LC调频振荡器说明书资料
通信电子线路课程设计说明书LC调频振荡器院、部：电气与信息工程学院学生姓名：陈超指导教师：张松华职称副教授学号： 11401340322专业：通信工程完成时间： 2013年12月09日摘要LC正弦波振荡器是各种接收机和发射机中一种常见的电路，在无线电通信、广播、电视设备中用来产生所需要的载波和本机振荡信号。
其典型形式为“三点式”振荡电路，电路简单、频率稳定度较高，其工作原理是建立在正反馈基础上将直流电源提供的能量变成正弦交流输出。
克拉泼振荡器是改进型“电容三点式”振荡器，其减小了晶体管极间电容对谐振的影响，其振荡频率更加稳定。
直接调频:调频电路是发射机中常见的一种电路，调频分为直接调频和间接调频，本设计直接调频，直接调频是用调制电压去控制LC回路参数，其特点是：振荡调制同时进行，故频率稳定性较差，但其频偏大，电路简单。
常用的是变容二极管直接调频电路和电抗管调频。
LC调频振荡器是LC振荡器和调频电路的连接,常用于发射机中，通过调制信号对高频振荡信频率的调制，实现了频谱的非线性变换。
关键词：克拉泼振荡器；调频电路；LC调频振荡器；Multisim仿真ABSTRACT1 课程设计任务书 (5)1.1 设计任务 (5)1.2 主要技术指标 (5)1.3 设计思想 (5)2 概论 (6)2.1 设计目的 (6)2.2 LC振荡电路的实现方法 (6)2.3 调频电路实现方法 (7)3 各部分设计及原理分析 (8)3.1 LC振荡器电路的设计 (8)3.2 调频电路的设计 (9)3.3 LC调频振荡器电路的设计 (10)3.3.1 总设计思路 (10)3.3.2 电路原理图 (11)4 元件参数的确定 (11)4.1 LC振荡器电路参数的确立 (11)4.1.1 设置静态工作点 (11)4.1.2 确定振荡回路元件值 (11)4.2 调频电路参数的确定 (12)5 仿真与调试 (13)5.1 电路仿真 (13)5.1.1 仿真电路 (13)5.1.2 仿真图形及结果 (13)5.2 实物电路调试 (15)结束语 (17)致谢 (18)参考文献 (18)附录 (19)1.1 设计目的1、通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《高频电子线路》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力。
2、掌握电子电路分析和设计的基本方法。
根据设计任务和指标初选电路；调查研究和设计计算确定电路方案；选择元件、安装电路、调试改进；分析实验结果、写出设计总结报告。
3、通过严格的科学训练和设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观，能对实验结果独立地进行分析，进而做出恰当的评价。
1.2 设计任务设计一个LC 调频振荡器1.3 主要技术指标（1）主振频率o f =10Z MH ；（2）频率稳定度小时/105/30-⨯≤∆f f ；（3）输出电压mV U O 200≥；（4）最大频偏kHz f m 50≤∆；（5）调制灵敏度V kHz S FM /10≥；2 设计方案2.1 设计思想LC 调频振荡器的设计，是根据LC 调频振荡器的中心频率o f 、频率稳定度 f ∆/o f 、输出电压U o 、最大频偏m f ∆、调制灵敏度FM S 等性能指标要求，正确地确定出LC 正弦波振荡器、变容二极管调频电路中所用元器件的性能参数，从而合理的选择这些器件。
LC 调频振荡器的设计可以分两个方向进行：1）LC 正弦波振荡器的确定根据给定的技术指标：中心频率o f =10Z MH ，频率稳定度小时/105/30-⨯≤∆f f 确定LC 振荡电路的形式为电容三点式的克拉泼电路。
本设计采用2N2222和LC 设计的振荡电路。
2）变容二极管调频电路的确定根据频率稳定度f ∆/o f 、最大频偏m f ∆选择线路，采用直接调频，再确定变容二极管的接入系数，确定调制信号电压。
2.2 LC 振荡器电路的实现方法1）平衡条件振荡建立起来之后，振荡幅度不会无限制地增长下去，因为随着振荡幅度的增长，放大器的动态范围就会延伸到非线性区，放大器的增益将随之下降，振荡幅度越大，增益下降越多，最后当反馈电压正好等于原输入电压时，振荡幅度不再增大而进入平衡状态。
平衡条件是研究振荡器的理论基础，利用振幅平衡条件可以确定振荡幅度，利用相位平衡条件可以确定振荡频率。
