电容三点式正弦波振荡器的设计

2011~2012 学年第二学期

《高频电子技术》

课程设计报告

题目：电容三点式正弦波振荡器的设计专业：电子信息工程

班级：10信息1班

姓名：王高登何庆林刘慧平

指导教师：冯锁

电气工程系

2012年12月20日

任务书

摘要

在社会信息化程度越来越高的背景下，通讯工具在我们的生活中扮演了越来越重要的角色。

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。所以，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：高频信号，电容，正弦波，振荡器

第一章绪论----------------------------------------------------------------5第二章电路设计及原理分析--------------------------------------------------6

2.1 电路的设计---------------------------------------------------------6

2.2 电路原理及分析-----------------------------------------------------6

2.3 改进电容式三点电路-------------------------------------------------9 第三章电路元件和参数的确定-----------------------------------------------12 第四章实验仿真及结果误差分析---------------------------------------------13 4.1 电路原理图--------------------------------------------------------13 4.2 实验仿真----------------------------------------------------------13 4.3 实验结果及误差分析------------------------------------------------14 第五章结束语-------------------------------------------------------------15参考文献------------------------------------------------------------------16 附录：元器件列表----------------------------------------------------------17

第一章绪论

在模拟电子电路中，常常需要各种各样波形的信号，如正弦波，矩形波，三角波和锯齿波等。

正弦波振荡器是指不需要输入信号控制就能自动地将直流电转换为特定频率和振幅的正弦交变电压（电流）的电路。它由四部分组成：放大电路，选频网络，反馈网络和稳幅电路。

正弦波振荡器可分为两大类：一类是利用反馈原理构成的反馈振荡器，它是目前应用最广的一类振荡器；另一类是负阻振荡器，它将负阻抗元件直接连接到谐振回路中，利用负阻器件的负阻抗效应去抵消回路中的损耗，从而产生出正弦波振荡。它广泛的应用于量测，遥控，通讯，自动控制，热处理和超声波电焊等加工设备之中，也作为模拟电子电路的测试信号。

本次课程设计的课题是正弦波振荡器，本课程设计将就电容三点式正弦波振荡器电路的工作原理、参数计算、元件选取、电路调试等做详细的介绍和说明。

第二章电路设计及原理分析

2.1电路设计

电容反馈式振荡电路的基本电路就是通常所说的三端式（又称三点式）的振荡器，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，如图2-0所示。由图可见，除晶体管外还有三个电抗元件X1、X2、X3，它们构成了决定振荡器频率的并联谐振回路，同时构成了正反馈所需的网络，为此根据振荡器组成原则，三端式振荡器有两种基本电路，如图2-0所示。图2-0中X1和X2为容性，X3为感性，满足三端式振荡器的组成原则，反馈网络是由电容元件完成的，称电容反馈振荡器

图2-0 三端式振荡器基本电路

电容反馈式振荡电路的设计及原理分析

电路由放大电路、选频网络、正反馈网络组成。总体设计方案框图如下：

2.2 电路原理及分析

电容反馈式电路工作原理及分析图2-2（a）是电容三点式电路一种常见形式,（ｂ）是其高频等效电路。图中Ｃ1、Ｃ3是回路电容, Ｌ1是回路电感, Ｃ2和Ｃ5分别是高频旁路电容和耦合电容。一般来说, 旁路电容和耦合电容的电容值至少要比回路电容值大一个数量级以上。有些电路里还接有高频扼流圈, 其作用是为直流提供通路而又不影响谐振回路工作特性。对于高频振荡信号, 旁路电容和耦合电容可近似为短路, 高频扼流圈可近似为开路。

（a ） (b)

图 2-2 电容三点式振荡电路

由于电容三点式电路已满足反馈振荡器的相位条件, 只要再满足振幅起振条件就可以正常工作。因为晶体管放大器的增益随输入信号振幅变化的特性与振荡的三个振幅条件一致, 所以只要能起振, 必定满足平衡和稳定条件。

由图2-3（ｂ）可见, 这是一个共基电路。利用晶体管共基组态简化等效电路可以将电容三点式电路画成如图2-3（ａ）所示的形式, 其中虚线框内是晶体管共基组态简化

等效电路。L e L R R R ||0'

=。晶体管输出电容未考虑。

图 2-3 交流等效电路

＋

－

(a )

(b )

e '＋

－e

(c )

＋

－

f U

' j B f U

在图2-3（ａ）中的双电容耦合电路里, 可把次级电路元件ｒe 、Ｒe 、Ｃb ′e 等效到初级中, 如图2-3（ｂ）所示。其中接入系数

b C C C '+=2'2

e e e e r n

R r n r 221

)//(1≈=

' f f U n

U 1

' 图2-3（ｂ）又可以进一步等效为图2-3（ｃ）。其中等效电导G =gL′+g e′, 式中，等效电纳B =ωC -1／(ωL ),

因为

所以，环路增益

振荡角频率

由此可求得振幅起振条件为:

即

其中

本电路的反馈系数

2121'

21'21C C C C C C C C C +≈+=jB

G U g U i m

+=?

