈++++=显然，管子的结电容对osc ω的影响是很小的，而且3C 越小，结电容对振荡频率的影响就越小。
但是，由于1C ，2C 只是整个振荡回路的一部分，晶体管是以部分接入的方式与回路连接，减弱了晶体管与回路之间的耦合。
而晶体管的电压反馈系数为：C C U U ce be 21'F ≈=。
如果设回路L 两端的等效负载为L R ，则折合到集电极回路作为集电极负载电阻L R ': 2231L L L C R R p R C ⎛⎫'== ⎪⎝⎭p 为回路总阻抗反映到管子ce 端的接入系数，其值为 C C C C C C C C C C C p 133********≈+++=可见3C 减小LR '也减小，从而导致放大倍数下降，会影响起振条件。
由于通过改变3C 来改变振荡频率的同时会影响负载电阻L R '变化，进而影响振荡器的性能，故克拉泼振荡器不适合用作频率可变振荡器。
3.2.6克拉泼振荡器的电容参数影响如图3-2（a ）所示，在电容三点式振荡电路中接入3C 后，虽然振荡器的反馈系数不变，但是接在AB 两端的电阻0(//)LL e R R R '=折算到振荡管集基极间的数值（设为L R '）减小，其值为 R C C C R n R L L L '2'22'')(2,133+=≈ 式中，1,2C 是1C 、2C 和包括各极间电容在内的总电容。
因而，放大器的增益亦即环路增益将相应减小。
显然，3C 越小，环路增益就越小。
可知，在这种振荡电路中，减小3C 来可C取值过小，振荡器就不会满足振幅起振条件而停振。
提高回路标准性。
但33.3设计方法和内容3.3.1电容三点式和改进型电容三点式仿真比较图3-4 电容三点式电路仿真图3-5电容三点式输出波形仿真与共基电容三点式振荡器电路相比，在电感支路上串连一个电容。
但它有以下特点：1、振荡频率改变不影响反馈系数；2、震荡幅度比较稳定；C为变电容，调整它可一定范围内调整震荡频率；3、电路中3C不能太小，否则导致停振，所以克拉泼振荡器频率覆盖率较小，仅达1.2-1.4。
但3为此，克拉泼振荡器适合作固定频率振荡器。
图3-6改进型电容三点式-克拉泼电路共基极仿真电路图3-7改进型电容三点式(克拉泼电路)输出波形仿真比较电容三点式电路和改进型电容三点式电路，可以发现，电容三点式的优点是电容对高次谐波呈现较小容抗，反馈信号中高次谐波分量小，故震荡输出波形好；缺点是频率调节不方便，只适用于频率调节范围不大的场合，而且晶体管之间会存在寄生电容，他们均与谐振回路并联，会使振荡频率发生偏移，同时极间电容会随晶体管的工作状态变化。
改进型电容三点式(克拉泼电路)的优点是减小晶体管的极间电容，使振荡频率稳定度明显提高了；缺点接入可变电容后，使晶体管的输出端和回路耦合减弱，放大器的放大倍数减小，从而使振荡器输出的幅度小。
3.3.2克拉泼振荡器电容参数改变对波形的影响由克拉泼振荡器的起振条件可知，当3C 改变时会对电路的起振条件会产生很大的影响。
如果3C 取值过小，振荡器就不会不满足振幅起振条件而停振。
设3C 为15pF ，20%时，可以得到电路的仿真波形如图所示。
可发现，波形明显失真了。
C后的仿真波形图3-8 改变33.5结论电容三点式振荡器的反馈信号取自电容两端，因为电容对高次谐波呈现较小的容抗，反馈信号中高次谐波分量小，故震荡输出波形好。
但当通过改变或来调节振荡频率时，同时会改变正反馈量的大小，因而会使输出型号幅度发生变化，甚至会使振荡器停振，所以电容三点式振荡电路频率调节很不方便，故使用于频率调节范围不大的场合。
而改进型电容三点式仅在谐振回路电感支路增加了一个电容，却能克服这些缺点。
致谢经过两周的时间，终于顺利的完成了此次课程设计，回顾这次课程设计的过程，感觉自己收获了很多，同时也发现了自身存在一些问题，我发现了自己对书本上的知识掌握的不好，理解的程度也不够。
这次课程设计，通过查阅相关资料和对课本知识的仔细研究，使我对抽象的理论有了具体的认识，我掌握了电容三点式、改进型电容三点式电路的原理以及优缺点，熟悉了multisim 软件的使用和电路图的仿真，以及改变参数时对仿真图形进行比较和分析。