通信基本電路課程設計報告

1、通信基本電路課程設計報告設計題目： LC正弦波振蕩器的設計 專業(yè)班級 電科11-2班 學 號 311108001717 學生姓名 孫世卿 指導教師 王立國 教師評分 2014年 1月 10日目錄目錄1摘要：2一、設計要求3二、總體方案設計3三、工作原理說明33.1、振蕩器概念33.2、靜態(tài)工作點的確定43.3、振蕩器的起振檢查43.4、高頻功率放大器53.5、電路設計原理框圖如圖1所示。5四、電路設計64.1、正弦波振蕩器的設計64.2、高頻功率放大器的設計94.3、性能的測試11五、課設心得體會14六、參考文獻15七、附錄15摘要：本次課程設計通過對課本知識的運用，簡單介紹了高頻正弦波振蕩器

2、的設計方法，主要應用LC振蕩電路產生正弦波，再經高頻功率放大器進行功率放大，并用仿真軟件進行仿真，以及對其性能進行測試，經過反復的調試最終得到滿足課題要求的電路。關鍵詞：正弦波；振蕩器；高頻功率放大器。一、設計要求設計要求：1. 選擇合適的高頻正弦波振蕩器形式；2. 從理論上分析振蕩器的各個參數(shù)及起振條件；3. 設計高頻振蕩器，選取電路各元件參數(shù)，使其滿足起振條件及振幅條件。主要技術指標：電源電壓12V，輸出電壓1V，頻率穩(wěn)定度較高，電路能輸出穩(wěn)定正弦波信號，輸出頻率可調范圍為1020MHz；二、總體方案設計 該課程設計主要涉及了振蕩器的相關內容還有高頻功率放大器的內容，正弦波振蕩器非常具有實

3、用價值，通過該課題的研究，可以加深對振蕩器以及丙類高頻功率放大器的了解。三、工作原理說明1、振蕩器概念 振蕩器主要分為RC，LC振蕩器和晶體振蕩器。其中電容器和電感器組成的LC回路，通過電場能和磁場能的相互轉換產程自由振蕩。要維持振蕩還要有具有正反饋的放大電路，LC振蕩器又分為變壓器耦合式和三點式振蕩器，現(xiàn)在很多應用石英晶體的石英晶體振蕩器 ，還有用集成運放組成的LC振蕩器。 振蕩器的作用主要是將直流電變交流電.它有很多用途.在無線電廣播和通信設備中產生電磁波.在微機中產生時鐘信號.在穩(wěn)壓電路中產生高頻交流電.。 題目要求產生高頻正弦波，所以選用電容三點式電路，進一步考慮從而選用并聯(lián)改進型電容

4、三點式振蕩器（西勒電路），因為它具有輸出波形不易失真，作為可變振蕩器使用非常方便，而且幅度平穩(wěn)，頻率穩(wěn)定性高，最高振蕩頻率可達百兆至千兆等特點。2、 靜態(tài)工作點的確定靜態(tài)工作點的確定直接影響著電路的工作狀態(tài)和振蕩波形的好壞。由于振蕩幅度穩(wěn)定下來后，電路必然工作到非線性區(qū)，也就是說，可能進入截止區(qū)，也可能進入飽和區(qū)，靜態(tài)工作點偏高，易進入飽和區(qū)實踐證明：當晶體管進入飽和區(qū)后，晶體管的輸出阻抗將急劇下降(由原來的線性工作區(qū)幾十千歐或幾百千歐下降為幾百歐姆)，使諧振回路Q值大為降低，不僅使振蕩波形嚴重失真，而且頻率穩(wěn)定度大為降低，甚至停振，為了避免上述情況發(fā)生，一般小功率振蕩器將靜態(tài)工作點設計得遠離

5、飽合區(qū)而靠近截止區(qū)，所以，c取14mA之間(可調整風確定)。3、振蕩器的起振檢查(1)用三用表檢查由于本振蕩電路采用基極自給偏置，起始工作點在晶體管的放大區(qū)，故發(fā)射極應有正向偏置，接通電源后，調節(jié)電位器R ，使振蕩管的靜態(tài)電流lco=(14)nlA(可用測發(fā)射極電壓Ve來得知，Ico的大小)若 VbVe1，振幅增大，如果AB1。要使振幅不繼續(xù)增大而趨于穩(wěn)定，必須使電路的AB值隨振幅的增大而減小，自動調整到AB=1。與此相反，當電路中出現(xiàn)減幅現(xiàn)象時，必定滿足在該振幅條件下的AB1。要使振幅不繼續(xù)減小下去，必須使電路的AB值能隨振幅的減小而增大，自動調整到AB=1。這就是說，欲使振蕩器的振幅在發(fā)生