' 'f

f U n U =??? ??-+'+'=+==L C j

g g ng jB G ng U U T

L m

m i f ωω1' LC 10

ω1.

.>'+'e L m

g g ng e

e b e e L L r r g R R g 11,//10=

+==

''β'2

C C C n F +==e

L e L m ng g n g g n g +'='+'>1)(1

F 的取值一般为0.125～0.5。

2.3 改进电容式三点电路

从上面分析可知, 电容三点式电路性能较好, 但如何减小晶体管输入输出电容对频率稳定度的影响仍是一个必须解决的问题, 于是出现了改进型的电容三点式电路——克拉泼电路。

图2-4（ａ）是克拉泼电路的实用电路, （ｂ）是其高频等效电路。与电容三点式电路比较, 克拉泼电路的特点是在回路中增加了一个与Ｌ串联的电容Ｃ3。各电容取值必须满足：Ｃ3<<Ｃ1, Ｃ3 <<Ｃ2,

这样可使电路的振荡频率近似只与Ｃ3、Ｌ有关。

（a ） (b)

图2-4是克拉泼电路

先不考虑晶体管输入输出电容的影响。因为Ｃ3远远小于Ｃ1或Ｃ2, 所以Ｃ1、Ｃ2 、Ｃ3三个电容串联后的等效电容

于是, 振荡角频率

由此可见, 克拉泼电路的振荡频率几乎与Ｃ1、Ｃ2无关。

现在分析晶体管结电容Ｃce 、Ｃbe 对振荡频率的影响。由图2-4（ｂ）可以看到, Ｃce

与谐振回路的接入系数

231333132213211C C C C C C C C C C C C C C C C ≈++=

=301

1LC LC ≈=ω2323

2321323

232132)(C C C C C C C

C C C C C C C c n =

=+++=+='串串

A B A

和电容三点式电路中Ｃce 与谐振回路的接入系数n =C 2／(C 1+C 2)比较, 由于Ｃ3<<Ｃ1, Ｃ3 <<Ｃ2, 所以ｎ′<<ｎ。

由于Ｃce 的接入系数大大减小, 所以它等效到回路两端的电容值也大大减小, 对振荡频率的影响也大大减小。

同理,Ｃbe 对振荡频率的影响也极小。

因此, 克拉泼电路的频率稳定度比电容三点式电路要好。在实际电路中, 根据所需的振荡频率决定Ｌ、Ｃ3的值, 然后取Ｃ1、Ｃ2远大于Ｃ3即可。但是Ｃ3不能取得太小,否则将影响振荡器的起振。

由图2-4（b ）可以看到, 晶体管c 、b 两端与回路Ａ、Ｂ两端之间的接入系数

所以, Ａ、Ｂ两端的等效电阻RL ′=R L//R e0, 折算到ｃ、ｂ两端后为:

共基电路的等效负载, ＲL ″越小, 则共基电路的电压增益越小, 从而环路增益越小, 越不易起振。对于考毕兹电路而言, 共基电路的等效负载就是RL ′。所以, 克拉泼电路是用牺牲环路增益的方法来换取回路标准性的提高。

克拉泼电路的缺陷是不适合于作波段振荡器。波段振荡器要求在一段区间内振荡频率可变, 且振荡幅值保持不变。由于克拉泼电路在改变振荡频率时需调节Ｃ3, , 当Ｃ3改变以后,ＲL ″将发生变化, 使环路增益发生变化, 从而使振荡幅值也发生变化。所以克拉泼电路只适宜于作固定频率振荡器或波段复盖系数较小的可变频率振荡器。所谓波段复盖系数是指可以在一定波段范围内连续正常工作的振荡器的最高工作频率与最低工作频率之比。一般克拉泼电路的波段复盖系数为1.2～1.3。