式（2-1）、（2-2）即为相位平衡条件和振幅平衡条件：πϕϕn F A 2=+ (n=0，1，2，...) （2-1）T=︱A 0F ︱=1 （2-2）2）起振条件为了确保振荡器能够起振，设计的电路参数必须满足︱AoF ︱>1的条件。
而后，随着振荡幅度的不断增大，Ao 就向A 过渡，直到AF=1时，振荡达到平衡状态。
显然，AoF 越大于1，振荡器越容易起振，并且振荡幅度也较大。
但AoF 过大，放大管进入非线性区的程度就会加深，那么也就会引起放大管输出电流波形的严重失真。
所以当要求输出波形非线性失真很小时，应使AoF 的值稍大于1。
式（2-3）和（2-4）分别称为振荡器起振的相位条件和振幅条件：πϕϕn F A 2=+ (n=0，1，2，...) （2-3）10>F A （2-4）2.3 调频电路的实现方法实现调频的方法有两大类，即直接调频与间接调频。
1）直接调频法直接调频就是用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其与调制信号成线性规律变化。
在LC 正弦振荡器中，由于振荡频率近似等于振荡回路谐振频率，在振荡回路中接入可控电抗元件，用调制信号去控制可变电抗元件的电抗值，从而使振荡频率随调制信号变化，实现直接调频。
直接调频优点是频偏较大，但中心频率不易稳定。
其组成框图如图1：图1 直接调频电路组成框图2）间接调频法先将调制信号进行积分，然后用它对载波进行调相，从而获得调频信号，称为间接调频法。
间接调频实现的原理框图如图2所示：图2 间接调频电路组成框图我们主要技术要求是：频偏尽量大，并且与调制信号保持良好的线性关系；中心频率的稳定性尽量高；寄生调幅尽量小；调制灵敏度尽量高。
根据题目要求，其频率稳定度f ∆/o f ≤小时/1053-⨯，最大频偏kHz f m 50≤∆，我们决定采用直接调频法来设计电路。
3 原理图设计3.1 LC振荡器电路的设计LC正弦波振荡器的作用是产生高频正弦波。
在本设计中用于产生10MHz的正弦振荡信号。
如图3所示，由晶体管Q1及LC谐振回路组成改进型“电容三点式”振荡器即克拉泼振荡电路，它被结为共基组态。
图3LC正弦波振荡原理图BC为基极耦合电容，其静态工作点又R B1,R B2 ,R E及R c决定，即：（3-1）（3-2）（3-3）（3-4）小功率振荡器的静态工作电流CQI一般为1～4mA，CQI偏大，振荡幅度增加，但波形失真加重,频率稳定性变差。
L1、C1与C2、C3组成并联谐振回路，其中C3两端的电压构成振荡器的反馈电压BEV ,以满足相位平衡条件。
F=C2/C3决定反馈电压的大小，电路起振条件为VOA F>1，当VOA F=1时，振荡器满足相位平衡条件。
反馈系数F一般取1/8到1/2。
ECQBEBQEQRIVVV≈-=CCEQCCCQ RVVI+-=ERβ/BQ CQII=CCBB VRRV2B12BQ R+=为减少晶体管的极间电容对回路振荡频率的影响，要求C1<<C2，C1<<C3,则回路振荡频率of主要由C1决定,即：（3-5）C1越小，振荡频率稳定度越高，放大倍数越小，但如C1过小，振荡器不满足振幅起振条件而停止振荡。
3.2 调频电路的设计变容二极管通过C4部分接入振荡回路，有利于提高中心频率f o的稳定度，减小调制失真。
图4为变容管部分接人振荡回路的等效电路。
变容管和C4串联，再和C3并联构成振荡回路总电容C：jcjc1CCCCCC++=∑（3-6）式中C j为变容二极管的结电容。
它与外加电压的关系为rDjjVvCC⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=10（3-7）图4 变容二极管部分接入的等效电路3.3 LC调频振荡器电路的设计3.3.1 总设计思路LC调频振荡器的工作流程如下：LC调频振荡器一般由LC正弦波振荡器与变容二极管调频电路两大部分组成。
其中，LC正弦波振荡器用于产生一定频率和11oπ21CLf≈幅度的信号，无须外加输入信号的控制，就能自动将电能转换为所需要的交流能量输出，即自激振荡；将变容二极管通过电容Cc 耦合接入LC 振荡回路中，而变容二极管电容的改变是由调制信号决定的，从而实现对LC 正弦波振荡器频率的调制，实现调频。
LC 调频振荡器组成框图，如图5所示：图5 LC 调频振荡器的组成框图3.3.2 电路原理图电路原理图如图6示：图6 电路原理图调频电路由变容二极管和它的偏置电路组成。
