高頻多頻段正弦波振蕩器424修改

1、高頻多頻段正弦波振蕩器摘要在過去的數(shù)十年里，現(xiàn)代無線通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)不斷飛速發(fā)展，導(dǎo)致頻率源的需求量迅速飆升；然而，不同的應(yīng)用對頻率源的頻穩(wěn)度、輸出頻率數(shù)、頻率范圍有著不同程度的要求。因此人們需要一種能夠利用一個或多個高精度頻率源來產(chǎn)生一個或多個需要的頻率的技術(shù)，也就是所謂的頻率合成技術(shù)；本文主要介紹高頻多頻段振蕩器的設(shè)計與制作，高頻振蕩器主要是用于產(chǎn)生各種高頻信號來測試電子設(shè)備的電氣特性以及性能等。本文的高頻振蕩器采用西勒振蕩器.其電路結(jié)構(gòu)與克拉珀振蕩器類似，二者的區(qū)別在于西勒振蕩器除了在電感支路中串入小電容外，還在電感旁并接一個小電容C，進(jìn)一步改善了電容三點式振蕩器的性能。例如，西勒振

2、蕩器的波段覆蓋系數(shù)會比克拉潑振蕩器高4-5左右。且在改變頻率時，信號的幅度相比于克拉潑振蕩器會更平穩(wěn)。西勒振蕩器的穩(wěn)定度是在同類的三點式振蕩器中最高的。其性能較好，振蕩頻率高，因此被廣泛應(yīng)用于各類消費類電子產(chǎn)品中，在電視機(jī)中尤為廣泛。本文通過LC構(gòu)成的西勒振蕩器實現(xiàn)的多頻段振蕩器具有成本低，電路簡單的特點。關(guān)鍵詞：高頻振蕩器、西勒振蕩器、多頻段、電容三點式1.緒論1.1 研究背景與意義高頻多頻段正弦波振蕩器是利用一個或多個高精度的參考頻率源，通過各式各樣的技術(shù)和方法來產(chǎn)生一或多個所需頻率，并加以合成的電路。而提到的所謂的各式各樣的技術(shù)即為所謂的頻率合成技術(shù)。該技術(shù)起源于1930年代，在當(dāng)代發(fā)展

3、最快的高尖端信息產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。對于電子系統(tǒng)而言，高頻多頻段正弦波振蕩器已成為不可或缺的關(guān)鍵電路之一。頻率源是現(xiàn)代電子系統(tǒng)中不可或缺的一個要素，通常情況下，電子系統(tǒng)中所需的頻率由晶振提供。晶振，即石英晶體振蕩器，能輸出高精度穩(wěn)定頻率是晶振的優(yōu)點，輸出只能輸出較低且單一頻率是其缺點。因此，當(dāng)需要特別高的頻率，或是需要實現(xiàn)輸出頻率可調(diào)時，就需要用上頻率合成技術(shù)。以微處理器為例，多頻段高頻振蕩電路可以產(chǎn)生系統(tǒng)所需的多種同步時鐘信號。以當(dāng)前技術(shù)，若需要輸出多頻段的高頻正弦波，可采用鎖相環(huán)合成技術(shù)貨三點式振蕩器等技術(shù)。而本文中所研究的輸出多頻段高頻正弦波的方案為使用基于LC振蕩器的改進(jìn)型的西勒振

4、蕩器。1.2三點式振蕩器研究現(xiàn)狀與本文的目標(biāo)RC振蕩器、LC振蕩器以及晶體振蕩器為現(xiàn)如今最常用的三種振蕩器。RC振蕩器為使用RC選頻移相網(wǎng)絡(luò)的振蕩器。LC振蕩器為使用LC選頻移相網(wǎng)絡(luò)的正反饋振蕩器。而采用石英晶體的壓電效應(yīng)而制成的諧振器則被稱為晶體振蕩器。1. LC振蕩器主要用于產(chǎn)生高頻信號，其頻率通常在1MHz以上，由電容和電感組成，故稱之為LC振蕩器。LC振蕩器具有可用頻率寬，電路簡單靈活，成本低，頻率調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點，但缺點也較為明顯，即頻率穩(wěn)定度并不是非常高，溫漂和時漂都較大。2. 由于正弦波振蕩器并沒有輸入信號，故需要一個選頻網(wǎng)絡(luò)，若用電容和電阻構(gòu)成這個選頻網(wǎng)絡(luò)，則該網(wǎng)絡(luò)為RC振蕩器。

