(最新整理)克拉潑改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器

1、(完整)克拉潑改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器(完整)克拉潑改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)克拉潑改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為(完整)克拉潑改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器的全部?jī)?nèi)容。目錄前言1工程概況1正文13。1設(shè)計(jì)的目的和意義13。1。1設(shè)計(jì)目的1

2、3。1。2設(shè)計(jì)意義13.2克拉潑電容三點(diǎn)式振蕩電路的基本原理13。2。1 振蕩器組成原則13.3.2改進(jìn)型電容三點(diǎn)式(克拉潑振蕩器）的由來23。2。3 克拉潑振蕩器的電路分析23.2。4克拉潑振蕩器的起振條件33。2.5克拉潑振蕩器的振蕩頻率33。2.6克拉潑振蕩器的電容參數(shù)影響43。3設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容53。3。1電容三點(diǎn)式和改進(jìn)型電容三點(diǎn)式仿真比較53。3.2克拉潑振蕩器電容參數(shù)改變對(duì)波形的影響73。5結(jié)論7致謝8參考文獻(xiàn)8前言振蕩器用于產(chǎn)生一定頻率和幅度的信號(hào)，它不需要外加輸入信號(hào)的控制，就能自動(dòng)的將直流電能轉(zhuǎn)化為所需要的交流能量輸出。振蕩器的種類很多，根據(jù)產(chǎn)生振蕩波形的不同，可分為正弦波振

3、蕩器和非正弦波震蕩器。正弦波振蕩器從組成原理來看,可分為反饋振蕩器和負(fù)阻振蕩器。正弦波振蕩器的作用是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、幅度不變的正弦波輸出.以lc諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋振蕩器稱為lc正弦振蕩器。三點(diǎn)式振蕩器屬于lc振蕩器的一種，由于電容三點(diǎn)式頻率調(diào)節(jié)不便引起電路工作性能的不穩(wěn)定使該電路只適宜產(chǎn)生固定頻率的振蕩，所以選擇了改進(jìn)型電容三點(diǎn)式（克拉潑電路）,即在電容三點(diǎn)式電路的基礎(chǔ)上,在諧振回路的電感支路上串聯(lián)一個(gè)可調(diào)電容。此次設(shè)計(jì)的電路是建立在反饋電路基礎(chǔ)之上的，在熟悉了改進(jìn)型電容三點(diǎn)式的原理下，對(duì)電路進(jìn)行仿真，由輸出波形比較它們的不同,最后得出可調(diào)電容的值越大,振蕩頻率穩(wěn)定度越高.振蕩器在現(xiàn)代科

4、學(xué)技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,例如，在無線電通信、廣播、電視設(shè)備中來產(chǎn)生所需要的載波和本機(jī)振蕩信號(hào);在電子測(cè)量?jī)x器中用來產(chǎn)生各種頻段的正弦信號(hào)。工程概況此次課程設(shè)計(jì)是在multisim軟件下對(duì)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式克拉潑電路的輸出波形進(jìn)行仿真。由于振蕩器的種類很多，適用的范圍也不相同，但它們的基本原理都是相同的，都由放大器和選頻網(wǎng)絡(luò)組成，都要滿足起振，平衡和穩(wěn)定條件。本次課程設(shè)計(jì)要求振蕩器的輸出頻率為10mhz，屬于高頻范圍。所以選擇lc振蕩器作為參考對(duì)象,再考慮輸出頻率和振幅的穩(wěn)定性，最終選擇了克拉潑振蕩器。此次可設(shè)用了兩周的時(shí)間，對(duì)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式克拉潑電路進(jìn)行仿真，發(fā)現(xiàn)了克拉潑電路的優(yōu)缺點(diǎn)。正文3

5、。1設(shè)計(jì)的目的和意義3。1.1設(shè)計(jì)目的熟悉multisim軟件，運(yùn)用軟件里的一些元器件連接電路圖，完成課程設(shè)計(jì)：改變型電容三點(diǎn)式(克拉潑電路）設(shè)計(jì)仿真。1。對(duì)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式(克拉潑電路）進(jìn)行輸出波形仿真，并分析。3。調(diào)節(jié)可變電容的值,觀察輸出波形的變化,并與實(shí)際理論值進(jìn)行比較。3。1。2設(shè)計(jì)意義 設(shè)計(jì)的改進(jìn)型電容三點(diǎn)式電路克服了電容三點(diǎn)式電路的頻率高的缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中的范圍更加廣泛。3。2克拉潑電容三點(diǎn)式振蕩電路的基本原理3。2.1 振蕩器組成原則 振蕩器lc回路的三個(gè)端點(diǎn)與晶體管的三個(gè)電極分別連接構(gòu)成的電路即為三點(diǎn)式振蕩器，如圖所示： 圖3-1三點(diǎn)震蕩器一般形式三點(diǎn)式lc正弦波振蕩器的組

