5.2.3 电感三点式振荡器

第5章正弦波振荡器

5.2 LC正弦波振荡器

电感三点式振荡器设计

目录 引言 (1) 1设计要求 (1) 2设计构思及理论 (1) 2.1设计思路 (1) 2.2设计构思的理论依据 (3) 3系统电路的设计及原理说明 (4) 3.1系统框图及说明 (4) 3.2电路设计说明 (5) 3.3关键元器件的介绍 (5) 4仿真验证叙述及效果分析 (5) 4.1仿真电路 (5) 4.2仿真运行结果 (6) 5工程设计 (6) 6制作(特点)叙述 (7) 7调试测试分析 (7) 8结束语 (7) 谢辞 (9) 参考文献 (10) 附图 (11)

引言 三点式振荡电路是指电容或电感(反馈部分)的3个段分别接晶体管的三个极,故称为三点式振荡电路。目前三点式振荡电路主要分为电感三点式和电容三点式振荡电路。电感三点式振荡电路是指原边线圈的3个段分别接在晶体管的3个极。又称为电感反馈式振荡电路或哈特莱振荡电路。本次试验采用共基放大电路与电感三点式震荡回路结合成基本振荡器,再在后级加个共基放大电路来带动负载,并利用电容和电感的特性来改善输出波形。其特点是: 1.易起振。 2.调节频率方便。采用可变电容可获得较宽的频率调节范围,一般用于产生几十兆赫兹以下的正弦波。 3.输出波形较差。 1 设计要求 (1)要实现的功能:设计一个电感三点式振荡器,产生10MHz的震荡频率,并能带动620欧的负载。 (2)要求达到的技术指标:振荡频率f 0=10MHz,输出频率电压U ≥0.5V pp /620欧; 输出波形为正弦波(无明显失真);供电电压V cc =12V。 (3)完成要求:设计与制作可供实际检测的实物样品,并且按要求完成课程设计报告。 2 设计构思及理论 2.1 设计思路 要设计一个电感三点式振荡电路,可以有几个电容和电感还有一个三极管和一个后级放大电路来达到要求。用改变电容的方法来调整震荡频率,方便调试而不会影响反馈系数,可以是波形输出更加稳定而没有明显的失真现象。但是为了达到输出频率电压技术指标,加一个共基放大电路,提高输出电压幅度。 1.电路组成 如图所示为电感三点式振荡电路的原理图。这种电路的LC并联谐振电路中的电感有首端、中间抽头和尾端三个端点,分别与放大器件的集电极、发射极(地)和基极相 连,反馈信号取自电感L 2 上的电压,因此,习惯上将图1所示电路称为电感三点式LC 振荡电路。

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

通信电子线路课程设计报告_电感三点式正弦波振荡器

课程设计报告 课题名称 _____通信电子线路课程设计_ 学院电子信息学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师

目录 摘要................................................... I 1绪论. (1) 2正弦波振荡器 (2) 2.1 反馈振荡器产生振荡的原因及其工作原理 (2) 2.2平衡条件 (3) 2.3起振条件 (3) 2.4稳定条件 (4) 3电感三点式振荡器 (5) 3.1三点式振荡器的组成原则 (5) 3.2电感三点式振荡器 (5) 3.3 振荡器设计的模块分析 (6) 4 仿真与制作 (11) 4.1仿真 . (11) 4.2分析调试 (13) 5 心得体会...................................13= 参考文献 (14)

摘要 反馈振荡器是一种常用的正弦波振荡器,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。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。本文介绍了高频电感三点式振荡器电路的原理及设计,电感三点式容易起振,调整频率方便,变电容而不影响反馈系数。 正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。例如,无线发射机中的载波信号源,接收设备中的本地振荡信号源,各种测量仪器如信号发生器、频率计、fT测试仪中的核心部分以及自动控制环节,都离不开正弦波振荡器。根据所产生的波形不同,可将振荡器分成正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波,后者能产生矩形波、三角波、锯齿波等。 本文将简单介绍一种利用一款名为Multisim 11.0的软件作为电路设计的仿真软件,电容电感以及其他电子器件构成的高频电感三点式正弦波振荡器。电路中采用了晶体三极管作为电路的放大器,电路的额定电源电压为5.0 V,电流为1~3 mA,电路可输出输出频率为8 MHz(该频率具有较大的变化围)。 关键词:高频、电感、振荡器