针对克拉泼电路的缺陷, 出现了另一种改进型电容三点式电路——西勒电路。图2-5（a ）是其实用电路, （b ）是其高频等效电路。

西勒电路是在克拉泼电路基础上, 在电感Ｌ两端并联了一个小电容Ｃ4, 且满足Ｃ1 、Ｃ2远大于Ｃ3 , Ｃ1 、Ｃ2远大于Ｃ4, 所以其回路等效电容

1)(12

132

13212131++=++C C C C C C C C C C C n L L L L

R R C C C C C R n R ''1)(12

21321'

??????++==''4

343

23121321C C C C C C C C C C C C C +≈+++=

所以, 振荡频率

在西勒电路中, 由于Ｃ4 与Ｌ并联, 所以Ｃ4的大小不影响回路的接入系数, 其共基电

路等效负载R ″L 仍同式之前所示。如果使Ｃ3固定, 通过变化Ｃ4来改变振荡频率, 则R ″L 在振荡频率变化时基本保持不变, 从而使输出振幅稳定。因此, 西勒电路可用作波段振荡器, 其波段覆盖系数为１.６～１.８左右。

)(21

21430

C C L LC f +≈=ππ

(a)

(b)

图2-5 西勒电路

第三章电路元件和参数的确定

1.晶体管的选择

在小功率振荡电路中，选管时主要从振荡频率、频率稳定条件考虑，至于功率要求可不作为重点。选管时应使FT或FMAX比所要求的振荡频率F O高若干倍，一般FT（或FMAX）﹥（3-5）F O为宜。为了保证振荡频率的稳定和电路起振，选用的管子参数要稳定，ICB O 要小，管子的B值要足够大，但也无须太大，故选取晶体管2N2712。

2.静态工作点的确定

一般原则是在满足起振条件下应选择较低的工作点即I2较小。这样，当振荡电路起振后，振幅增大，振荡将在截止区进入振幅稳定状态，不致使振荡回路Q值减小，振荡波形好。对于功率为MW级的振荡管，L2一般选在0.5-2左右。

3.振荡回路参数L、C的确定

振荡回路参数L、C的选择主要根据振荡频率、起振条件和振荡波形确定。在给定频率F0的情况下，每一个电感对应一个电容。综合考虑，一般q荡频率在几兆赫以下的LC 回路，C值可选几百皮法，振荡频率在几十兆赫时，C值可选为几十皮法。因此，仍然存在对L或C的选择问题。当确定了C后，取得C=1uf，可按下式计算电感L

一般情况下，为了取得振荡频率的稳定，C值应取得大些好，这样可以减小晶体管极间电容和引线寄生电容的影响。然而，C值取得过大时，则会使振荡回路的Q值和谐振阻

抗降低，使电路的负载能力和振荡振幅减小，波形变坏。

第四章实验仿真结果及误差分析

4.1电路原理图

Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。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。此次课程设计中，在对电路各参数计算之后，得到电路图，将电路图中元件在Multisim软件中放置并连接导线，对其进行仿真，其仿真电路图如图4-1所示

图4-1 基于multisim的仿真原理图

4.2 电路仿真

图4 -2就是所设计的电容三点式反馈式正弦波振荡电路。同样让电路在Multisim中仿真，示波器参数调整为：X轴扫描为10us/Div，A通道Y轴幅度为2V/DiV。。打开电源开关，可观察输出信号波形。关闭电源，拖动读数指针，可以测量信号的周期。图4 -2是仿

真后得到的正弦波形。

图4-2 电路仿真结果图

4.3实验结果误差分析

在这次的课程设计中，误差是存在的，计算值和理论值之间是有差距的，它们分别是读数误差，仪器自身误差，系统误差等。

原因：1、由于游标以格为单位，因此读数时选取的幅值最大的点与实际有差别。

2、电阻、电容本身就存在误差，而且正弦振荡器存在系统误差，这些都是无法避免的。

虽然我们无法避免误差，但我们可以尽量减小误差。在读数时要看仔细，认真，按要求操作。选用性能较高的仪器。这样做，可以将误差尽量减小。

实际上，误差均较小，主要由于电路不稳定以及读数精度造成的。实际测量中发现，即使电路处于稳定状态，频谱仪中的曲线仍有小幅度拨动，仍然存在误差，这是无法避免的。

第五章结束语

课程设计诚然是一门专业课，给我们很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我们莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我们对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我们掌握了常用元件的识别和测试；熟悉了常用仪器、仪表；了解了电路的连线方法；以及如何提高电路的性能等等，掌握了可调直流稳压电源构造及原理。

在本次课程设计中我们学到了许多书本上没有的知识，比如做任何事情都要仔细人，一个小的差错就可能导致整个工作的前功尽弃，反之，认真可以发现“柳暗花明又一村”的效果。遇到实际问题时，只要认真思考，用所学的知识，一步步的探索，完全可以解决一般的问题，并且通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关模拟电子技术方面的知识。实践出真知，通过亲自动手操作，使我们掌握的知识不再只是纸上谈兵。

回顾起此课程设计，至今仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。

最后衷心感谢老师在课程设计之中给我们的指导，让我们能够完整的完成此次课程设计。

参考文献

[1]吴友宇，伍时和，凌玲．模拟电子技术基础[M]．北京：清华大学出版社，2009.4.．

[2]曾兴雯，刘乃安. 高频电路原理与分析[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006.8.

