1、 高频电子线路课程设计报告 设计课题: RC 相移振荡器 专业班级: 电子信息工程 1002 班 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012/12/10 2012/12/14 RCRC 相移振荡器相移振荡器 摘要摘要:通过对 RC 相移振荡器参数计算,初步熟-悉并掌握其设计方法。本电路 主要由电阻、电容、放大器三部分组成。RC 相移振荡器输出频率不仅与移相元 件参数有关,还与反馈电阻元件有关。 关键词:关键词:RC 相移电路;RC 相移振荡器 ;振荡条件;振荡频率 引言:引言:振荡器包括 RC 振荡器、LC 振荡器等几大类型,由于 LC 振荡器的振荡频 率反比于LC乘积的平方根,所以当要求产
2、生低频信号时,LC回路所需的电感和电 容的数值将很大,致使震荡器的体积和造价增加,但是 RC 振荡器结构简单,启动 时间短及体积小,成本低等特点,特别适用于低频信号(1HZ1MHZ) ,因此在低 频段一般都采用 RC 振荡器。 常用的 RC 振荡器有 RC 文氏电桥震荡器和 RC 移相振 荡器,本次设计针对 RC 相移式振荡器。 1 设计任务与要求 设计一个 RC 相移振荡器 RC 相移振荡器的主要技术指标:电源电压为 12V,振荡频率为 RC f 62 1 0 , 起振条件为h fe 29。 2 方案设计与论证 不同频率的正弦波电压通过 RC 电路时,输出端的电压幅度和相位都与输入 端不同。
3、图一画出了简单的超前相移电路。对于图一所示的 RC 网络来说,其在 输入端加入电压v i ,则在 R 两端得到输出电压v o 。由于v o 相角超前于v i ,故称 为超前相移网络,或称高通滤波网络。 图一 随着频率的改变,单节 RC 电路中所产生的相移在 0o90o之间变化,但最大 相移不超过 90o,如果放大器在相当宽的频率范围内, A 为 180o,反馈网络还 必须使通过它的某一特定频率的正弦电压再移相 180o才能满足自激振荡的相位 平衡条件(.)3,2, 10(2,nn FA ) 。因此,一节 RC 电路最大相移不超过 90o,不能满足自激振荡相位平衡条件。若两节 RC 电路最大相移
4、虽可接近 180o, 但此时频率必须很低,从而容抗很大,致使输出电压接近于零,又不能满足振荡 的幅度平衡条件(1 FA) 。所以实际上要用三节 RC 电路来实现移相 180o, 才能满足振荡条件(1 FA)。所以设计如下 RC 相移振荡器电路图。 图二 RC 相移振荡电路 3 单元电路设计与参数计算 (1) RC 超前移相电路 图三 设电压传输系数为 F,则超前电路有: jwRC jwRC jwc R R F u u i o 1 1 故 2 1wRC wRC F wRC F arctan- 2 采用超前移相网络组成的超前 RC 移相振荡器如图四,其中R b1 、R b 2 、R c 和 Ce构成分压式偏置电路,Rc为集电极负载,Ce为输出耦合电容。 由于晶体管低频工作时有 h h y ie fe fe 、 h y ie ie 1 ,若R Rc ,并忽略y oe 和 Rb(Rb=Rb1Rb 2) ,则有: h