通信电子线路课程设计报告——电感三点式正弦波振荡器

课程设计报告 课题名称_____通信电子线路课程设计_ 学院电子信息学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师

目录 摘要 ............................................................................................ I 1绪论.. (1) 2正弦波振荡器 (2) 2.1 反馈振荡器产生振荡的原因及其工作原理 (2) 2.2平衡条件 (3) 2.3起振条件 (3) 2.4稳定条件 (4) 3电感三点式振荡器 (5) 3.1三点式振荡器的组成原则 (5) 3.2电感三点式振荡器 (5) 3.3 振荡器设计的模块分析 (6) 4 仿真与制作 (10) 4.1仿真. (10) 4.2分析调试 (12) 5 心得体会...................................13= 参考文献 (14)

摘要 反馈振荡器是一种常用的正弦波振荡器,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。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。本文介绍了高频电感三点式振荡器电路的原理及设计,电感三点式容易起振,调整频率方便,变电容而不影响反馈系数。 正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。例如,无线发射机中的载波信号源,接收设备中的本地振荡信号源,各种测量仪器如信号发生器、频率计、fT测试仪中的核心部分以及自动控制环节,都离不开正弦波振荡器。根据所产生的波形不同,可将振荡器分成正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波,后者能产生矩形波、三角波、锯齿波等。 本文将简单介绍一种利用一款名为Multisim 11.0的软件作为电路设计的仿真软件,电容电感以及其他电子器件构成的高频电感三点式正弦波振荡器。电路中采用了晶体三极管作为电路的放大器,电路的额定电源电压为5.0 V,电流为1~3 mA,电路可输出输出频率为8 MHz(该频率具有较大的变化范围)。 关键词:高频、电感、振荡器

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。 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。

三点式振荡器

三点式振荡器 (学号:) (物理与电子信息学院 10级电子信息工程1班,内蒙古呼和浩特 010022) 指导教师: 摘要:三点式振荡器是以LC谐振回路作为选频网络的反馈振荡器。本文主要介绍的是三点式振荡器的基本工作原理,对电感三点式及电容三点式振荡器的原理电路进行分析并讨论了三点式振荡器简化交流通路的画法和判断产生振荡的一般原则,并通过例子来对方法进行验证。 关键词:电感三点式;电容三点式;交流通路;振荡电路 中图分类号:TN752 1引言 振荡器用于产生一定频率和幅度的信号,它无需外部激励就能自动的将直流电源供给的功率转换为指定频率和振幅的交流信号功率输出。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振荡器。本文所讨论的三点式振荡器是一种反馈振荡器,它是正弦波振荡器的一种,利用正反馈原理构成。 振荡器在现代科学技术领域中有着广泛的应用,例如,在广播、电视、通信设备中振荡器用来产生所需要的载波和本机振荡信号;在各种信号源、测量仪器中用来产生各种频段的正弦信号等。它是不可缺少的的核心组成部分之一,是一种最基本的电子线路。 本文先讨论三点式振荡器的基本工作原理,然后分别对电感三点式和电容三点式电路进行分析,最后通过例子来对三点式振荡器简化交流通路的画法和判断产生振荡的一般原则进行验证。 2三点式振荡器的基本工作原理 我们应该要了解振荡器正常工作所需满足的三个条件即平衡条件、起振条件以及稳定条件,这样有利于后面我们对三点式振荡器原理的认识。