其中R 1与R 2为变容二极管提供静态时的反向直流偏置电压V Q ，它给变容二极管提供反向偏压。
R R B1V Q =[R2/(R1+R2)]Vcc 。
电阻R 3为隔离电阻，常取R 3>>R 1，R 3>>R 2,以减小加入变容二极管偏置电路后对振荡回路Q 值的影响。
高频扼流圈ZL 2与C 6给u(t)提供通路，C 5起高频滤波作用。
4 电路元件参数确定4.1 LC 振荡器电路参数的确定4.1.1 设置静态工作点振荡器的静态工作点取I CQ =2mA ，V CEQ =6V ，测得晶体管=60。
因R E +R C =(Vcc - V CEQ)/ I CQ ，为提高电路的稳定性，R E 的值可适当增大，取R E =1kΩ，则R C =2kΩ。
因 V EQ =I CQ ×R E =2V (4-1)若取流过R B2的电流 I B2=10I BQ =10I CQ /=0.33Ma (4-2)则 R B2=V BQ /I B2≈8.2kΩ (4-3)因 (4-4)即 R B1=v ccR B2/V BQ-R B2=28.2k Ω(4-5)R B1用24kΩ电阻与22kΩ电位器串联，以便调整静态工作点。
4.1.2 确定振荡回路元器件值 若取C1=50pF ，且f o=10MHz ，由公式得 L1=5μH电容C2、C3由反馈系数F 及电路条件C1<<C2，C1<<C3决定，若取C2=510pF ，由F=C2/C3= 1/8～1/2，则取C3=3600pF ，取耦合电容CB=0.01uF 。
4.2 调频电路参数的确定变容管的静态反偏压U 由电阻R1与R2分压决定， 即 VQ ={R2/(R1+R2)}V cc已知VQ =4V ，若取R2=10K ，则R1=(V cc/VQ-1)R2=20KCC2B12R V V R R BQ B B =+11o π21C L f ≈实验时R1用24kΩ电阻与22kΩ电位器串联，以便调整静态偏压U。
LC振荡器调试经验.doc
LC振荡器调试经验一锁相环调试本设计使用的MC145152是MOTOROLA公司生产的大规模集成电路，它是一块采用半行码输入方式置定、由14根并行输入数据编程的双模CMOS大规模锁相环频率合成器，其内部组成框图如图2.5所示。
我们采用MC145152加MC12022、MC1648、环路滤波器构成锁相环。
具体电路见附录。
现从锁相环的第一部分—压控振荡部分MC1648讲起：压控振荡器采用芯片MC1648，变容二极管MV209及电感和少量阻容元件构成，如图1.2方案二压控振荡电路所示。
在10、12角加外围LC槽路。
这部分的调试是整个锁相环的关键—因为它是锁相环的核心源。
我个人认为在进行调试时首先要把MC1648的芯片手册认真的从头到尾全部阅读一遍，弄清具体的每个管脚到底是什么功能，该怎么用。
在具体的电容，电感值的确定上，我个人认为（仅供参考）不要相信任何资料，也不要相信理论计算，一定要真正的作出来（用频谱仪或频率计看到）才行。
具体调试时，可以先粗略的计算一下，确定电感、电容的大概值；然后通过稳压直流电源外加一个控制电压，在MC1648的3脚观察其频率范围及相应的控制电压范围，建立一个压控灵敏度曲线图纵轴为频率范围，横轴为控制电压范围。
具体调试时要根据题目中要求的频率范围，确定控制电压的范围。
这条压控灵敏度线一定要近似为一条直线，如果不是，有可能最后因为局部频率变化过快而造成有的频点锁不住。
电感的值一般确定好后就不再动了，可以通过反复调整C1的值使频率范围覆盖题目要求。
还有一点，在MC1648的3脚观察频率范围时，一定要串联一个几P（6.8P）的小电容，防止1648 带不起负载，连接线一定要用50欧的同轴电缆线。
2 MC12022的调试这部分是比较简单的，可以现在通用板上单独做出来。
用信号源在1脚输入信号，在4脚用频率计观察其分频后的频率。
看其是不是达到了预定的分频比，一般情况下，这部分按照所选用的分频芯片的典型电路连接后都可以成功。
电压控制LC振荡器word版
