高频课程设计--电感三点式正弦波振荡器的设计

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1、 课题名称 电感三点式正弦波振荡器的设计 指导教师（职称） 执行时间 学年 第 学期 第 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 参数计算及器件选择 原理图绘制 设计目的 1. 配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 2M-4MHz，输出电压 1V

2、，频率稳定度高 1 摘要摘要 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

3、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。 关键词关键词：高频；电感三点式；正弦波；振荡器；缓冲级 2 目录目录 摘要摘要 . 1 目录目录 . 2 第一章第一章 正弦波振荡器正弦波振荡器 3 1.1 反馈振荡器产生振荡的原因及其工作原理 3 1.2 平衡条件 4 1.3 起振条件 4 1.4 稳定条件 4 第二章第二章 硬件电路设计硬件电路设计 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 1）晶体管的选择 . 9 2）直流馈

4、电线路的选择 . 9 第三章第三章 仿真软件仿真软件 Multisim11.0 Multisim11.0 简介简介 9 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 . 10 1）直观的图形界面 11 2）丰富的元器件 11 3）强大的仿真能力 11 4）丰富的测试仪器 11 5）独特的射频(RF)模块 12 6）强大的 MCU 模块 12 7）完善的后处理 12 8）详细的报告 12 9）兼容性好的信息转换 12 第四章第四章 仿真与调试仿真与调试. 14 4.1 仿真 14 4.2 分析调试 17

5、第五章第五章 心得体会心得体会. 18 参考文献参考文献 18 附录一附录一: :元件清单元件清单. 20 附录二附录二: :总电路总电路 . 21 答辩记答辩记录及评分表录及评分表. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3 第一章第一章 正弦波振荡器正弦波振荡器 振荡器是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量 的转换电路。与放大器的区别：无需外加激励信号，就能产生具有一定频率、波 形和振幅的交流信号。由晶体管等有源器件和具有某种选频能力的无源网络组成。 正弦波振荡器按工作原理可分为反馈式振荡器与负阻式振荡器两大类。反馈式 振荡器是在放大器电路中加入正反馈，当正反馈足够

6、大时，放大器产生振荡，变 成振荡器。所谓产生振荡是指这时放大器不需要外加激励信号，而是由本身的正 反馈信号来代替外加激励信号的作用。负阻式振荡器则是将一个呈现负阻特性的 有源器件直接与谐振电路相接，产生振荡。 1.1 1.1 反馈振荡器产生振荡的原因及其工作原理反馈振荡器产生振荡的原因及其工作原理 反馈型振荡器是通过正反馈联接方式实现等幅正弦振荡的电路。这种电路由 两部分组成，一是放大电路，二是反馈网络。图 1.1 所示为反馈振荡器构成方框 图及相应电路。由图可知，当开关 S 在 1 的位置，放大器的输入端外加一定频率 和幅度的正弦波信号 Ui，这一信号经放大器放大后，在输出端产生输出信号 UO， 若 UO 经反馈网络并在反馈网络输出端得到的反馈信号 Uf与 Ui不仅大小相等， 而且相位也相同，即实现了正反馈。若此时除去外加信号，将开关由 1 端转接到 2 端，使放大器和反馈网络构成一个闭环系统，那么，在没有外加信号的情况下， 输出端仍可维持一定幅度的电压 UO 输出，从而实现了自激振荡的目的。 图 1.1 反馈振荡器的结构网络图 4 为了使振荡器的输出