5、RC振蕩器一般用于產(chǎn)生1Hz-1MHz的低頻信號。且RC的選頻作用不如LC，故其波形會比LC振蕩器差。且非線性失真較大，很難控制在2%以內(nèi)，頻率也較難調(diào)節(jié)。其優(yōu)點則為成本較低。3. 石英晶體振蕩器，簡稱晶振，是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶片制成的。它具有以下顯著優(yōu)點：頻率長期穩(wěn)定性高；Q值高，帶寬窄，有利于選頻；體積小。但是其缺點為頻率不能調(diào)節(jié)，頻帶也較窄，因此不能用于寬帶濾波?？偟膩碚f，本文的研究目標(biāo)是設(shè)計并實現(xiàn)一種能夠調(diào)節(jié)高頻頻率的多頻段正弦波振蕩電路，對于需要能夠靈活實現(xiàn)多種頻率輸出的系統(tǒng)，基于LC振蕩器電路簡單，可以降低系統(tǒng)體積和成本。1.3 多頻段振蕩器特點多頻振蕩器要求的不僅僅是一個簡

6、單的并聯(lián)LC網(wǎng)絡(luò)和一個有源器件，而是可以產(chǎn)生兩個以上并發(fā)頻率的振蕩電路。因此必須能在兩個截然不同的頻率點同時提供負(fù)的電阻值，更高階的諧振器就是用于這個目的。諧振器的階數(shù)取決于不同頻率信號或頻段數(shù)量。雖然簡單的二階諧振器網(wǎng)絡(luò)只產(chǎn)生一個頻率，但一個四階諧振器網(wǎng)絡(luò)能產(chǎn)生兩個并發(fā)的頻率。高階諧振器的振蕩器可以實現(xiàn)多個穩(wěn)定的震蕩模式，并產(chǎn)生多個諧振頻率。因此，多頻段振蕩器中需要包含多階諧振器。而具有這種結(jié)構(gòu)的振蕩器可以通過振蕩器晶體管基極綜合兩個不同值電感組裝而成，從而創(chuàng)造同時持續(xù)振蕩的條件。1.4 論文結(jié)構(gòu)安排第1章介紹了論文的選題研究背景及意義。對主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排進(jìn)行了說明。第2章提出了高頻多

7、頻段振蕩電路設(shè)計方案論證，并選擇適合本系統(tǒng)的設(shè)計方案。第3章介紹了本系統(tǒng)所采用的設(shè)計方案的實現(xiàn)原理及硬件選型。第4章對設(shè)計方案進(jìn)行了仿真測試分析已經(jīng)進(jìn)行了系統(tǒng)實測。第5章對本高頻多頻段正弦波振蕩器研究內(nèi)容和工作進(jìn)行了總結(jié)，查找不足并作出展望。2.高頻多頻段振蕩器的方案論證與設(shè)計2.1 正弦波振蕩器背景知識正弦波振蕩器（Sinewave Oscillator)是一種能自動將直流能量轉(zhuǎn)換為特定頻率的正弦交變能量的電路，且不需要輸入信號的控制。21世紀(jì)以來，正弦波振蕩器被廣泛運用于各種電子設(shè)備中。無線發(fā)射機(jī)中的載波信號由振蕩器產(chǎn)生；超外差接收機(jī)中的本地振蕩信號源即為正弦波振蕩器；電子測量儀器中的時鐘

8、信號源也是正弦波振蕩器。振蕩器的頻率穩(wěn)定性和震蕩振幅為上述應(yīng)用中的主要指標(biāo)。按組成原理而言，正弦波振蕩器可分為兩大類，一類是反饋振蕩器，另一類是負(fù)阻振蕩器。應(yīng)用最為廣泛的振蕩器是前一類，即反饋振蕩器，它是利用正反饋的原理構(gòu)成的。而負(fù)阻振蕩器則是直接將負(fù)阻器件接入到諧振回路中，然后利用負(fù)阻器件的負(fù)電阻效應(yīng)來抵消回路中的損耗，從而達(dá)成產(chǎn)生等幅自由振蕩的目的。第二種振蕩器主要被用于微波頻段。但這兩種振蕩器在作用原理上是一致的。2.2 方案選擇2.1.1 RC振蕩器RC振蕩器主要工作在幾十kHz以下的低頻段。采用RX串并聯(lián)選頻電路、RC導(dǎo)前移相電路、RC滯后移相電路作為移相網(wǎng)絡(luò)。RC振蕩器的優(yōu)點在于增