中北大学《电子线路》课程设计说明书学生姓名：吴董会学号： 04062403X35 学院：信息商务学院专业：通信工程专业题目：电压控制LC振荡器指导教师：辛洁职称: 助教鲁旭涛助教2007 年 1 月 25 日中北大学《电子线路》课程设计任务书 2006/2007 学年第一学期学院：信息商务学院专业：通信工程学生姓名：吴董会学号： 04062403X35 课程设计题目：电压控制LC振荡器起迄日期： 1 月 15 日～ 1 月 26 日课程设计地点：通信工程专业实验室指导教师：辛洁鲁旭涛系主任：赵冬娥下达任务书日期: 2007 年 1 月15 日课程设计任务书课程设计任务书目录1 引言： (1)2 设计任务及要求： (1)3 LC压控振荡器电路的原理及选择： (1)4 系统简介： (4)4.1 系统组成： (4)4.2 系统工作过程简介： (5)5 压控LC振荡器电路设计（vco电路）： (6)6 峰值检测电路： (6)7 高频功率放大电路的设计： (7)8 测试方法与测试数据： (8)8.1测试仪器： (8)8.2测试指标： (8)8.3数据的测量及计算： (8)9 心得体会： (9)10 参考文献：.......................................................... (10)1.引言随着人们生活水平的不断提高和电子科技的飞速发展，特别是近年来物质生活水平的提高，人们相互之间交往所利用的通信手段也越来越多，人们不断追求生活方式的多样化和个性化；电子科学的发展尤其是无线通信的快速发展给人们工作和生活注入了新的色彩；人们可以随心所欲地享受着无线通信工具所带来的乐趣。
实验和课程设计都是电子技术基础课程中重要的实践性环节，对培养学生理论联系实际的能力起重要作用。
本次课程设计的宗旨是：教学基本要求，结合目前学校课程设计的实际需求。
便宜学生做答，有利于学生的能力培养。
LC振荡器
实验三 LC正弦波振荡器一、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.掌握晶体管（振荡管）工作状态、反馈大小对振荡幅度与波形的影响。
4.掌握改进型电容三点式正弦波振荡器的工作原理及振荡性能的测量方法。
5.掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。
5.比较不同LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度，加深振荡器频率稳定度的理解。
二、预习要求1.复习LC振荡器的工作原理。
2.分析图3-7电路的工作原理，及各元件的作用，并按小信号调谐放大器模的 (设晶体管的β值为100)。
式设置晶体管静态工作点，计算电流IC仿真要求：1.按图3-7构建仿真电路，实现各种结构的振荡器2.以克拉泼电路振荡器为原型，改变振荡回路参数测量振荡器输出3.改变反馈系数，观测振荡器输出4.改变负载电阻，观测振荡器输出5．试构建西勒电路，完成2-4内容。
三、实验内容：1)分析电路结构，正确连接电路，使电路分别构成三种不同的振荡电路。
2)研究反馈大小及工作点对振荡器电路振荡频率、幅度及波形的影响。
3)研究振荡回路Q值变化对频率稳定度的影响4)研究克拉泼电路中电容C1003-1、C1003-2、C1003-3对振荡频率及幅度的影响。
5)研究西勒电路中电容C1004对振荡频率及幅度的影响。
四、实验原理1.实验原理：正弦波振荡器是指振荡波形接近理想正弦波的振荡器，这是应用非常广泛的一类电路，产生正弦信号的振荡电路形式很多，但归纳起来，不外是RC、LC和晶体振荡器三种形式。
在本实验中，我们研究的主要是LC三点式振荡器振荡器。
1电路特点：图3-7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。
LC电容反馈式三点式振荡器
本实验主要研究电容三点式振荡器，电路如图所示。
其中：R=110kΩ, 10kΩ, 1kΩ； C：C3=100pF,C5=120pF,C7=680pF；
C’=1200pF,680pF,120pF； CT=50pF,100pF,150pF。
基本工作原理：
电路采用串联式电容反馈三点式振荡器的改进型电路，也称
实验三
LC电容反馈式三点式振 荡器
实验目的
1. 进一步了解LC三点式振荡电路的基 本原理；
2. 掌握振荡回路Q值对频率稳定度的 影响；
3. 了解振荡器反馈系数不同时，静态 工作电流IEQ对振荡器起振及振幅的影 响。
实验原理
LC三点式振荡器有两种基本组成形式，即 电感三点式振荡器和电容三点式振荡器。 可用下图判定：
3. 起振点、振幅与工作电流之间的关系
1、 依照实验讲义的方法接线，调整电位器Rp的值， 测得IEQ,此处需注意，测静态工作点时，电容C需断开。而 后测振荡幅度时，C再接入。再测其振荡幅度的峰峰值。