6、成法則是：與晶體管發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件應(yīng)為同性質(zhì)的電抗,而與晶體管集電極-基極相連的電抗元件應(yīng)與前者性質(zhì)相反。也就是說上圖中、與的性質(zhì)必須相反振蕩器才能起振.3.3。2改進(jìn)型電容三點(diǎn)式（克拉潑振蕩器）的由來在電容三點(diǎn)式電路中，要減小極間電容在回路總電容中的比重,可以采用部分接入的方法。一種電容三點(diǎn)式振蕩器的改進(jìn)型電路-克拉潑振蕩器就是從這一點(diǎn)出發(fā)得到的。在電容三點(diǎn)式振蕩器電路的回路中僅多加一個(gè)與、相串聯(lián)的電容即構(gòu)成了克拉潑振蕩器。3。2.3 克拉潑振蕩器的電路分析 （a） 實(shí)際電路 (b)交流通路圖3-2 克拉潑振蕩器原理圖圖1（a）和（b）分別是克拉潑振蕩器的實(shí)際電路和相應(yīng)的交流通路。由

7、圖3-2（a）可知,克拉潑電路與電容三點(diǎn)式電路的差別,僅在回路中多加一個(gè)與、相串聯(lián)的電容。通常取值較小，滿足,，回路總電容主要取決于。而回路中的不穩(wěn)定電容主要是三極管的極間電容、，它們又都直接并接在、上，不影響值，結(jié)果是減小了這些不穩(wěn)定電容對(duì)振蕩頻率的影響，而且越小，這種影響就越小，環(huán)路增益就越小，回路標(biāo)準(zhǔn)性就越高。實(shí)際情況下，克拉潑電路的頻穩(wěn)度大體上比電容三點(diǎn)式電路高一個(gè)量級(jí)，達(dá)。3。2。4克拉潑振蕩器的起振條件 （a）克拉潑電路 (b）開環(huán)電路圖33克拉潑電路及其開環(huán)電路在如圖(a)所示的克拉潑電路中，、的串聯(lián)支路呈感性，符合三點(diǎn)式電路的組成法則，即與發(fā)射極連接的為和,而不與發(fā)射極連接的為

8、感性電抗.該電路滿足相位平衡條件.在處斷開,可以得到如圖（b）所示的開環(huán)電路.它的反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)保持不變，仍為，不同的僅是需要通過和的電容分壓網(wǎng)路折算到集電極上,折算后的數(shù)值為(或)，其中。因此，該電路的振幅起振條件為其中，。3。2.5克拉潑振蕩器的振蕩頻率克拉潑振蕩電路是在電容三點(diǎn)式振蕩電路的基礎(chǔ)上，采用和的串聯(lián)電路代替原來的而構(gòu)成的。由圖3-2(b）可知，在工作頻率上，與串聯(lián)支路應(yīng)等效為一個(gè)電感，和以及并接在，上的，只是整個(gè)回路電容的一部分，晶體管以部分接入的方式與回路聯(lián)接，這樣就減弱了晶體管與回路的耦合。由于，,因而回路總電容近似等于，振蕩器的振蕩頻率為 顯然，管子的結(jié)電容對(duì)的影響是

9、很小的,而且越小，結(jié)電容對(duì)振蕩頻率的影響就越小。但是，由于,只是整個(gè)振蕩回路的一部分，晶體管是以部分接入的方式與回路連接，減弱了晶體管與回路之間的耦合.而晶體管的電壓反饋系數(shù)為：。如果設(shè)回路l兩端的等效負(fù)載為，則折合到集電極回路作為集電極負(fù)載電阻: 為回路總阻抗反映到管子ce端的接入系數(shù)，其值為 可見減小也減小，從而導(dǎo)致放大倍數(shù)下降，會(huì)影響起振條件。由于通過改變來改變振蕩頻率的同時(shí)會(huì)影響負(fù)載電阻變化，進(jìn)而影響振蕩器的性能，故克拉潑振蕩器不適合用作頻率可變振蕩器。3。2。6克拉潑振蕩器的電容參數(shù)影響如圖32（a)所示，在電容三點(diǎn)式振蕩電路中接入后，雖然振蕩器的反饋系數(shù)不變，但是接在兩端的電阻折算

10、到振蕩管集基極間的數(shù)值（設(shè)為)減小，其值為 式中，是、和包括各極間電容在內(nèi)的總電容。因而，放大器的增益亦即環(huán)路增益將相應(yīng)減小。顯然，越小，環(huán)路增益就越小。可知，在這種振蕩電路中，減小來可提高回路標(biāo)準(zhǔn)性.但取值過小，振蕩器就不會(huì)滿足振幅起振條件而停振.3。3設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容3。3。1電容三點(diǎn)式和改進(jìn)型電容三點(diǎn)式仿真比較圖34 電容三點(diǎn)式電路仿真圖35電容三點(diǎn)式輸出波形仿真與共基電容三點(diǎn)式振蕩器電路相比,在電感支路上串連一個(gè)電容。但它有以下特點(diǎn)：1、振蕩頻率改變不影響反饋系數(shù)；2、震蕩幅度比較穩(wěn)定;3、電路中為變電容，調(diào)整它可一定范圍內(nèi)調(diào)整震蕩頻率；但不能太小,否則導(dǎo)致停振，所以克拉潑振蕩器頻率覆蓋

