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西南科技大学
课 程 设 计 报 告
课程名称: 高频电路课程设计
设计名称: LC振荡器的设计与制作
姓 名: 季正中
学 号:
班 级: 电子信息工程1001班
指导教师: 魏东梅
起止日期: 2012.12.24-2013.1.6
西南科技大学信息工程学院制课 程 设 计 任 务 书
学生班级: 电子1001班 学生姓名: 季正中 学号:
设计名称: LC高频振荡器
起止日期: 2012.12.27~2013.1.6 指导教师: 魏东梅
设计要求:
采用LC分立元件设计电容三点式振荡器,在满足电路能够工作的情况下,尽可能提高频率稳定度,并与后级电路有良好的隔离,振荡信号幅度500mV;
振荡频率:6MHz
课 程 设 计 学 生 日 志
时间 设计内容 12月28日 查阅资料,确定设计方案 12月29日 设计电路,进行电路仿真,确定各个原件参数 12月30日 领取原件并组装电路,完成焊接 12月31日 调试实物电路以打到设计要求 1月1日 真理数据,撰写设计报告 1月6日 答辩 课 程 设 计 考 勤 表
周 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五
课 程 设 计 评 语 表
指导教师评语:
成绩: 指导教师:
年 月 日 高频LC振荡器
设计目的和意义
熟悉电容三点式振荡电路的工作原理
掌握电容三点式振荡器的基本设计设计方法
掌握三点式振荡器的改进方法(考毕兹电路、克拉泼电路,西勒电路)
进一步熟悉实际电路的装配、焊接测试和调试方法
设计并制作一个高频LC正弦波振荡器,输出指定的频率
设计原理
振荡电路的分类:
振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。LC振荡器是一种能量转换器,由晶体管等有源器件和具有选频作用的无源网络及反馈网络组成。便能自行产生输出振荡信号,低频的RC振荡器和高频的电容、电感三点式振荡器以及晶体振荡器。按照产生的振荡的波形,振荡器分为正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路。按照产生振荡的工作原理,可以分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。振荡器的原理如图:
构成一个振荡器必须具备下列三个条件:
一套振荡回路,包含两个(或两个以上)储能元件。在这两个元件中,当一个释放能量时,另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行,其频率决定于元件的数值。
一个能量来源,补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。在晶体管振荡器中,这个能源就是直流电源。
一个控制设备,可以使电源功率在正确的时刻补充电路的能量损失,以维持等幅振荡。这是由有源器件和正反馈电路完成的。
反馈式振荡器就是利用正反馈原理构成的振荡器,是目前最广泛的一类振荡器。所谓负阻式振荡器,就是利用正反馈有负阻特性的器件构成的振荡器,在这种电路中,负阻所起的作用,是将振荡器回路的正阻抵消以维持等幅振荡。反馈式振荡电路有变压器反馈式振荡电路、电感三点式振荡电路、电容三点式振荡电路和石英晶体振荡电路等。本次设计我们采用的是电容三点式振荡电路,基本的电容三点式振荡电路是考毕兹电路、克拉珀电路和西勒电路。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。由所学知识可知,西勒电路具有该电路频率稳定性非常高,振幅稳定,频率调节方便,适合做波段振荡器等优点。所以在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。
电容三点式反馈振荡电路
电容三点式振荡器又称为考毕兹振荡器,其原理电路如图
反馈系数F的表达式
不考虑各极间电容的影响,这时谐振回路的总电容量为、的串联,即
振荡频率的近似为
这种电路的缺点是:调或来改变震荡频率时
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