9、大電路就能降低振蕩頻率，所以在低頻段的成本較低。但是RC移相電路的選頻特性并不理想，導(dǎo)致輸出波形的頻穩(wěn)度低，同時波形的失真較大，因此不適用于高性能的設(shè)備中。2.1.2 LC振蕩器LC振蕩器根據(jù)其反饋網(wǎng)絡(luò)的不同，大體上可分為三種：電容反饋式、電感反饋式、互感耦合式。其中：在調(diào)整互感耦合式的反饋時，振蕩頻率基本上不受影響。但由于電路中具有分布電容，所以當(dāng)頻率較高時，較難制作高穩(wěn)定性的變壓器。電感反饋式振蕩器的優(yōu)點在于：a.兩電感之間有互感，因此反饋較強(qiáng)，也就容易起振；b.僅需調(diào)整電容的大小就可以調(diào)整振蕩頻率；c.電路的反饋系數(shù)幾乎不受電容容值的改變的影響若將輸入信號通過LC諧振回路中的電容分壓電路

10、輸入正反饋網(wǎng)絡(luò)，則可構(gòu)成電容反饋式振蕩器。其優(yōu)點如下：a.振蕩波形較好；b.頻率穩(wěn)定度高，只需適當(dāng)加大回路的電容即可減小不穩(wěn)定因素對振蕩頻率的影響；c.可以達(dá)到很高的工作頻率（幾十MHz，甚至幾百MHz）；1.1.3 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器又名石英諧振器，是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶體片制成的。能輸出極為穩(wěn)定的振蕩頻率。其優(yōu)點在于：帶寬較窄、Q值很高、頻率穩(wěn)定性好缺點在于：頻率不能調(diào)整，只適合定頻工作。因此不難看出,LC振蕩器最適合用于設(shè)計本文所要求的高頻多頻段振蕩器。LC正弦波振蕩器是一種反饋型振蕩器，其基本原理是利用正反饋的方法來獲得等幅的正弦振蕩。自主網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個閉合環(huán)路

11、即是反饋振蕩器。主網(wǎng)絡(luò)一般包含選頻網(wǎng)絡(luò)和放大器。反饋網(wǎng)絡(luò)中則主要包含無源器件。電路由振蕩回路、控制器和能量源組成。能量源主要用于補(bǔ)充能量損失。在晶體管振蕩器中，該能量源可以是直流電源?？刂圃O(shè)備的作用是讓電源在正確時刻補(bǔ)充電路的能量損失，從而維持等幅震蕩。振蕩器要想正常起振，需滿足“平衡條件”、“起振條件”和“穩(wěn)定條件”。其中根據(jù)相位平衡條件，電路依照“射同基（集）反”的原則，分為電感三點式和電容三點式，以及其改進(jìn)型“克拉波振蕩電路”和“西勒振蕩電路”。本設(shè)計將分別對這幾種振蕩電路形式予以設(shè)計分析，比較它們的優(yōu)缺點，并對影響正弦波振蕩器穩(wěn)定度的各個因素逐一進(jìn)行分析。在設(shè)計后輔以仿真分析，以對各型

12、振蕩器進(jìn)行深入了解3. 高頻多頻段振蕩器的原理與硬件設(shè)計3.1 LC振蕩器工作原理首先研究LC回路中如何可以產(chǎn)生振蕩：當(dāng)電源接通時，立即產(chǎn)生瞬變電流，而這種瞬變電流包含極寬的頻帶，但因為諧振回路具有選擇性，因此只有對應(yīng)于諧振回路本身諧振頻率的信號被篩選出來。在正反饋的作用下，諧振頻信號被不斷加強(qiáng)，逐漸形成穩(wěn)定振蕩。而瞬變電流中的其他頻率會被濾除，主角小時，而不會被放大。振蕩器起振之后，振蕩振幅便由小到大地增長起來。但它不可能無限制地增長，而是在達(dá)到一定數(shù)值后，便自動穩(wěn)定下來。反饋振蕩器是一個由主網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的閉合環(huán)路。當(dāng)電源接通時，不會立即產(chǎn)生震蕩電壓，而是逐漸增長，直至達(dá)到平衡狀態(tài)，之