[3] 于洪珍. 通信电子电路[M].北京：清华大学出版社，2005.8.

[4]陈邦媛．射频通信线路[M]．北京[：科学出版社，2002.4.．

[5]姚福安. 电子电路设计与实践[M]. 山东：山东科学技术出版社，2003.12.

[6]姜威. 实用电子系统设计基础[M]. 北京：北京理工大学出版社，2008.1.

[7] 李心合.知识经济对传统会计的挑战[J].财经研究,1998.12

[8] 刘朝英,宋哲英,宋雪玲.MATLAB在模糊控制系统中的应用[J].计算机仿真,2001.18

[9] 辛希孟.信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集［C］.北京：中国社会科学出版社，1994.5

[10] 徐惠民、安德宁．单片微型计算机原理接口与应用[M]．第1版．北京：北京邮电大学出版社，1996

附录元器件列表

答辩记录及评分表

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 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。

正弦波振荡器设计multisim(DOC)

摘要自激式振荡器是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、一定频率和一定幅值的交变能量电路。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。基于频率稳定、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑，本次课程设计采用电容三点式振荡器，运用multisim软件进行仿真。根据静态工作点计算出回路的电容电感取值，得出输出频率与输出幅度有效值以达到任务书的要求。关键词：电容三点式；振荡器；multisim；

目录 1、绪论 (1) 2、方案的确定 (2) 3、工作原理、硬件电路的设计和参数的计算 (3) 3.1 反馈振荡器的原理和分析 (3) 3.2. 电容三点式振荡单元 (4) 3.3 电路连接及其参数计算 (5) 4、总体电路设计和仿真分析 (6) 4.1组建仿真电路 (6) 4.2仿真的振荡频率和幅度 (7) 4.3误差分析 (8) 5、心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录 (10) 附录Ⅰ元器件清单 (10) 附录Ⅱ电路总图 (11)

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 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f 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。本次课程设计我设计的是电容反馈三点式振荡器，电容三点式振荡器，也叫考毕兹振荡器，是自激振荡器的一种，这种电路的优点是输出波形好。电容三点式振荡器是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。本课题旨在根据已有的知识及搜集资料设计一个正弦波振荡器，要求根据给定参数设计电路，并利用multisim仿真软件进行仿真验证，达到任务书的指标要求，最后撰写课设报告。报告内容按照课设报告文档模版的要求进行，主要包括有关理论知识介绍，电路设计过程，仿真及结果分析等。主要技术指标：输出频率9 MHz，输出幅度（有效值）≥5V。

5.3.2 三点式振荡电路

5.3.2 三点式振荡电路定义：三点式振荡器是指LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而组成的反馈型振荡器。三点式振荡电路用电感耦合或电容耦合代替变压器耦合，可以克服变压器耦合振荡器只适宜于低频振荡的缺点，是一种广泛应用的振荡电路，其工作频率可从几兆赫到几百兆赫。 1、三点式振荡器的构成原则图5 —20 三点式振荡器的原理图图5 —20是三点式振荡器的原理电路（交流通路）为了便于分析，图中忽略了回路损耗，三个电抗元件

be ce bc X X X 、和构成了决定振荡频率的并联谐振回路。要产生振荡，对谐振网络的要求：？必须满足谐振回路的总电抗0be ce bc X X X ++=，回路呈现纯阻性。反馈电压f u 作为输入加在晶体管的b 、e 极，输出o u 加在晶体管的c 、e 之间，共射组态为反相放大器，放大器的的输出电压o u 与输入电压i u （即f u ）反相，而反馈电压f u 又是o u 在bc X 、be X 支路中分配在be X 上的电压。要满足正反馈，必须有 ()be be f o o be bc ce X X X X X u u u ==-+ （5.3.1）为了满足相位平衡条件，f u 和o u 必须反相，由式（5.3.1）可知必有0be ce X X >成立，即 be X 和ce X 必须是同性质电抗，而 ()bc be ce X X X =-+必为异性电抗。综上所述，三点式振荡器构成的一般原则：（1）为满足相位平衡条件，与晶体管发射极相连