2、 C和C’的取值共有三组不同的情况。因此表3.2应 该有三个表格。
3、 当IEQ增大到一定的数值之后，振荡波形可能会 产生失真情况，应该如实记录下失真波形，在实验报告中 分析失真的原因。
f0 2
1 L1CT
它与C、 C， 无关，则结电容对频率的影响可以忽略。
实验内容与步骤
1、检查静态工作点
先不接入反馈电容C，C’接入。用示波器观察振荡器停振，调
节电位器RP，测得发射极电压VE的变化范围，记下最大值，
并计算IE的值：
IE
UE RE
2. 振荡频率与振荡幅度的测试
依照实验讲义的方法接线，并满足相应的测试条件，其中 Ie的取值以Ve的取值来决定。测出Ct与振荡频率和振荡幅 度的关系。
电子线路课程设计-高频LC振荡器教材
《高频LC振荡器》专业班级：12级电信三班姓名：彭祝凡赵骞秦海华学号：080212129 080212123 08021125 指导教师：李强设计时间: 2014年12月11日物理与电气工程学院2014 年12 月11 日摘要在信息飞速发展的时代，对信息的获取,传输与处理的方法越来越受到人们的重视。
如何高速快捷且没有失真的传递信息成为关注的热点。
通过对高频电子线路的学习，了解到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信号或高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的电器特性.一般采用LC谐式振荡器，频率可由调谐电容器的刻度读出。
高频信号发生器主要是产生高频正弦震荡波，故电路主要是高频振荡电路构成。
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。
振荡器主要分为晶体振荡器和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。
其中三点式又分为两种基本电路。
根据反馈网络由电容还是电感完成的分为电容反馈振荡器和电感反馈振荡器。
同时为了提高振荡器的稳定度，通过电容三点式振荡器的改进可以得到克拉泼振荡器和西勒振荡器两种改进的电容反馈振荡器。
其中互感反馈易于起振，但稳定性差，适用于低频，而电容反馈三点式振荡器稳定性好，输出波形理想，震荡频率可以做得很高。
通过对各电路的比较，以及根据课设要求频率稳定度等综合考虑，最终选择西勒振荡器，继而通过multisim设计电路和仿真，并完成相关技术指标。
关键字：三点式，振荡器，西勒电路，multisim目录摘要 (2)1. 概述 (4)2. 课程设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计要求 (4)3. 理论设计 (4)3.1方案论证 (4)3.2系统设计 (5)3.2.1 结构框图及说明 (5)3.2.2 系统原理图及工作原理 (5)3.3 单元电路设计 (6)3.3.1单元电路工作原理 (6)3.3.2元件参数选择 (8)4. 安装调试 (9)4.1 安装调试过程 (9)4.2 故障分析 (10)5. 结论 (10)6. 使用仪器设备清单 (10)7. 收获、体会和建议 (11)8. 参考文献 (11).1 概述在本次课程设计中，为了熟悉《高频电子线路》课程，着眼于LC正弦波振荡器的分析和研究。
压控LC振荡器
目录1 引言 (2)1.1 振荡器简介 (2)1.2 系统设计的目的 (2)1.3 系统设计的意义 (2)2 系统设计要求和设计方案 (3)2.1设计任务及基本要求 (3)2.1.1 任务 (4)2.1.2 基本要求 (4)2.2 总体设计思路 (4)2.3 基本模块的论证与选择 (4)2.3.1 电压控制LC振荡器模块 (5)2.3.1.1互感耦合振荡器 (5)2.3.1.2 电感反馈三端式振荡电路 (5)2.3.1.3 电容反馈三端式振荡电路 (5)2.3.1.4 集成电路振荡器 (6)2.3.2 LC控制信号的实现 (8)2.3.3 稳幅电路的选择 (9)2.3.4频率控制方式的设计与选择 (9)2.3.5功率放大器 (10)2.3.6 系统组成构图 (10)3 单元电路的设计 (11)3.1压控振荡器和稳幅电路的设计 (11)3.2锁相环式频率合成器的设计 (12)3.3 峰值检测电路 (16)3.3 系统软件的设计 (18)4 测试方法及结果分析 (20)4.1 测试仪器 (20)4.2 测试方法 (20)4.3 结果分析 (20)5 总结 (21)6 参考文献 (21)电压控制LC振荡器1 引言1.1 振荡器简介振荡器简单地说就是一个频率源，一般用在锁相环中。