13、后震蕩電壓的頻率和振幅會在相應(yīng)平衡值附近校服變動。即使來自外界的不穩(wěn)定因素對其產(chǎn)生影響，也不會停止振蕩或是突變。因此，閉合環(huán)路形成反饋振蕩器的條件是：必須滿足起振條件、平衡條件以及穩(wěn)定條件。對于三點式振蕩電路而言，晶體管的集電極、基極和發(fā)射極應(yīng)分別與選頻網(wǎng)絡(luò)相連。其中與發(fā)射極相連的必須是電抗性相同的元件。而與集電極和基極之間的元件應(yīng)為電抗性相異的元件。即必須符合所謂的“射同基（集）反”的原則。如圖3-1所示，1X、2X是同性質(zhì)電抗，而3X是異性質(zhì)電抗，并且必須滿足下面的關(guān)系式x3=-(x1+x2)凡是按照這種規(guī)定連接的三點式振蕩電路，必定滿足相位平衡條件，實現(xiàn)正反饋。不僅僅是相位條件平衡條件，

14、若想要三點式振蕩器起振，還需滿足起振條件。三極管的合適的靜態(tài)工作點必須由電路中的偏執(zhí)電路來設(shè)置。這樣才能保證振蕩器在起振時是工作在放大區(qū)的，只有工作在放大去才能有足夠的增益來滿足起振條件。振蕩器在起振之后，產(chǎn)生的振蕩波形的振幅將持續(xù)增長，當(dāng)三極管出現(xiàn)非線性的放大特性時，振幅依然增大，而增益將減小。而由偏置電路提供的自給偏置效應(yīng)又將繼續(xù)加速放大器的增益的下降，因而振蕩波形的振幅的穩(wěn)定性將加強(qiáng)。根據(jù)起振條件，電路虛滿足以下不等式的要求，即gm>Kfugi+(g0+gi)/Kfu(a)三點式電抗圖 (b)電容三點式(c)電感三點式圖3-1式中，Kfu為反饋系數(shù)，Kfu=X1X3;gi為晶體管b

15、-c之間的輸入電導(dǎo)，g0為晶體管c-e之間的輸出電導(dǎo)；gi為等效到三極管c-e腳輸出段的負(fù)載電導(dǎo)和回路損耗電導(dǎo)只和。振蕩器工作時的振蕩頻率可以由一下公式估算，即f012LC振蕩器的另外一個重要指標(biāo)是頻率穩(wěn)定度。其定義為由于外接條件的變化而引起的振蕩器的實際工作頻率偏離標(biāo)稱頻率的程度。如若在通信設(shè)備中，頻率穩(wěn)定度低，通信的可靠性將受到極大的影響。若在測量儀器中的頻率穩(wěn)定度低，則測量結(jié)果的誤差會很大。在數(shù)量上，常常用頻率偏差來表示頻率穩(wěn)定度。其中頻率偏差指的是制定頻率和實際頻率的偏差。頻率偏差通常可分為相對偏差和絕對偏差兩類。設(shè)f1為實際工作頻率，f0為標(biāo)稱頻率，則絕對偏差為f=f1-f0相對偏差

16、為ff0=f1-f0f0除去因測量結(jié)果不準(zhǔn)確所導(dǎo)致的偏差外（通常稱為頻率準(zhǔn)確度），真正有研究意義的是頻率隨著時間變化而產(chǎn)生的偏差。而這種偏差也就是所謂的頻率穩(wěn)定度（其實應(yīng)稱之為頻率不穩(wěn)定度會更加貼切）。頻率穩(wěn)定度通常定義為在一定時間間隔內(nèi)，振蕩器頻率的相對變化，用ff1時間間隔表示，按照時間間隔長短不同，頻率穩(wěn)定度主要被分為瞬時穩(wěn)定度、短期穩(wěn)定度和長期穩(wěn)定度。一般所研究的穩(wěn)定度指的是短期穩(wěn)定度，其定義為在一天時間內(nèi)按時分秒計時的時間間隔中頻率的相對變化。影響振蕩器頻率穩(wěn)定度的因素有以下三個方面：(1)振蕩回路參數(shù)L與C。L和C如有變化，必然引起振蕩頻率的變化。影響L與C的因素有：元件的機(jī)械變形

17、，周圍溫度變化的影響，濕度、氣壓的變化等。因此，若想提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度，則應(yīng)盡可能保持電感和電容的值不變，因此選用性能質(zhì)量良好的器件顯得尤為重要。其次，振蕩器飯周圍環(huán)境的溫度應(yīng)盡量維持不變。因為在溫度改變時，各種電子元器件的參數(shù)也會隨之改變，因此會造成非常多的不穩(wěn)定因素。此外，采取溫度補(bǔ)償法來減小不穩(wěn)定因素也是一個很有效的辦法。通過這種方法，可以使電感和電容的變化量互相抵消，也就能維持相對而言較為穩(wěn)定的振蕩頻率。(2)回路電阻r?；芈冯娮璧拇笮∮烧袷幤鞯呢?fù)載所決定。r的值隨著負(fù)載的增大而增大。因此，若想減小回路電阻對穩(wěn)定性的影響，應(yīng)盡量維持振蕩器的負(fù)載處于小負(fù)載狀態(tài)?；芈分械腝值的大小隨著

