目录
一 课程设计目的 ......................................................... 2 二 课程设计题目 ......................................................... 2 三 课程设计内容 ......................................................... 3
仿真设计部分 .......................................................... 3
设计方案的选择 ..................................................... 3 振荡器的原理概述 .................................................. 4 方案对比与选择 ..................................................... 6 电路设计方案 ....................................................... 8 元器件的选择 ....................................................... 9 电路仿真 .......................................................... 10 元器件清单 ........................................................ 11 系统制作和调试 ........................................................ 13
系统结构 .......................................................... 13 系统制作 .......................................................... 16 调试分析 .......................................................... 16
四 课后总结和体会 ..................................................... 16
参考文献 ............................................................. 17
一 课程设计目的
《高频电子线路》课程是电子信息专业继《电路理论》、《电子线路(线性部分)》之后必修的主要技术基础课，同时也是一门工程性和实践性都很强的课程。课程设计是在课程内容学习结束，学生基本掌握了该课程的基本理论和方法后，通过完成特定电子电路的设计、安装和调试，培养学生灵活运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力，具有一定的独立进行资料查阅、电路方案设计及组织实验的能力。通过设计，进一步培养学生的动手能力。
二 课程设计题目
1、模块电路设计（采用Multisim软件仿真设计电路）
1）采用晶体三极管或集成电路，场效应管构成一个正弦波振荡器； 2）额定电源电压 ，电流1～3mA;
输出中心频率 6 MHz （具一定的变化范围）； 2、高频电路制作、调试
LC高频振荡器的制作和调试
三 课程设计内容
仿真设计部分 设计方案的选择
电容反馈式振荡电路的基本电路就是通常所说的三端式（又称三点式）的振荡器，即LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而成的电路，如图2-0所示。由图可见，除晶体管外还有三个电抗元件X1、X2、X3，它们构成了决定振荡器频率的并联谐振回路，同时构成了正反馈所需的网络，为此根据振荡器组成原则，三端式振荡器有两种基本电路，如图2-0所示。图2-0中X1和X2为容性，X3为感性，满足三端式振荡器的组成原则，反馈网络是由电容元件完成的，称电容反馈振荡器
电容反馈式振荡电路的设计及原理分析
电路由放大电路、选频网络、正反馈网络组成。总体设计方案框图如下：
图2-1 三端式振荡器基本电路
Vi 放大电路 选频网络 V0 正反馈网络 Vf
图2-2 电容反馈式振荡电路设计框图
振荡器的原理概述
不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。按照产生的波形，振荡器可以分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。按照产生振荡的工作原理，振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。所谓反馈式振荡器，就是利用正反馈原理构成的振荡器，是目前用的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。 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电路，由于电容三点式振荡电路有一些缺陷，通过改进，得到了西勒振荡器。
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，其示意图如下图所示：
图 一般形式的三点式振荡器
三点式LC正弦波振荡器的组成法则是：与晶体管发射极相连的两个电抗元件应为同性质的电抗，而与晶体管集电极—基极相连的电抗元件应与前者性质相反。也就是说上图中Zbe、Zce与Zbc的性质必须相反振荡器才能起振。
设：Zbe、Zce、Zbc??????为纯电抗元件
V??f?Vbe??Veb
VbeVce????Fv??VebVce????XebXce
??负号表示产生180o相移，与Vbe和Vce间的180o相移合成为360o相移，满足正反馈条件。
为此，Xce与Xeb必为同名电抗，而Xcb须是Xce与Xeb的异名电抗。
电容三点式的原理示意图如下图所示：
图 电容三点式振荡器
由图可见：与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C1和C2；与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L，根据前面所述的班别准则为，该电路满足相位条件。
其工作过程是：振荡器接通电源后，由于电路中的电流从无到有变化 ，将产生脉动信号。振荡器电路中有一个LC谐振回路，具有选频作用，当LC谐振回路的固有频率与某一谐振频率相等时，电路发生谐振。虽然脉动的信号很微小，通过电路放大及正反馈使振荡幅度不断增大。当增大到一定程度时，导致晶体管进入非线性区域，产生自给偏压，使放大器倍数减小，最后达到平衡，此时振荡幅度不在增大。于是使振荡器只有在某一频率时才能满足振荡条件，于是得到单一频率的振荡信号输出。该振荡器的振荡频率
f0为：
f0?12?C1?C2LC1C2
反馈系数F为：
F?C1/C2
若要它产生正弦波，满足F=1/2—1/8,太小或者太大均不容易起振。一个实际的振荡电路，在F确定后，其振幅增加的主要是靠提高振荡管的静态电流值。但是如果静态电流值取得太大，振荡管工作范围容易进入饱和区，输出阻抗降低使振荡波形失真。严重时，甚至使振荡器停振。所以在实用中，静态电流值一般取
Ico=—4mA。
电容三点式的优点是：1)振荡波形好；2）电路的频率稳定度高，工作频率可以做得较高，达到几十赫兹到几百赫兹的甚高波段范围。
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。
高频课设报告 - 通信电子线路课程设计——电容三点式正弦波振荡器