详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。
一般分为正反馈和负阻型两种。
所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。
能够完成从直流电能到交流电能的转化，这样的装置就可以称为“振荡器”。
压控振荡器（VCO）的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。
对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。
晶体压控振荡器的频率稳定度高，但调频范围窄；RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽，LC压控振荡器居二者之间。
LC振荡电路
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电 感 反 馈 振 荡 器 : 反 馈 系 v b F = KC 的 改 变 可 通 过 改 变 线 圈 抽 头 位 数 F 1 F 而 电 ,但 振 荡 频 率 比 置 实 现压 反 馈 系 数 : 较 低 ,v 生 振 荡 波 形 不 如 电 容 三 点 式 振 荡 器 . 产 C2 c 另 电 容 反于 振 荡 器 : 反 馈 系 数 F=K回 路 的 一 部 分 , C 1 与 管 是 比 值 , 振 外 ,由 馈 C 1 ,C 2 只 是 整 个 振 荡 F 改 变 必 须 改 变 晶 体 C 2 的 以 部
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g 令 , (yj ) F ( jm ) 外 A fe
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I ( L2 M )
1
2
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Vc
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LC
I
而 其F L F 即: 中: k
L M L 1 2 L 2 2 M L1 M
一 A vo 般
v c vb
g R 0
1 L( C 3 C 4 )
C3
其 中 C'
而电压反馈系数:
F
v be v ce
'
C1 C2
保持不变,
又 因 RL 的 接 入 系 数 为 :
1 p C ' C1 C1 1 C1 1 C2 1 C3
C
3
C1
§3.5 振荡器的频率稳定性
一 ,频 率 稳 定 的 意 义 和 表 征
V’b
-
g ie
2 ,放 大 器 的 放 大 倍 数 | AVo |
因 为 | AVo | =
LC振荡
1、LC并联电路频率特征
如图为一LC并联回路， R为电路总等效电阻。 （1）谐振频率 电路等效电抗
1 j c Z 1 R j L j c ( R j L )
1 1
i ic u
C
iL
L R
通常电路中感抗远大于电 路损耗，即ωL >>R，则
j L j c j c Z 1 1 R jL R j( L ) j c c L C R j( L ( R j L )
24
D
例 3：
+UCC
设 uB
uC
uC1
C B
A
C1
uC1减小时， uC2如何变化？ i + – i
L
设L 、 C1 、 C2 组成的谐振 网络中的电流为i ，则
duC1 duC 2 i C1 C 2 dt dt
uL
C2 –
+
uC1
u C2
uB
正反馈
频率由 L 、 C1 、 C2 组成的谐振网络决定。
二 、LC 正弦波振荡电路
将电容和电感并联起来，在电容上施加 一定电压后可产生零输入响应。这种响应在 电容的电场和电感的磁场中交替转换便可形 成正弦波振荡。
如果将该电路作为选频网络和正反馈， 再加上基本放大电路和稳幅电路就构成LC 正弦波振荡电路。 LC正弦波振荡电路的选频电路由电感 和电容构成，可以产生高频振荡(>1MHz)。
16
fP
1 2 L(C//C o )
fs
C 1 Co
