高频晶体正弦波振荡器.doc

目录摘要  11电路的基本原理  22主要原件参数设计      53电路的Multisim仿真      74实物调试        115心得体会  12参考文献  13课程设计任务书学生姓名:  王薇    专业班级: 电信1003  指导教师: 曾刚     工作单位: 信息工程学院 题目一: 高频正弦波振荡器初始条件:具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、采用晶体三极管构成一个多功能正弦波振荡器;2、,电流1~3mA;输出频率6MHz(频率具一定的变化范围);3、通过双变跳线可构成克拉勃和西勒的串、并联晶体振荡器;4、有缓冲级,在100欧姆负载下,振荡器输出电压≥1V(D-P);5、完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总结)。时间安排:二十周一周,其中4天硬件设计与制作,3天调试及答辩。指导教师签名:            年 月 日系主任(或责任教师)签名:      年 月 日摘要在通信电子技术领域,振荡器应用非常广泛。高频信号发生器主要是产生高频正弦振荡波,故电路主要是由高频振荡电路构成。对于振荡器来说,首要的指标就是振荡频率和频率稳定度,而石英晶体通过压电效应实现机械能与电能的相互转化。且具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点,所以,本次课设采用石英晶体组成串并联振荡器。在这次高频正弦波振荡器的课程设计中,对晶体振荡器、克拉伯、西勒振荡器都进行了深入的探究,并且通过仿真软件Multisim进行仿真,加深了对软件的了解程度。而且,在进行实物焊接、调试过程中,也对知识进行了检验和巩固。关键字:通信 石英晶体 高频信号 正弦波 振荡器1电路的基本原理  如图为设计的高频正弦振荡器,通过拨码开关的选择,可以组成克拉伯电路、西勒三点式振荡、晶体串联振荡、晶体并联振荡四种正弦振荡器。图1电路原理图图中,C1为基极耦合电容,,C2与C3、C4、L1组成电容三点式振荡,C5与射随器进行耦合,R4、R5确定基极电位R12:改变阻值的大小可以改变Q1的静态工作点。Q2连接成射极跟随器,用于提高系统的带负载能力。J1上端打开时、J2右边打开、J3右边断开时,振荡器为克拉伯振荡器;J3右边打开时,为西勒振荡器;当J1下端打开,J2右边打开时振荡器为串联型晶体振荡器;当J1上端打开、J2左边打开时。为并联型晶体振荡器。2主要原件参数设计2.=5V,振荡器静态工作电流ICQ=2mA,为提高电路的稳定性,R3的值可适当增大,取R3=1KΩ,则R2=2KΩ。振荡回路元件的确定回路中的各种电抗元件都可归结为总电容C和总电感L两部分。确定这些元件参量的方法,是根据经验先选定一种,而后按振荡器工作频率再计算出另一种电抗元件量。从原理来讲,先选定哪种元件都一样,但从提高回路标准性的观点出发,以保证回路电容远大于总的不稳定电容原则,先选定为宜。若从频率稳定性角度出发,回路电容应取大一些,这有利于减小并联在回路上的晶体管的极间电容等变化的影响。但C不能过大,C过大,L就小,Q值就会降低,使振荡幅度减小,为了解决频稳与幅度的矛盾,通常采用部分接入。反馈系数,不能过大或过小,适宜1/8—1/2。因振荡器的工作频率为:当LC振荡时,在本设计中,则回路的谐振频率主要由决定,即故取=150pf,=100pf,=220pf。对于晶体振荡,只需和晶体并联一可调电容进行微调即可。为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响,振荡信号应尽可能从电路的低阻抗端输出。例如发射极接地的振荡电路,输出宜取自基极;如为基极接地,则应从发射极输出。,用于带动的负载,以满足设计任务有缓冲级,在100欧姆负载下,振荡器输出电压≥1V(D-P)的要求。射极跟随器,是信号从发射极输出的放大器。其特点为输入阻抗高,输出阻抗低,电压放大系数略低于1,负载能力强,常作阻抗变换和级间隔离用。将三极管按共集方式连接,动态电压放大倍数小于1并接近1,且输出电压与输入电压同相但是输出电阻低,具有电流放大作用,所以有功率放大作用。它从基极输入信号,从射极输出信号。它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号与输出信号相位相同的特点 。,由示波器可以看到输出端的输出