课程设计---正弦波振荡器的设计

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1、1 第一章第一章 设计内容设计内容 第一节：设计题目：正弦波振荡电路的设计与实现 第二节：设计指标 振荡频率: f=7MHZ； 频率稳定度:小时/105/ 3 0 ff； 电源电压：V=12V； 波形质量 较好； 第三节： 方案设计与选择 LC 振荡器的电路种类比较多，根据不同的反馈方式，又可分为互感反馈振 荡器， 电感反馈三点式振荡器， 电容反馈三点式振荡器， 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， 振荡频率可以做得较高。 所以选择电容反馈三点式振荡器是不容置疑的， 而电容反馈三点式振荡器又 分为考毕兹振荡器，克拉波振荡器，西勒振荡器。

2、本次课程设计我们选择考毕兹 振荡器,因为此振荡电路适用于较高的工作频率。 第二章第二章 设计原理设计原理 第一节 自激振荡的工作原理 正弦波振荡器：一种不需外加信号作用，能够输出不同频率正弦信号的自激 振荡电路。 LC 回路中的自由振荡如图 1(a)所示。 自由振荡电容通过电感充放电，电路进行电能和磁能的转换过程。 阻尼振荡因损耗等效电阻 R 将电能转换成热能而消耗的减幅振荡。图 1(b) 所示。 2 等幅振荡利用电源对电容充电，补充电容对电感放电的振荡过程，图 1(c) 所示。这种等幅正弦波振荡的频率称为 LC 回路的固有频率，即 LC f 2 1 0 图 1 LC回路中的电振荡 一、自激振

3、荡的条件 振荡电路如图 2 所示。 振荡条件：相位平衡条件和振幅平衡条件。 1相位平衡条件 反馈信号的相位与输入信号相位相同，即为正反馈，相位差是 180的偶 数倍，即 =2n 。其中， 为 vf 与 vi 的相位差，n 是整数。vi、vo、vf 的 相互关系参见图 3。 2.振幅平衡条件 反馈信号幅度与原输入信号幅度相等。即AVF=1 图 2 变调谐放大器为振荡器 图 3 自激振荡器方框图 二、自激振荡建立过程 自激振荡器：在图 2 中，去掉信号源，把开关 S 和点“2”相连所组成的电 路。 3 图 4 振荡的建立过程 自激振荡建立过程：电路接通电源瞬间，输入端产生瞬间扰动信号 vi，振 荡

4、管 V 产生集电极电流 iC，因 iC 具有跳变性，它包含着丰富的交流谐波。经 LC 并 联 电 路 选 出 频 率 为f0的 信 号 ， 由 输 出 端 输 出vo ， 同 时 通过反馈电路回送到输入端， 经过放大、 选频、 正反馈、 再放大不断地循环过程， 将振荡由弱到强的建立起来。当信号幅度进入管子非线性区域后，放大器的放大 倍数降低到AVF=1 时，振幅不再增加，自动维持等幅振荡。如图 4 所示。 第二节 正弦波振荡器的电路组成 基本电路组成： (1)放大电路：保证放大信号，并向电路提供能量。 (2)反馈网络：引入正反馈，使之满足相位和幅度平衡条件。 (3)选频网络：选择某一频率，满足起振条件，保证输出为单一频率的正弦 波信号 (4)稳幅措施的电路：保证正弦波振荡器输出具有稳定幅度的正弦波信号。 三点式振荡电路的基本模型电路 4 图 5 三点式振荡电路 第三章第三章 选择合适的振荡电路选择合适的振荡电路 振荡电路的组成：振荡回路模块、偏置电路模块