图1 反馈振荡器的构成框图 2.1振荡的平衡条件 当反馈信号f u 等于放大器的输入信号i u ,或者说,反馈信号f u 恰好等于产生输出电压o u 所需的输入电压i u ,这时振荡电路的输出电压不再发生变化,电路达到平衡状态, 因此,将i f U U =称为振荡的平衡条件。根据图1可知,放大器开环电压放大倍数A 和反馈网络的电压传输系数F 分别为: i O U U A =;O f U U F = (1.1.1) 所以 i O f U A F U F U == (1.1.2) 由此可得,振荡的平衡条件为 1||)(===+f a j e F A F A T ?? (1.1.3) 式中,T 为反馈系统环路增益;||A 、a ?为放大倍数A 的模和相角;||F 、f ?为反馈系数F 的模和相角。 由(1.1.3)式可知,振荡器正常工作时的相位平衡条件为 π???n f a T 2=+= ( ,2,1,0=n ) (1.1.4) 振幅平衡条件为 1||==F A T (1.1.5)

高频电感三点式正弦波振荡器

目录 摘要 ......................................................................................................... I 1绪论 .. (1) 2正弦波振荡器 (2) 2.1 反馈振荡器产生振荡的原因及其工作原理 (2) 2.2平衡条件 (3) 2.3起振条件 (3) 2.4稳定条件 (4) 3电感三点式振荡器 (5) 3.1三点式振荡器的组成原则 (5) 3.2电感三点式振荡器 (5) 3.3 振荡器设计的模块分析 (6) 4 仿真与制作 (9) 4.1仿真. (9) 4.2分析调试 (10) 5心得体会 (18) 参考文献 (19)

摘要 反馈振荡器是一种常用的正弦波振荡器,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。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。本文介绍了高频电感三点式振荡器电路的原理及设计,电感三点式容易起振,调整频率方便,变电容而不影响反馈系数。 正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。例如,无线发射机中的载波信号源,接收设备中的本地振荡信号源,各种测量仪器如信号发生器、频率计、fT测试仪中的核心部分以及自动控制环节,都离不开正弦波振荡器。根据所产生的波形不同,可将振荡器分成正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波,后者能产生矩形波、三角波、锯齿波等。 本文将简单介绍一种利用一款名为Multisim 11.0的软件作为电路设计的仿真软件,电容电感以及其他电子器件构成的高频电感三点式正弦波振荡器。电路中采用了晶体三极管作为电路的放大器,电路的额定电源电压为5.0 V,电流为1~3 mA,电路可输出输出频率为8 MHz(该频率具有较大的变化范围)。 关键词:高频、电感、振荡器

电感三点式正弦波振荡电路

2015~2016学年第二学期 《高频电子线路》课程设计 任务书 题目电感三点式正弦波振荡器的设计 院系电气学院 班级14级通信工程(2)班 姓名黄江涛况友杰刘磊 鲁杰倪靖刘丙晟 指导教师王银花周珍艮 电气工程学院 2016年6月18日

振荡器(英文:oscillator)是用来产生重复电子讯号(通常是正弦波或方波)的电子元件。其构成的电路叫振荡电路,能将直流信号转换为具有一定频率的交流电信号输出。振荡器的种类很多,按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器;按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等;按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。 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一种振荡器。三点式振荡器电路用电容耦合或自耦变压器耦合代替互感耦合, 可以克服互感耦合振荡器振荡频率低的缺点, 是一种广泛应用的振荡电路, 其工作频率可达到几百兆赫。本文将围绕高频电感三点式正弦波振荡器进行具有具体功能的振荡器的理论分析与设计。 关键词:高频;电感三点式;正弦波;振荡器;缓冲级

摘要 (2) 目录 (3) 第一章正弦波振荡器 (4) 1.1反馈振荡器产生振荡的原因及其工作原理 (4) 1.2平衡条件 (5) 1.3起振条件 (5) 1.4稳定条件 (5) 第二章电路设计 (6) 2.1三点式振荡器的组成原则 (6) 2.2电感三点式振荡器 (6) 2.3 振荡器设计的模块分析 (6) 第三章仿真软件Multisim10.0 简介 (8) 3.1 Multisim 基本概念 (10) 3.2 Multisim 软件启动界面 (10) 3.3 Multisim 仿真软件的特点 (11) 第四章仿真与调试 (13) 4.1 仿真 (13) 4.2 分析调试 (16) 第五章心得体会 (17) 参考文献 (17) 附录一:元件清单 (19) 附录二:总电路 (20) 答辩记录及评分表 (21)