18、回路電阻r的值變化而變化，具體體現(xiàn)為Q隨著r的增大而減小。頻率的穩(wěn)定度取也取決于Q值的大小，Q值高則頻率穩(wěn)定度高。但是受限于LC諧振電路本身的電路結(jié)構(gòu)，因此若想提大幅提高其Q值，難度較大。再加上LC諧振器本身的Q值也不會太高，因此LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度一般都不會太高。若想進(jìn)一步提升頻穩(wěn)度，唯一的辦法就是選用高Q值的石英晶體作為振蕩器中的諧振回路。(3)電路中的有源器件的參數(shù)。當(dāng)電路中的有源器件為晶體管時，頻率穩(wěn)定度將受晶體管的極間電容的影響。因此在電路的設(shè)計問題上應(yīng)盡量注意減少回路和晶體管之間的耦合。與此同時，在晶體管的選擇上應(yīng)選取fT，即特征頻率較高的晶體管。較高的fT值意味較小的內(nèi)部相移，

19、也意味著著較好的高頻特性，電路的起振也就更加容易。一般可選擇fT>（3-10)·f1 max，f1 max為振蕩器最高的工作頻率。除了上述各種穩(wěn)定振蕩頻率的措施外，還可以采用改進(jìn)型的振蕩器，比較常見的有兩種：“克拉波振蕩電路”和“西勒振蕩電路”。這兩種電路無論是在幅度還是頻率穩(wěn)定性方面，均有較大改善。如圖3-2和圖3-3所示。(a)原理圖 (b)交流通路圖3-2克拉潑振蕩電路（電容串聯(lián)型）(a)原理圖(b)交流通路圖3-3西勒振蕩電路（電容并聯(lián)型）晶體管的性能還和晶體管的直流工作點有關(guān)。放大去的底端，即靠近截至區(qū)的區(qū)域是較為適合晶體管工作的。若晶體管的工作電流過大，輸出的振蕩波

20、形容易發(fā)生異變，甚至停振。因此，在設(shè)置晶體管的直流工作點時應(yīng)盡量遠(yuǎn)離飽和區(qū)。必須指出，不論工作電流是過大還是過小，都會對振蕩器的性能產(chǎn)生影響。查閱文獻(xiàn)資料可知，較為合適的工作電流應(yīng)該在1-5mA之間。3.2 方案比較3.2.1電容三點式振蕩器電路圖如圖3-4所示：圖3-4調(diào)節(jié)改變頻率時，反饋系數(shù)也改變。由于反饋振蕩器的回路電抗容易受極間電容的影響，因此也將影響振蕩器頻率。與此同時，電壓以及溫度都會影響極間電容的大小，因此，電容三點式振蕩器較為不穩(wěn)定，故用在本設(shè)計中并不合適。3.2.2 克拉潑振蕩器電路圖如圖3-4所示圖3-5由于C1和C2的值遠(yuǎn)大于可調(diào)電容C6的值，因此將它們串聯(lián)起來后得到的等

21、效電容的容值接近于C6的值。f0=12LC3其缺點為頻率覆蓋率太小，僅能達(dá)到1.2MHz-1.4MHz。因此，克拉潑振蕩器不適合于做可調(diào)振蕩器，而更適合于做固定頻率振蕩器。即不符合本設(shè)計要求，故該方案舍去。3.2.3 西勒振蕩器電路圖如圖3-6所示：圖3-6電路特點是振蕩頻率的穩(wěn)定度高，調(diào)整范圍大。電路的振蕩頻率為：f0=1112L(C3+C4其電路優(yōu)點主要有：1.震蕩幅度穩(wěn)定；2.振蕩頻率較高，甚至可達(dá)數(shù)千MHz；3.頻率覆蓋率較大；3.3 方案選擇綜合以上討論的內(nèi)容不難得出結(jié)論：最為適合用作本設(shè)計的方法是采取西勒振蕩電路的方案。理由分別為：1.雖然改變頻率主要靠改變C5的值來完成，但是接入

