电容反馈三点式振荡器课程设计

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1、 电容反馈三点式振荡器 一、摘要一、摘要 随着社会的发展，通讯工具在我们的生活中的作用越来越重要。通信工程专 业的发展势头也一定会更好，为了自己将来更好的适应社会的发展，增强自己对 知识的理解和对理论知识的把握， 本次课程设计我准备制作具有实用价值的电容 反馈三点式振荡器。 振荡器简单地说就是一个频率源， 一般用在锁相环中能将直流电转换为 具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。 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

2、电能的转化， 这样的装置就可以称为 “振 荡器” 。 二、总体方案二、总体方案 2.12.1 电路工作原理电路工作原理 本次课程设计我设计的是电容反馈三点式振荡器， 而电容反馈三点式振荡器 是自激振荡器的一种，因此更好进行设计了。振荡器是不需要外加信号激励，自 身将直流电能转换为交流电的装置。 凡是可以完成这一目的的装置都可以作为振 荡器。 由我们所学过的知识知道，构成一个振荡器必须具备下列一些最基本的条 件： （1）任何一个振荡回路，包含两个或两个以上储能元件。在这两个储能元 件中，当一个释放能量时，另一个就接收能量。接收和释放能量可以往返进行， 其频率决定于元件的数值。 （2）电路中必须要

3、有一个能量来源，可以补充由振荡回路电阻所产生的损 耗。在电容三点式振荡器中，这些能量来源就是直流电源。 （3）必须要有一个控制设备，可以使电源在对应时刻补充电路的能量损失， 以维持等幅震荡。这是由有源器件（电子管，晶体管或集成管）和正反馈电路完 成的。 对于本次课程设计，所用的最基本原理如下： （1） 振荡器起振条件为 AF1 （矢量式） ， 振荡器平衡条件为:AF=1 （矢量式） ， 它说明在平衡状态时其闭环增益等于 1。在起振时 A1/F，当振幅增大到一定的 程度后，由于晶体管工作状态有放大区进入饱和区，放大倍数 A 迅速下降，直至 AF=1（矢量式） ，此时开始谐振。假设由于某种因素使

4、AF1,此时振幅就会自动 衰减，使 A 与 1/F 逐渐相等。 （2）振荡器的平衡条件包括两个方面的内容：振幅稳定和相位稳定 。 我们可以假设横坐标是振荡电压， 而纵坐标分别是放大倍数K和反馈系数F， 假设因为某种情况使电压增长，这时 K.F1 的情况，振荡就会自动增强，而又回到平衡点。由此可知结论 为：在平衡点，若 K 曲线斜率小于 0，则满足振荡器的振幅稳定条件。过 K 曲线 的斜率为正，则不满足稳定条件。 对于相位稳定条件来说，它和频率稳定实质上是一回事，因为振荡的角频率 就是相位的变化率，所以当振荡器的相位发生变化时，频率也发生了变化。 （3）我们知道 LC 振荡器有基本放大器、选频网络和正反馈网络三个部分组 成。为了维持震荡，放大器的环路增益应该等于 1，即 AF=1，因为在谐振频率上 振荡器的反馈系数为 C1/C2，所以维持振荡所需的电压增益应该是 A=C2/C1 电容三点式振荡器的谐振频率为 f0=1/2L(C1C2/C1+C2) 1/2 在实验中可通过测量周期 T 来测定谐振频率，即 f0=1/T 放大器的电压增益可通过测量峰值输出电压 Vop 和输入电压