的两个电抗元件be X 、ce X 必须为同性，而不与发射极相连的电抗元件bc X 的电抗性质与前者相反，概括起来“射同基反”。此构成原则同样适用于场效应管电路，对应的有“源同栅反”。（2）振荡器的振荡频率可利用谐振回路的谐振频率来估算。若与发射极相连的两个电抗元件be X 、ce X 为容性的，称为电容三点式振荡器，也称为考比兹振荡器(Colpitts)，如图5 —21（a ）所示；若与发射极相连的两个电抗元件be X 、ce X 为感性的，称为电感三点式振荡器，也称为哈特莱振荡器(Hartley)，如图5 —21（b ）所示。图5 —21 电容三点式与电感三点式振荡器电路原理图

电容三点式振荡器-高频课设

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 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。

2 三点式电容振荡器 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2.1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。图2.1 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： 1)( jw T 因此起振的振幅条件是：

RC正弦波振荡器电路设计及仿真

《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+R2+R3/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=w0=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。

RC正弦波振荡器设计实验

综合设计正弦波振荡器的设计与测试一．实验目的 1．掌握运用Multisim 设计RC 振荡电路的设计方法 2．掌握RC 正弦波振荡器的电路结构及其工作原理 3．熟悉RC 正弦波振荡器的调试方法 4．观察RC 参数对振荡器的影响，学习振荡器频率的测定方法二．实验原理在正弦波振荡电路中，一要反馈信号能够取代输入信号，即电路中必须引入正反馈；二要有外加的选频网络，用以确定振荡频率。正弦波振荡的平衡条件为：.. 1AF = 起振条件为.. ||1A F > 写成模与相角的形式：.. ||1A F = 2A F n πψ+ψ=（n 为整数）电路如图1所示： 1．电路分析 RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成，图中RC 选频网络形成正反馈电路，决定振荡频率0f 。1R 、f R 形成负反馈回路，决定起振的幅值条件，1D 、2D 是稳幅元件。该电路的振荡频率： 0f =RC π21 ① 起振幅值条件：311 ≥+ =R R A f v ② 式中 d f r R R R //32+= ，d r 为二极管的正向动态电阻 2．电路参数确定（1）根据设计所要求的振荡频率0f ，由式①先确定RC 之积，即 RC= 21f π ③ 为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响，应使

R 满足下列关系式：i R >>R>>o R 一般i R 约为几百千欧以上，而o R 仅为几百欧以下，初步选定R 之后，由式③算出电容C 的值，然后再算出R 取值能否满足振荡频率的要求（2）确定1R 、f R ：电阻1R 、f R 由起振的幅值条件来确定，由式②可知f R ≥21R ，通常取f R =（2.1~2.5）1R ，这样既能保证起振，也不致产生严重的波形失真。此外，为了减小输入失调电流和漂移的影响，电路还应满足直流平衡条件，即： R=1R //f R （3）确定稳幅电路：通常的稳幅方法是利用v A 随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实现稳幅。图1中稳幅电路由两只正反向并联的二极管1D 、2D 和电阻3R 并联组成，利用二极管正向动态电阻的非线性以实现稳幅，为了减小因二极管特性的非线性而引起的波形失真，在二极管两端并联小电阻3R 。实验证明，取3R ≈d r 时，效果最佳。三．实验任务 1．预习要求（1）复习RC 正弦波振荡电路的工作原理。（2）掌握RC 桥式振荡电路参数的确定方法 2．设计任务设计一个RC 正弦波振荡电路。其正弦波输出要求：（1）振荡频率：接近500Hz 或1kHz 左右，振幅稳定，波形对称，无明显非线性失真（2）* 振荡频率：50Hz~1kHz 可调，其余同（1）四．实验报告要求 1．简述电路的工作原理和主要元件的作用 2．电路参数的确定 3．整理实验数据，并与理论值比较，分析误差产生的原因 4．调试中所遇到的问题以及解决方法五．思考题 1．在RC 桥式振荡电路中，若电路不能起振，应调整哪个参数？若输出波形失真应如何调整？ 2．简述图-1中21D D 和的稳幅过程。六．仪器与器件仪器：同实验2 单管器件：集成运算放大器μA741 二极管 1N4001 电阻瓷片电容若干