由于C<<Co，所以fp≈fs。 当f>fp时，电抗主要决定于Co，石英晶体又呈容性。 因此，石英晶体电抗的频率特性如图所示，只有在 fs < f < fp 的情况下，石英晶体才呈感性；并且C和Co的容 量相差愈悬殊，fs和fp愈接近，石英晶体呈感性的频带 愈狭窄。 1 L 根据品质因数的表达式： Q
压控LC振荡
输出频率范围覆盖15-25MHz。
频率稳定度：
总结：
• 对电容三点式电路及其改进型有了更加深刻的认识。 • 由于对于变容二极管的使用尚不了解，因此仿真失败。会在今后留意这个问 题，收集使用变容二极管方面的知识。
结束
题目分析：
• 题目对输出频率，输出波形要求较高 • 1电容三点式： • 输出频率高，输出波形好，接近正弦波。 • 改变回路电容将将改变反馈系数，影响起振。 • 2电感三点式： • 调频不会影响反馈系数。 • 电感对高次谐波呈高阻抗，输出频率较低，输出波形较差。
采用改进型的电容三点式电路
基本电路形式：
电压控制LC振荡器
小组分工：
• 写报告，设计电路 • 写PPT，设计电路
题目要求：
• 电压控制LC振荡器设计： • （1）振荡器输出为正弦波，波形无明显失真。 • （2）输出频率范围：15MHz～25MHz。 • （3）输出频率稳定度：优于10-3。 • （4）输出电压峰-峰值：Vp-p=1V±0.1V。
西勒振荡电路(Seiler Oscillator)
器件选型:
三极管：2N2222A
变容二极管：BB112
参数计算：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
后级射极跟随器：
实际电路中，使用变容二极管后效果不理想，改 用直接调整电容的方法。
仿真电路：
测试结果：
50欧姆负载上电压幅值在2V左右，且正弦波无明显失真。
输出频率：
电压控制LC振荡器
摘要本电压控制LC振荡器系统包括压控振荡器、数字锁相环，单片机嵌入式系统。
本系统的压控振荡器部分采用了压控振荡器芯片MC1648和变容二极管MV209，外接一个LC振荡回路构成变容二极管压控振荡器,频率调节范围宽，在输入电压从0.5V变化到8V时，输出频率可以从15MHz变化到35MHz，且能保持良好的线性度，振荡环路加入了防振措施，高次谐波能得到很好的抑制，输出的正弦波波形良好，纯度高，失真低，幅度高且稳定。
由于采用单片机控制数字锁相技术及锁相环式频率合成器(MC145152)，使VCO的频率稳定度和精度极高，步进值可以在1KHz到1MHz内任意设置（最小为1KHz），为了实际使用方便和考虑到题目要求，本设计的步进值置为100KHz。
本系统使用单片机控制，从操作的灵活性和可靠性方面考虑，仅置了四个按键，省去了繁杂的程序调试，也不用担心程序会跑死。
关键词：压控振荡器，数字锁相环，单片机，MC1648,MC14515ABSTRACTThis voltage control LC oscillator system package is drawn together and is pressed accuse voltage control oscillator and digital PLL , single chip microcomputer Embedded system . the accuse oscillator VCO of this system has partly used that the pressure controls the oscillator chip MC1648 and becomes the appearance diode to meet outside the MV209, vibration of LC return circuit to form to become the appearance diode pressure to control the oscillator , the frequency setting range width , when input voltage changes to 8V from 0.5V , the export frequency can change to 35MHz, from 15MHz and can keep good the degree of linearity , the vibration cycle has been joined antihunts the measure , and High More