6、某種變化時能自動趨于穩(wěn)定，電路的反饋系數(shù)AB應具有下述特性：振幅變化使AB值隨之變化，AB變化再次造成的振幅變化應與原振幅變化相反。如果用數(shù)學式子表示既=負值寫成偏導數(shù)的形式為2、高頻功率放大器的設計 高頻功率放大器電路如圖3所示。圖3 高頻功率放大器電路圖（1）、確定放大器的工作狀態(tài)圖中的作用是得到基極偏壓，是直流供電電源的高頻旁路電容，用來使有用信號在供電電源兩端產生的電壓忽略不計。為了獲得較高的效率和最大的輸出功率，選丙類放大器的工作狀態(tài)為臨界狀態(tài)，所以，。集電極輸出功率；所以諧振電阻；集電極基波電流振幅；集電極電流脈沖最大值；直流分量；直流功率；總效率；計算線圈砸數(shù)比 所以根據(jù)上面所得

7、數(shù)據(jù)選擇可調式耦合線圈，把初級線圈電感設置為10uH，通過調節(jié)初級回路中的電容值以到達諧振頻率，并且設置初級與次級線圈匝數(shù)比為1.47:1。3性能的測試（1）振蕩器振蕩頻率為2MHz 正弦波振蕩器的電路圖4所示，振蕩器振蕩頻率為2MHz時的示波器圖形和頻率計示數(shù)如圖5所示。圖4 正弦波振蕩器電路圖圖5 示波器和頻率計示數(shù)因為儀器本身原因和計算的誤差，所以調節(jié)可變電容不能準確使諧振頻率達到4MHz。（2）振蕩器振蕩頻率為4MHz 同理可得振蕩器振蕩頻率為4MHz時的示波器圖形和頻率計示數(shù)。因為儀器本身原因和計算的誤差，所以調節(jié)可變電容不能準確使諧振頻率達到4MHz。（3）高頻功率放大器電路如圖7

8、所示，當高頻功率放大器的輸入信號是振蕩器輸出4MHz的正弦波時，通過調節(jié)的大小，使LC回路達到諧振狀態(tài)，此時的電極輸出波形如圖8所示。 圖7 高頻功率放大器電路（4）輸出功率 測量高頻功率放大器耦合輸出電壓為182 根據(jù)公式 所以 滿足任務要求。經過對該課題的通過該實驗電路最后得到振蕩器諧振頻率范圍f0=24MHz并且是可調的， 高頻功率放大器輸出功率P500mW，效率70%。這次設計的電路，主要由正弦波振蕩器和高頻功率放大器兩部分構成。用到了許多以前所學的和本學期所學習的知識，綜合性比較強。由于實驗儀器等原因，造成實驗結果存在一定誤差，但通過對比課程設計的要求，本次課程設計基本上達到了任務要

9、求。五、課設心得體會高頻電子線路是一門同學們普遍反映很難學的專業(yè)基礎課，所以在這次課程設計中，難免會遇到不少問題。首先就是對教材中提到的相關元件的概念、作用、以及參數(shù)等不是很熟悉。在做本次課程設計之前我又重新翻看了一遍教材，鞏固了以前一些模棱兩可的知識點，也有了許多新的發(fā)現(xiàn)與感受，在理論上對自己進行了一次全新的武裝。在設計過程中，也遇到了很多或大或小的問題。首先是對所運用仿真軟件的不熟悉，比如開始使用時找一個相關的元件要花好長時間，以及元件參數(shù)設置也不是很熟，不過通過一段時間的磨合這些問題都克服了然后就是理論知識的匱乏問題，通過同組同學之間的互相討論，以及去圖書館和上網(wǎng)查閱相關資料，最終順利的

10、解決了問題，也順利的完成可本次課設。本次選題的三點式看似十分簡單，然而緩沖級的設計卻有很大的拓展空間。在這方面，參考資料顯得十分重要。課本上只是簡單的介紹西勒振蕩器的基本原理，而跟多的任務要求實現(xiàn)需要我們去查閱資料和聯(lián)系各個知識點。通過這次設計我對各種元件的識別和測試有了更深的了解，本次課程設計對我們專業(yè)知識的運用進行了一次全面的考核與檢測。經過這次課程設計，讓我對前面的路有了更多的信心，因為在這個過程中，我學到了不少實用的東西，對于高頻電子電路有了更深層次的掌握，并且提高了獨立解決問題的能力。雖然這次課程設計中我對電路進行了仿真，進一步熟悉了Multisim軟件的使用，對建立文件、繪制電路圖

11、、對其進行仿真等一系列過程都更加熟練，并且認真的對電路的每一部分進行了修正，但最后出來的波形還是不很穩(wěn)定。我們在學習理論知識的同時還要努力培養(yǎng)自己的動手操作能力，對于通信工程的我們更是如此，通過這次課程設計我也看到了自己的差距，今后會努力提高自己的動手操作能力，以求真正領會各種專業(yè)知識，為將來的工作打下良好的基礎。六、參考文獻1張肅文.高頻電子線路（第四版）M.北京：高等教育出版社,20042張肅文.高頻電子線路（第五版）M.北京：高等教育出版社,20093曾興雯，劉乃安，陳健.高頻電路原理與分析（第四版），西安：西安電子科技大學出版社,20064楊霓清.高頻電子線路實驗及綜合設計M機械工業(yè)出版社,20095鈴木憲次(日).高頻電路設計