电容三点式振荡电路

电容三点式振荡电路的分析与仿真摘要：自激式振荡器是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、一定频率和一定幅值的交变能量电路。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。基于频率稳定度、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑，本设计采用的是电容三点式振荡器。关键词：电容三点式、multisim、振荡器引言：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。本次设计我们采用的是电容三点式振荡电路。

设计原理： 1、电容三点式振荡电路（1）线路特点电容三点式振荡器的基本电路如图（1）所示。与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C2和C3；与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L。它的反馈电压是由电容C3上获得，晶体管的三个电极分别与回路电容的三个端点相连接，故称之为电容反馈三端式振荡器。电路中集电极和基极均采取并联馈电方式。C7为隔直电容。图（1）（2）起振条件和振荡频率由图可以看出，反馈电压与输入电压同相，满足相位起振条件，这时可以调整反馈系数F，使之满足A0F>1就可以起振。

实训报告正弦波振荡器设计multisim

高频电路（实训）报告项目：正弦波振荡器仿真设计班级：级应电2班姓名：周杰学号： 14052 2 摘要

自激式振荡器是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、一定频率和一定幅值的交变能量电路。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。基于频率稳定、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑，本次课程设计采用电容三点式振荡器，运用multisim软件进行仿真。根据静态工作点计算出回路的电容电感取值，得出输出频率与输出幅度有效值以达到任务书的要求。关键词：电容三点式；振荡器；multisim；

目录 1、绪论.................................................................................... 错误!未定义书签。 2、方案的确定 ........................................................................ 错误!未定义书签。 3、工作原理、硬件电路的设计和参数的计算 ..................... 错误!未定义书签。 3.1 反馈振荡器的原理和分析.............................................. 错误!未定义书签。 3.2. 电容三点式振荡单元 .................................................... 错误!未定义书签。 3.3 电路连接及其参数计算 ................................................. 错误!未定义书签。 4、总体电路设计和仿真分析................................................. 错误!未定义书签。 4.1组建仿真电路................................................................. 错误!未定义书签。 4.2仿真的振荡频率和幅度 ................................................. 错误!未定义书签。 5、参数调整对比/结论........................................................... 错误!未定义书签。附录.......................................................................................... 错误!未定义书签。附录Ⅰ元器件清单 .................................................................. 错误!未定义书签。附录Ⅱ电路总图 ...................................................................... 错误!未定义书签。

高频课设电容三端式振荡器

课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 电容三端式振荡器初始条件：电容三端式振荡器原理，Multisim软件要求完成的主要任务: （1）设计任务根据电容三端式振荡器的原理，设计电路图，并在multisim软件仿真出波形结果。（2）设计要求 ①正常工作状况时的波形图； ②起振条件的仿真，要求改变偏置电阻、相位电容和电源电压值，再观察起振波形和振荡电压的变化情况。时间安排： 1、2014 年11月17 日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2014 年11月17 日，查阅相关资料，学习基本原理。 3、2014 年11月18 日至2014 年11月20日，方案选择和电路设计。 4、2014 年11月20 日至2014 年11月21日，电路仿真和设计说明书撰写。 5、2014 年11月23 日上交课程设计报告，同时进行答辩。课设答疑地点：鉴主13楼电子科学与技术实验室。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

目录摘要 (1) Abstract (2) 1 克拉泼振荡器原理 (3) 1.1 克拉泼振荡器产生的原因 (3) 1.2 克拉泼振荡器电路分析 (3) 1.3 克拉泼振荡器起振条件 (4) 1.3.1 相位条件 (4) 1.3.2振幅条件 (4) 1.4 克拉泼振荡器的振荡频率 (5) 2 克拉泼振荡器仿真分析 (6) 2.1 正常起振的电路图 (6) 2.2改变偏置电阻的仿真 (7) 2.3改变相位电容的仿真 (8) 2.4改变电源大小的仿真 (8) 3 心得体会 (9) 参考文献 (10)

四LC电容反馈式三点式振荡器

实验四 LC 电容反馈式三点式振荡器一、实验目的 1. 掌握LC 三点式振荡电路的基本原理，掌握LC 电容反馈式三点振荡电路的设计及电路参数计算； 2. 掌握振荡回路Q 值对频率稳定度的影响； 3. 弄清振荡器反馈系数不同时，静态工作电流EQ I 对振荡器起振及振幅的影响。二、预习要求 1. 弄清LC 振荡器的工件原理； 2. 分析图4-1电路的工作原理及各元件的作用，计算晶体管静态工作电流 EQ I 的最大值(设晶体管的β值为50)； 3. 电路中，1L =3.3h μ，若C =120pf , C '=680pf ,计算当T C =50pf 和T C =150pf 时振荡频率各为多少？三、仪器设备 1. 双踪示波器 1台 2. 高频电路实验学习机 1台 3. 万用表 1块 4. 实验板1G 1块四、实验内容及步骤实验电路见图4-1。实验前根据4-1所示原理图在实验板上找到相应器件及插孔并弄清其作用。 1. 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。