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。 同理,可推倒出电容反馈三端电路的振荡频率如式: f C 1 LC C =反馈系数F为:F=C2/C3. pi+ C /( /( 2 )3 2 )3 *) ( 2 (3)电路的优缺点 电容反馈三端电路的优点是振荡波形较好,因为它的反馈电压是靠电容获得,而电容原件对信号的高次谐波呈低阻抗,因此对高次谐波反馈较弱,使振荡波形更接近正弦波;另外,这种电路的频率稳定度较高,由于电路中得不稳定电容与回路电容C2、C3相并联,因此,适当增大回路的电容量,就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响。第三,电容三端电路的工作频率可以做得很高,因此它可以这届利用振荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。工作频率可以做得较高,可达到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围。 这种电路的缺点是:调C2或C3来改变振荡频率时,反馈系数也将改变。使振荡器的频率稳定度不高。

三点式振荡电路介绍

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0 be 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

电容三点式正弦波振荡器

课程设计报告 课题名称 _____电容三点式正弦波振荡器__ 学院电子信息学院 专业通信工程 班级 学号 姓名好人 指导教师陈布雨

绪论 振荡器是用来产生重复电子信号(通常是正弦波或方波)的电子元件,其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多,按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器;按电路结构可分为阻容振荡器、电感电感振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等;按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科研等方面。 振荡器的种类很多,使用范围也不相同,但是它们的基本原理都是相同的,都要满足起振、平衡和稳定条件。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,振荡器可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特性的器件构成的振荡器。在这种电路,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。反馈式振荡器电路,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。 本次课设设计了电容三点式正弦波振荡器。

一设计原理说明 (4) 1.1 反馈振荡器的原理 (4) 1.1.1 原理分析 (4) 1.1.2 平衡条件 (5) 1.1.3 起振条件 (5) 1.1.4 稳定条件 (6) 1.2 电容三点式振荡器 (6) 1.3 设计原理 (7) 二电路设计与仿真 (8) 2.1 参数设置 (8) 2.2仿真电路图形 (10) 三仿真结果 (11) 四课设小结 (12) 参考文献 (13)

电感三点式正弦波振荡器的设计.

《高频电子线路》任务书 课题名称电感三点式正弦波振荡器的设计 指导教师(职称)冯锁(讲师) 执行时间2012~ 2013 学年第一学期第16周学生姓名学号承担任务 电路设计及电路的仿真 资料整理及原理分析 电路图制作 资料整理及参数计算 10 参数计算及器件选择 1 原理图绘制 设计目的1. 培养较为扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力。 2. 加深对电路器件的选型及电路形式的选择的了解。 3. 提高高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力。 设计要求1. 从理论上分析振荡器的各个参数及起振条件。 2. 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。 3. 电源电压12V,工作频率16MHz,输出电压1V,频率稳定度高

振荡器(英文:oscillator)是用来产生重复电子讯号(通常是正弦波或方波)的电子元件。其构成的电路叫振荡电路,能将直流信号转换为具有一定频率的交流电信号输出。振荡器的种类很多,按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器;按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等;按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。 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一种振荡器。三点式振荡器电路用电容耦合或自耦变压器耦合代替互感耦合, 可以克服互感耦合振荡器振荡频率低的缺点, 是一种广泛应用的振荡电路, 其工作频率可达到几百兆赫。本文将围绕高频电感三点式正弦波振荡器进行具有具体功能的振荡器的理论分析与设计。 关键词:高频;电感三点式;正弦波;振荡器;缓冲级