11、率較小,僅達(dá)1.21。4.為此，克拉潑振蕩器適合作固定頻率振蕩器。圖36改進(jìn)型電容三點(diǎn)式克拉潑電路共基極仿真電路圖37改進(jìn)型電容三點(diǎn)式(克拉潑電路)輸出波形仿真比較電容三點(diǎn)式電路和改進(jìn)型電容三點(diǎn)式電路,可以發(fā)現(xiàn)，電容三點(diǎn)式的優(yōu)點(diǎn)是電容對(duì)高次諧波呈現(xiàn)較小容抗，反饋信號(hào)中高次諧波分量小，故震蕩輸出波形好；缺點(diǎn)是頻率調(diào)節(jié)不方便，只適用于頻率調(diào)節(jié)范圍不大的場(chǎng)合,而且晶體管之間會(huì)存在寄生電容，他們均與諧振回路并聯(lián)，會(huì)使振蕩頻率發(fā)生偏移,同時(shí)極間電容會(huì)隨晶體管的工作狀態(tài)變化。改進(jìn)型電容三點(diǎn)式（克拉潑電路）的優(yōu)點(diǎn)是減小晶體管的極間電容，使振蕩頻率穩(wěn)定度明顯提高了；缺點(diǎn)接入可變電容后，使晶體管的輸出端和回路耦

12、合減弱，放大器的放大倍數(shù)減小，從而使振蕩器輸出的幅度小。3。3.2克拉潑振蕩器電容參數(shù)改變對(duì)波形的影響由克拉潑振蕩器的起振條件可知，當(dāng)改變時(shí)會(huì)對(duì)電路的起振條件會(huì)產(chǎn)生很大的影響。如果取值過小，振蕩器就不會(huì)不滿足振幅起振條件而停振。設(shè)為15pf,20時(shí)，可以得到電路的仿真波形如圖所示?？砂l(fā)現(xiàn)，波形明顯失真了。圖3-8 改變后的仿真波形3。5結(jié)論 電容三點(diǎn)式振蕩器的反饋信號(hào)取自電容 兩端，因?yàn)殡娙輰?duì)高次諧波呈現(xiàn)較小的容抗,反饋信號(hào)中高次諧波分量小，故震蕩輸出波形好。但當(dāng)通過改變 或 來調(diào)節(jié)振蕩頻率時(shí),同時(shí)會(huì)改變正反饋量的大小，因而會(huì)使輸出型號(hào)幅度發(fā)生變化，甚至?xí)拐袷幤魍Ｕ瘢噪娙萑c(diǎn)式振蕩電路頻

13、率調(diào)節(jié)很不方便,故使用于頻率調(diào)節(jié)范圍不大的場(chǎng)合。而改進(jìn)型電容三點(diǎn)式僅在諧振回路電感支路增加了一個(gè)電容 ，卻能克服這些缺點(diǎn)。致謝經(jīng)過兩周的時(shí)間，終于順利的完成了此次課程設(shè)計(jì)，回顧這次課程設(shè)計(jì)的過程，感覺自己收獲了很多，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自身存在一些問題，我發(fā)現(xiàn)了自己對(duì)書本上的知識(shí)掌握的不好，理解的程度也不夠。這次課程設(shè)計(jì)，通過查閱相關(guān)資料和對(duì)課本知識(shí)的仔細(xì)研究，使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)，我掌握了電容三點(diǎn)式、改進(jìn)型電容三點(diǎn)式電路的原理以及優(yōu)缺點(diǎn),熟悉了multisim軟件的使用和電路圖的仿真，以及改變參數(shù)時(shí)對(duì)仿真圖形進(jìn)行比較和分析。對(duì)于電路的設(shè)計(jì)過程我以為電容三點(diǎn)式振蕩器的設(shè)計(jì)很難，設(shè)計(jì)比較煩瑣，

14、有靜態(tài)工作點(diǎn)的要求，各電阻、電容值的設(shè)計(jì),還有好多要求，看起來十分復(fù)雜.后來通過查資料,才了解到先要計(jì)算好各電阻的值，再根據(jù)各電容的作用，確定電容的值,畫出電路圖，一切都會(huì)變得簡(jiǎn)單。同樣，在這次課程設(shè)計(jì)中也遇到了不少問題，尤其是編輯公式時(shí)，操作不靈便,編輯好的文檔沒有及時(shí)保存，以至于從頭再來，浪費(fèi)了很多時(shí)間。但吃一塹長(zhǎng)一智，現(xiàn)在遇到這些問題,及時(shí)解決，以后再做這類事情就會(huì)多一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),就會(huì)少出一些類似問題?；仡櫰鸫苏n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里,可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題,可以說得是困難重重，但可喜