+12V 图4-1 LC电容反馈式三点式振荡器原理图（2）C、R、 T C不接，C'接（C'＝680pf），用示波器观察振荡器停振时的情况（此时用示波器观察应为一条直线）。注意：连接C'的导线要尽量短。（3）改变电位器 P R（0～47KΩ），用万用表测得晶体管V的发射极工作电压 EQ U， EQ U可连续变化，记下 EQ U的最大值 max EQ U，计算 max EQ I的值，填入表4.1中。表4.1 其中：max max 4 EQ EQ U I R =（已知 4 R=1KΩ）。 2.振荡频率与振荡幅度的测试

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：赵玉春系别：计算机与通信工程学院信息与通信工程系专业：通信工程班级：08级1班学号：58号指导教师：曹瑞、黄敏 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、班级通信工程08-1学号 58姓名赵玉春主要内容、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。它选择主要是根据所给定的工作频率（或工作频段）频率稳定度的要求。因为设计的电路要求是高频信号，故选择LC振荡电路或晶体振荡电路，现在分别应用这两种电路，分别比较它们的频稳性。 1) 三点式震荡电路的基本模型

高频课设报告---通信电子线路课程设计——电容三点式正弦波振荡器

目录一课程设计目的 (2) 二课程设计题目 (2) 三课程设计内容 (2) 3.1 仿真设计部分 (2) 3.1.1设计方案的选择 (2) 3.1.2振荡器的原理概述 (3) 3.1.3方案对比与选择 (5) 3.1.4电路设计方案 (7) 3.1.5元器件的选择 (9) 3.1.6电路仿真 (9) 3.1.7元器件清单 (12) 3.2系统制作和调试 (13) 3.2.1系统结构 (13) 3.2.2系统制作 (15) 3.2.3调试分析 (16) 四课后总结和体会 (17) 参考文献 (17)

一课程设计目的《高频电子线路》课程是电子信息专业继《电路理论》、《电子线路(线性部分)》之后必修的主要技术基础课，同时也是一门工程性和实践性都很强的课程。课程设计是在课程内容学习结束，学生基本掌握了该课程的基本理论和方法后，通过完成特定电子电路的设计、安装和调试，培养学生灵活运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力，具有一定的独立进行资料查阅、电路方案设计及组织实验的能力。通过设计，进一步培养学生的动手能力。二课程设计题目 1、模块电路设计（采用Multisim软件仿真设计电路） 1）采用晶体三极管或集成电路，场效应管构成一个正弦波振荡器； 2）额定电源电压5.0V ，电流1～3mA; 输出中心频率 6 MHz （具一定的变化范围）； 2、高频电路制作、调试

LC 高频振荡器的制作和调试三课程设计内容 3.1 仿真设计部分 3.1.1设计方案的选择电容反馈式振荡电路的基本电路就是通常所说的三端式（又称三点式）的振荡器，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，如图2-0 所示。由图可见，除晶体管外还有三个电抗元件X1、X2、X3，它们构成了决定振荡器频率的并联谐振回路，同时构成了正反馈所需的网络，为此根据振荡器组成原则，三端式振荡器有两种基本电路，如图2-0所示。图2-0中X1和X2为容性，X3为感性，满足三端式振荡器的组成原则，反馈网络是由电容元件完成的，称电容反馈振荡器电容反馈式振荡电路的设计及原理分析电路由放大电路、选频网络、正反馈网络组成。总体设计方案框图如下： V 0 图2-1 三端式振荡器基本电路

高频正弦波振荡器地设计

农林大学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容还有高频功率放大器的容，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

实验3 电容三点式LC振荡器实验指导

实验3 电容三点式LC振荡器一、实验准备 1．做本实验时应具备的知识点： ●三点式LC振荡器 ●西勒和克拉泼电路 ●电源电压、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器工作的影响 2．做本实验时所用到的仪器： ●LC振荡器模块 ●双踪示波器 ●万用表二、实验目的 1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2．掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理，熟悉其各元件功能； 3．熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响； 4．熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。三、实验电路基本原理 1.概述ＬＣ振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。ＬＣ振荡器是指振荡回路是由ＬＣ元件组成的。从交流等效电路可知：由ＬＣ振荡回路引出三个端子，分别接振荡管的三个电极，而构成反馈式自激振荡器，因而又称为三点式振荡器。如果反馈电压取自分压电感，则称为电感反馈ＬＣ振荡器或电感三点式振荡器；如果反馈电压取自分压电容，则称为电容反馈ＬＣ振荡器或电容三点式振荡器。在几种基本高频振荡回路中，电容反馈ＬＣ振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振