inferior harmonic can get the restraining of very good , the sine wave waveform of export good , purity high , it is low to lack fidelity , range Gao Qie stable . owing to uses single chip microcomputer control figure phase lock technique and PLL type frequency synthesizer ( MC145152 ) , making that the frequency degree of stability and precision of the VCO is extremely high ,bu Jinzhi can be in the wanton installation of 1KHz to the 1MHz ( minimal is 1KHz ) , and for real uses conveniently and think over the title requirement that bu Jinzhi's set of this design is for 100KHz . this system is used the single chip microcomputer and is controlled , and thinks over flexibility and the reliability from operates , and has only placed four keys , and has left out miscellaneous program debug , and also need not worry that the program can run extremely .Key Words：VCO, digital PLL, MUC, MC1648,MC145152目录摘要 (I)ABSTRACT....................................................................................... П绪论.. (1)第1章系统设计 (2)1.1 引言 (2)1.1.1 设计要求 (2)1.2 总体设计方案 (2)1.2.1 设计思路 (2)1.2.2 电压控制LC振荡器（VCO）设计方案论证与选择 (3)1.2.3 频率控制方式的设计方案论证与选择 (3)1.2.4 频率合成器的设计方案论证与选择 (4)1.2.5 控制模块的设计方案论证与选择 (5)1.2.6 稳幅电路的设计方案论证与选择 (6)1.2.7 电源方案论证与选择 (6)1.3 系统组成 (6)第2章单元电路设计 (8)2.1 压控振荡器和稳幅电路的设计..................................................... . (8)2.2 锁相环式频率合成器的设计........................................................ (11)2.2.1 锁相环（PLL）技术的基本原理 (11)2.2.2 锁相环路的数学模型 (13)2.2.3PLL频率合成电路的设计 (16)2.3 前置分频器...................................................... (19)2.4 低通滤波器 (22)2.5 频率的计算 (23)2.6 单片机控制电路 (24)2.7 电源电路设计 (25)第3章软件设计 (26)3.1 MC145152的控制和显示部分的程序设计 (26)第4章系统的性能指标 (28)4.1概论 (28)4.2 系统性能指标 (28)4.2.1 频率稳定 (28)4.2.2 振幅稳定 (29)4.3 频率合成器 (29)4.4 集成锁相环路 (31)结论/展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)绪论在电子线路中，除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外，还需要有能在没有激励信号的情况下产生周期性振荡信号的电子电路。