三点式振荡电路能否振荡的判别方法

三点式振荡电路能否振荡的判别方法 引言 在模拟电子技术课程中,判别振荡电路能否产生振荡的步骤的是:先看直流通路,看放大器件是否工作在放大区;再看交流通路,看是台满足振荡条件。RC振荡也好,LC振荡电路也好,振荡条件为: AF=1 此条件可分解为振幅条件和相位条件,即: 1 三点式振荡器的特点 所谓三点式振荡器,是指LC振荡器中选频网络有两个电容、一个电感或者两个电感、一个电容组成的振荡器。一般LC振荡电路在直流通路正常情况下判别能否振荡时由于振幅条件不便于判别,只看相位条件即可,只要相位条件满足,我们就说它能够振荡。振荡电路中的放大器可以是运放,也可以是由晶体管或者场效应管组成。对于由运放组成的电路,相位条件相对来说比较好判别;由晶体管或者场效应管组成的放大电路,要判别相位条件对学生来说有一定的难度。要正确判别相位条件需要先分析放大电路的组态,再看反馈信号与输出信号之间的相位差,两者判断错一个也得不到正确的结果。对此,根据多年来对模拟电子技术的讲解和对大量的振荡电路的分析,先把自己的一点总结供大家讨论。 我们知道,三点式选频网络中应该有两个电容、一个电感或者两个电感、一个电容组成,如图1所示,为方更叙述,现把选频网络中每两个电抗器件的结点给出一编号。 在分析由晶体管或者场效应管组成的三点式振荡电路时,先看直流通路,在直流通路正常的情况下,交流通路只需要观察是否满足射同基反(或者源同栅反)。下面结合具体的电路进行说明。 2 电容三点式振荡电路 如图2和图3所示,是两个电容三点式的振荡电路。我们应用射同基反判断相位条件是否满足。

先看图2,图2中晶体管的发射极接的是三点式选频网络的2端,集电极接的是1端,基极在交流通路中接地,所以基极相当于接的是3端。发射极与基极问接的单个选频器件是电容C2,发射极与集电极之间接的是电容Cl,发射极与其他两个电极之间接的是电抗性质相同的电容,所以射同已经满足;基极与发射极接的电容C2,基极与集电极之间接的单个选频器件是电感L,电感与电容是两个电抗性质相反的器件,所以基反也是满足的,图2电路支流通路正常,又满足射同基反的条件,所以是可以振荡的。 再看图3。放大器的组态虽然与图2不同,按射同基反分析仍然满足射同基反,直流通路正常,该电路也可以振荡。如果用相位条件判别也是满足的。 如果用相位条件来判断图2和图3中两个电路,可以得到: 注意观察图2和图3,电容二点式电路中选频网络的2端是电容与电容的结点,1和3端是电容与电感的结点,所以分析电容三点式振荡电路的相位条件时只需要看选频网络的2端是否直接或者通过一电阻与发射极(或者场效应管的源极)相连,l和3端是否直接或者通过一电阻与基极和集电极相连。图2中符去掉基极电容Cb相位条件仍然满足,电路只要振幅条件满足仍可振荡。 3 电感三点式振荡电路 图4所示是一个电感三点式的振荡电路。用同样的方法观察图中的电路发现晶体管的发射极与其他两个电极之间接的是电感,而基极与发射极之间接的是电感,与集电极之间接的是电容,满足射同基反,也就是满足相位条件,直流通路正常,在幅度条件满足的情况下可以进行正弦波振荡。用相位条件来判别可得到:

LC三点式振荡电路的判别法及电路特征

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/e811966914.html, LC三点式振荡电路的判别法及电路特征 作者:熊于菽 来源:《硅谷》2013年第07期 摘要 LC正弦波振荡器在各种电子设备中、高频加热设备、医用电疗仪器中都有广泛应用,而LC正弦波振荡器里最常用的是三点式振荡器,因此掌握三点式振荡电路的判别方法以及特征是LC正弦波振荡器项目的重点和难点,本文将对此进行阐述并举例进行详细说明。 关键词 LC三点式振荡器;判别;特征 中图分类号:TN721 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041- 在LC正弦波振荡器项目中,振荡电路能够起振必须满足相位和振幅条件,分别表示为如下的表达式: 相位平衡条件:(n=0,1,2,3..........)(1) 振幅起振条件:(2) 1 三点式振荡电路的判断法则及实例 三点式是指振荡管的三个电极分别与振荡回路中的电容C或电感L的三个点相连接,用 电抗来代表电容或者电感。振幅条件涉及具体计算,因此判断无具体参数电路时,只判断相位条件。如图1所示三点式振荡电路,该电路能够起振的相位判断法则表述为:Xbe与Xce是同类电抗(即同为容抗或感抗),则Xcb与Xce、Xbe为异类电抗。 其中,若Xbe与Xce均为电容性质,而Xcb为电感性质,则称该电路为电容三点式;若Xbe与Xce均为电感性质,而Xcb为电容性质,则称该电路为电感三点式。 如图2所示,(a)为一种电容三点式振荡电路图,(b)为其交流通路,根据电路Xbe为C2、Xce为C1,而Xcb为电感L,满足起振相位条件,该电路为电容三点式振荡器。 图2 电容三点式振荡电路 如图3所示,(a)为一种电感三点式振荡电路图,(b)为其交流通路,根据交流电路可知Xbe为L2、Xce为L1,而Xcb为电感C,满足起振相位条件,该电路为电感三点式振荡器。 图3 电感三点式振荡电路

电感三点式振荡器 20MmHZ 8MHZ

高频电子线路 课程设计说明书(论文)设计题目:电感三点式正弦波振荡器 院别:电气工程学院 专业:电子信息工程技术 姓名:孔令龙 学号:1005040118 班级:电子信息 起讫时间:2012.6.11-6.15 指导教师:韩江宁 黑龙江职业学院

课程设计任务书 学生姓名孔令龙专业班级10级电子信息班学号1005040118 指导教师韩江宁设计地点教室 设计题目电感三点式正弦波震荡器设计 设计任务与要求(包括原始数据、技术参数;设计要求,设计计算说明书(或论文)、图纸、实物样品等): 任务:采用晶体三极管或集成电路、场效应管构成高频电感三点式正弦波振荡器;额定电源电压5.0V ,电流1~3mA;输出频率 8 MHz (频率具较大的变化范围);有缓冲级,在100欧姆负载下,振荡器输出电压≥ 1 V ; 要求:1、确定设计方案。查阅资料,画出方框图。 2、单元电路设计。按一定顺序对方框图中各单元电路进行设计。具体工作内容:确定电路结构、主要元器件的功能、主要参数及其基本工作过程。 3、整机电路设计。按着整体功能要求将各个单元电路有机地连接在一起,同时要兼顾各相邻两个电路间的输出或输入信号及相关参数的配合。(整机电路图用A3号图纸绘制) 4、编写设计说明书。说明书包括:设计任务分析、设计方案简述、单元电路及整机电路设计图文材料,整机原理叙述等。 5、格式要求:封皮、目录、正文。从目录页开始进行编号。一律用A4打印纸编写。写好的说明书进行装订后,装于档案袋中。 进度安排(包括时间划分和各阶段主要工作内容) 第1天布置任务分组查阅资料 第2天根据原理电路图进行计算 第3天根据原理电路图进行计算 第4天书写LC调频振荡器的论文(电子版和手写版各一份) 第5天画出设计电路图 院(或教研室)审核意见: 审核人签名及系公章:年月日 任务下达人(签字)韩江宁 年月日 任务接受人 (签字)年月日 备注:1.本任务书由指导教师填写相关栏目,经系审核同意后,交学生根据要求完成设计任务。

电容三点式振荡电路

改进型电容三点式振荡电路的设计 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FeCl 3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 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。 图1所示的振荡器,由于晶体管各电极直接和振荡回路元件L 、1C 、2C 并联,而晶体管的极间电容(主要是结电容)又随外界因素(如温度、电压、电流等)的变化而变化,因此振荡器的频率稳定性不够高。为了提高振荡器的频率稳定性,实际中更多的采用能够减小晶体管与回路之间耦合的改进型电容反馈振荡