荡频率可高达几百ＭＨＺ～ＧＨＺ。 2.ＬＣ振荡器的起振条件一个振荡器能否起振，主要取决于振荡电路自激振荡的两个基本条件，即：振幅起振平衡条件和相位平衡条件。 3.LC振荡器的频率稳定度频率稳定度表示：在一定时间或一定温度、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度，常用表达式：Δf０／f０来表示（f０为所选择的测试频率；Δf０为振荡频率的频率误差，Δf０＝f０２－f０１；f０２和f０１为不同时刻的f０），频率相对变化量越小，表明振荡频率的稳定度越高。由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素，所以要提高频率稳定度，就要设法提高振荡回路的标准性，除了采用高稳定和高Q值的回路电容和电感外，其振荡管可以采用部分接入，以减小晶体管极间电容和分布电容对振荡回路的影响，还可采用负温度系数元件实现温度补偿。 4.LC振荡器的调整和参数选择以实验采用改进型电容三点振荡电路（西勒电路）为例，交流等效电路如图3-1所示。图3-1 电容三点式LC振荡器交流等效电路 (1)静态工作点的调整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。

电容三点式振荡电路

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实验六RC正弦波振荡器的设计及调试

实验六 RC 正弦波振荡器的设计及调试一、实验目的 1、进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件； 2、学会测量、调试振荡器。二、实验原理从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，带选频网络的正反馈放大电路。若用R 、C 元件组成选频网络，就称为RC 振荡器，一般用来产生1Hz ～1MHz 的低频信号。 1、RC 移相振荡器电路型式如图8.1所示，选择R ＞＞R i 。振荡频率：126O f RC 起振条件：放大电路A 的电压放大倍数｜A ｜＞29 电路特点：简便，但选频作用差，振幅不稳，频率调节不便，一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。频率范围：几Hz ～数十kHz 。 2、RC 串并联网络（文氏桥）振荡器电路型式如图8.2所示。振荡频率：12O f RC 起振条件：|A |＞3 电路特点：可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。三、实验条件 1、12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器图8.1 RC 移相振荡器原理图图8.2 RC 串并联网络振荡器原理图

4、频率计 5、直流电压表 6、3DG12×2或9013×2，电阻、电容、电位器等四、实验内容 1、RC串并联选频网络振荡器 2、双T选频网络振荡器 3、RC移相式振荡器的组装与调试五、实验步骤 1、RC串并联选频网络振荡器（1）按图8.4组接线路；（2）接通12V电源，调节电阻，使得Vce1=7-8V， Vce2=4V左右。用示波器观察图8.4 RC串并联选频网络振荡器有无振荡输出。若无输出或振荡器输出波形失真，则调节Rf以改变负反馈量至波形不失真。并测量电压放大倍数及电路静态工作点。（3）观察负反馈强弱对振荡器输出波形的影响。逐渐改变负反馈量，观察负反馈强弱程度对输出波形的影响，并同时记录观察到的波形变化情况及相应的Rf值。实验现象Rf值V o波形停振起振幅值增加波形失真（4）改变R（10KΩ）值，观察振荡频率变化情况；（5）RC串并联网络幅频特性的观察。将RC串并联网络与放大电路断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC

三点式振荡器

改进型电容三点式振荡电路的设计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。 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 f可近似认为等略负载电阻、晶体管参数及分布电容等因素影响时，振荡频率 osc f，即于谐振回路的固有振荡频率 o f=（1）

式中 C 近似等于1C 与2C 的串联值 12 12 C 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 n g g n g +=+>'''1 )(1 （3）式中 '011 ,//L e L e e g 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 1 12 f 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。f k 的取值一般在0.1—0.5 之间。

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(121 0CC 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= 32.0470 220220 3311≈+=+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 (=11 R 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。 3、测量振荡器输出频率范围将频率计接于P1处，改变CC1，用示波器从TP8观察波形及输出频率的变化情况，记录最高频率和最低频率填于表3中。六、实验结果 1、步骤2振荡幅度V P-P 见表1.

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