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高频
高频课程设计
学院：
电气工程学院
专业：
电子信息
班级：
电子093班
指导教师：
陈和
学号：
20094470320
姓名：
肖晶
课程设计任务书
题目：
高频改进型电容三点式正弦波振荡器
目录
1绪论························4
2基本原理介绍····················5
2.1振荡器的概述····················5
2.2振荡器的原理····················5
2.3电容三点式震荡器··················6
3方案比对·······················7
3．1克拉博振荡器····················7
3．2希勒振荡器·····················8
4系统方案························9
4.1改进型电路选择····················9
4.2电路原理图设计····················9
4.2.1电路结构······················10
4.2.2静态工作点设置···················10
4.2.3震荡回路原件确定···················11
4.3电路仿真························11
5小结···························12
参考文献·························13
附录一总电路·························14
附录二PCB图··························14
附录三实物图·······················15
附录四原件清单
1绪论
体管的三个电极分别连接而成的电路。
其中三端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，通过对电容三端式振荡器的改进可以得到克拉珀振
荡器和西勒振荡器两种改进型的电容反馈振荡器。
本次课程设计的目的是构成西勒
振荡器，并完成相关技术指标。
等。
电感三点式振荡器的电感线圈对高次谐波呈现高阻抗所以反馈带中高次谐波分量较多输出波形较差。
本次设计要求我们采用的是电容三点式振荡器，由于电容三点式振荡器电路有一些缺陷，通过改进，得到希勒
2.2振荡器的原理
振荡器LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接构成的电路即为三端式振荡器，其示意图如下图2.1所示：
图2.1一般三点式电容振荡器
图2.2三点式电容振荡器
由图可见：
与发射极连接的两个电抗元件分别我为同性质的容抗元件C1和C2；
电路缺点：
若调用C1或C2改变振荡回路的工作频率，反馈系数也将改变，使
振荡器的频率稳定度不高。
图3.1克拉泼振荡电路
电路的特点是在共基电容三端式振荡器的基础上，用一电容C5，串联于电感L的支路上。
其作用是增加回路总电容和减少管子与回路见的耦合来提高振荡回路的标准性。
使振荡频率的稳定度得到提高。
因为C5为可调电容远少于C1或C2，所以电容串联后的等效电容约为C5。
电路的振荡频率为：
图3.2西勒振荡器
电路的特点是在克拉珀电路的基础上那个，用一电容C4，并联与电感L两端。
作用是保持了晶体管与振荡回路弱耦合，振荡频率的稳定度高，调整范围大。
电路的振荡频率为：
西勒振荡电路有以下特点
1振荡幅度较稳定
4系统设计方案
图4.1改进型电容三端式振荡电路原理图
Rb2=（Veq+0.7）/Ibq=4.4k，取4k可取Rb1=5K，这样额定电流是2mA，满足任务要求。
4.2.3振荡回路元件的确定
回路的电抗元件分为电容C和电感L两部分。
通常满足接入系数C2/C3不能过大或者过少，否则不容易起振，一般适宜1/8-1/2。
振荡器的工作频率为：
f0=1/2π√L（C4+C5）
图4.2电路仿真连接图
其中起振电路示波器XSC1显示波形如图4.3所示：
图4.3三端式振荡器输出波形
如上图4.3所示，得到正弦波，说明电路起振了，并且得到了稳定的波形，但是波形有一定的失真，是由于噪声，温度等的影响。
在西勒振荡器接入缓冲级后，在负载处得到的波形如图4.4
所示：
图4.4加负载100欧后的波形输出和频率
上图为通过缓冲器后加100欧负载后的波形输出，大体保持了原有的波形，波形的失真应与缓冲器有关，单一的射极跟随器无法完整的保持波形不变。
分析可见，缓冲级为射极跟随器，该电路输入阻抗高，可减少放大器从前级所取的信号电流；而输出电阻低，可减少负载变动对前级的影响。
由图可知加100负载后输出电压大于1V，满足任务需求。
且通过调节C4可改变输出频率，使其输出范围在6MHz左右变化，满足了设计任务的需求。
5小结
高频电子线路的课程设计看似简单，实际研究起来相当的复杂。
对于电路的设计过程起初以为电容三端式振荡器的设计比较繁琐，有静态工作点的要求，各电阻，电容值的设计，看起来比较复杂。
后来通过查资料，才了解到先要计算好各电阻的值，再根据各电容的值，画出电路图，慢慢变得简单。
对于波形的失真，要求我们自己想办法解决。
在这方面，参考资料显得十分重要。
课本上只是简单的介绍西勒振荡器的基本原理，而更多的任务要求实现需要我们去查阅资料和联系各个知识点。
经过这次课程设计，我学到了不少实用的东西，对于高频电子电路有了更深层次的掌握，并且提高了独立解决问题的能力。
这次课程设计中我对电路进行了仿真，进一步熟识可Multisim软件的使用，对建立文件工程，绘制电路图，对其进行仿真等一系列过程都更加熟练。
总之，通过这次课程设计我学到了如何解决高频电子线路中的相关困难，更进一步的熟识了晶体管的使用。
同时，本次课程设计也暴露了我的很多不足，在今后的学习中须进一步改正。
参考文献
王卫东《高频电子线路》电子工业出版社2009.3
吴友宇《模拟电子技术基础》清华大学出版社2009
陈邦媛《射频通信线路》科学出版社2002.4
姚福安《电子电路设计与实践》山东科学技术出版社2003.12
王彦朋《大学生电子设计与应用》中国电力出版社2007
附录1系统总图
附录2PCB图
附录3实物图
附录4元件清单
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
电阻
1K
1
8
瓷片电容
120pF
1
2
电阻
2K
3
9
瓷片电容
560pF
1
3
电阻
3K
1
10
瓷片电容
30pF
1
4
电阻
10K
3
11
电容
0.1Uf/16V
1
5
电阻
100
2
12
电容
100pF
1
6
电位器
1K
1
13
电感
10uH
1
7
瓷片电容
33nF
1
14
三极管
2N2222
2
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