如何看懂振荡电路

振荡电路的用途和振荡条件 不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。这种现象也叫做自激振荡。或者说,能够产生交流信号 的电路就叫做振荡电路。 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。 振荡器按振荡频率的高低可分成超低频(20 赫以下)、低频(20 赫~200 千赫)、高频(200 千赫~30 兆赫)和超高频(10 兆赫~350 兆赫)等几种。按振荡 波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类。 正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成LC 振荡器、RC 振荡器和石英晶体振荡器三种。石英晶体振荡器有很高的频率稳定度,只在要求很高的场合使用。在一般家用电器中,大量使用着各种L C 振荡器和RC 振荡器。 LC 振荡器 LC 振荡器的选频网络是LC 谐振电路。它们的振荡频率都比较高,常见电路有3 种。 (1 )变压器反馈LC 振荡电路 图1 (a )是变压器反馈LC 振荡电路。晶体管VT 是共发射极放大器。变压器T 的初级是起选频作用的LC 谐振电路,变压器T 的次级向放大器输入提供正反馈信号。接通电源时,LC 回路中出现微弱的瞬变电流,但是只有频率和回路谐振频率f 0 相同的电流才能在回路两端产生较高的电压,这个电压通过变压器初次级L1 、L2 的耦合又送回到晶体管V 的基极。从图1 (b )看到,只要接法没有错误,这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的,也就是说,它是正反馈。因此电路的振荡迅速加强并最后稳 定下来。

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。

电感三点式振荡器设计

高频电子线路课程 (论文) 电感反馈振荡器电路设计 院(系)名称电子与信息工程学院专业班级通信122 学号 学生姓名 指导教师 起止时间:2015.06.22—2015.07.04

课程设计(论文)任务及评语 院(系):电子与信息工程学院教研室:通信工程

摘要 电感反馈式振荡电路是正弦波振荡电路中极为重要的一种。它由晶体管所构成的放大电路,以及由LC所构成的反馈电路所组成的。振荡器是不需要外信号激励,自身将直流电能转换为交流电能的装置。电感反馈式振荡电路是正弦振荡电路中集中要的一种。它能产生各种频率的正弦信号,不但能产生高频信号,也能产生低频信号。 电路由1个放大器和1个反馈网络来组成,产生一定频率的信号,经放大再输出。此反馈网络必须满足三个条件:起振条件,平衡条件和稳定条件。再由两个电感一个电容组成一个电感三点式震荡回路。 电感反馈振荡电路的优点是:由于电感之间存在互感,而且两电感之间耦合很紧,并且正反馈较强,所以容易起振。其次是改变回路电容来调整频率时,基本上不影响电路的反馈系数,比较方便。这种电路的缺点是:与电容反馈振荡电路相比,其输出电压取自电感元件,输出波形不是很好。 关键词:晶体管放大电路;振荡器;高频信号;振荡回路

目录 第1章概论 .......................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 电感反馈振荡器应用意义 (1) 1.2 电感反馈振荡器设计的要求及技术指标 (1) 1.3 电感反馈振荡器设计的原理 ................ 错误!未定义书签。 1.4 总体设计方案框图与分析 .................. 错误!未定义书签。第2章电感反馈振荡器设计 .. (3) 2.1 电感反馈振荡器电路设计 (3) 2.2 电感反馈振荡电路参数计算 (5) 2.3 电路性能分析 (8) 第3章设计总结及仿真 (9) 3.1 仿真电路 (9) 3.2 仿真运行结果 (10) 3.3 仿真运行结果分析 (11) 第4章课程设计总结 (12) 参考文献 ................................................................................ 错误!未定义书签。附录I ...................................................................................... 错误!未定义书签。附录II ..................................................................................... 错误!未定义书签。

实验3 电容三点式LC振荡器分析

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。

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