22、系數(shù)并不會隨著C5的改變而改變，因此波段內(nèi)的輸入輔導(dǎo)會較為平穩(wěn)。2.在改變C5的大小時，輸出頻率的變化較明顯綜上所述，最終選擇采用西勒振蕩電路這一方案完成設(shè)計任務(wù)。3.4 硬件電路3.4.1 硬件仿真平臺硬件仿真采用美國NI公司的軟件Multisim完成。Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適合用于模擬、數(shù)字電路設(shè)計中的仿真工作。對于電路圖的編輯可選直接選用系統(tǒng)庫圖形輸入，也可選用VHDL語言輸入。該軟件的模擬仿真能力極為強(qiáng)大，是電路仿真的不二之選。因此被廣泛應(yīng)用于電路教學(xué)、電路圖設(shè)計以及SPICE模擬工作。電路設(shè)計人員可使用該軟件交互式地搭建

23、電路，并加以仿真。由于該軟件精煉了SPICE的過于復(fù)雜的內(nèi)容，因此設(shè)計人員可以在沒有SPICE技術(shù)的基礎(chǔ)上快速進(jìn)行捕捉、仿真和分析一個新的電路設(shè)計。通過該軟件以及虛擬儀器的技術(shù)，電路設(shè)計者和教學(xué)工作者可以很方便地設(shè)計電路原理圖并加以測試，節(jié)省硬件測試的成本以及寶貴的時間。3.4.2 仿真電路電路如圖3-7所示：圖3-7其中，R1為10k可調(diào)電阻，用于調(diào)節(jié)三極管的靜態(tài)工作點，L1為電感，C6為25pF可調(diào)電阻，用于調(diào)節(jié)輸出的正弦波的頻率。三極管采用的是3DG6。3DG6是硅材料NPN型外延平面高頻小功率三極管。主要用作收音機(jī)及電子玩具中的小信號放大。其特點為：頻率特性好，反向漏電小，飽和壓降低，

24、電流特性好。但是若無該型號的三極管，可用2N5551代替。3.4.3 仿真結(jié)果仿真結(jié)果如下：下面圖3-8、3-9、3-10三幅圖分別為當(dāng)C6為10%、50%、100%最大容值時的波形圖。由波形圖中可以看出，當(dāng)C6的容值越小，輸出正弦波的頻率越大。圖3-8圖3-9圖3-103.4.4 PCB電路板PCB電路板采用Altium Designer軟件設(shè)計。Altium Designer 是原Protel軟件的開發(fā)商Altium公司推出的一體化的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，主要運行在Windows環(huán)境下。這套軟件集原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計、電路仿真、自動布線等多種功能于一身，使用戶能夠輕松完成設(shè)計任務(wù)。該軟件若使

25、用得當(dāng)，能達(dá)到事半功倍的效果。在本設(shè)計中，采用的是Altium Designer 6.9版本。設(shè)計好的PCB圖如圖3-11所示：圖3-113.4.5 硬件實物焊接好的硬件實物圖如下圖所示。背面和正面分別如圖3-12和3-13所示。圖3-13 實物背面圖3-14 實物正面硬件實物中，將一些元器件的引腳用熱熔膠封住了，目的是為了降低干擾。4.系統(tǒng)實測與分析4.1 系統(tǒng)實測用12V開關(guān)電源為PCB電路板供電，調(diào)節(jié)可調(diào)電容的容值，然后用泰克示波器觀察輸出波形。記錄到波形圖如圖4-1和圖4-2所示：圖4-1 實物測試結(jié)果圖圖4-2 實物測試結(jié)果圖4.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析經(jīng)過對實物進(jìn)行分析。得到的波形很接近正弦波，頻率能夠達(dá)到3M到4.5M的可調(diào)范圍，幅度能夠達(dá)到1.3V左右，達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計要求。5.總結(jié)本次系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)過了多次驗證，基本滿足了設(shè)計中所要求的各項制表。在整個系統(tǒng)設(shè)計中，力求電路簡單，整體美觀，且能充分達(dá)到要求并穩(wěn)定工作來滿足系統(tǒng)設(shè)計需要。但因為經(jīng)驗不足，且時間安排欠妥，故該系統(tǒng)還有一些不足之處尚待改進(jìn)。在本次設(shè)計過程中，遇到諸多困難。例如用multisim仿真時遇到程序錯誤、不小心買到了劣質(zhì)的元器件導(dǎo)致制作的第一塊PCB板不起振、第二塊PCB板