通信電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料三點(diǎn)式振蕩_第1頁(yè)
通信電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料三點(diǎn)式振蕩_第2頁(yè)
通信電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料三點(diǎn)式振蕩_第3頁(yè)
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實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案通信電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)課程名稱(chēng) 通信電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)專(zhuān) 業(yè) 通信工程班 級(jí)學(xué) 號(hào)姓 名指導(dǎo)教師精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2015 年7月15日前言現(xiàn)代通信的主要任務(wù)就是迅速而準(zhǔn)確的傳輸信息。隨著通信技術(shù)的日益發(fā)展,組成通信系統(tǒng)的電子線(xiàn)路不斷更新, 其應(yīng)用十分廣泛。實(shí)現(xiàn)通信的方式和手段很多,通信電子線(xiàn)路主要利用電磁波傳遞信息的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。在本課程設(shè)計(jì)中,著眼于無(wú)線(xiàn)電通信的基礎(chǔ)電路—— LC正弦振蕩器的分析和研究。常用正弦波振蕩器主要由決定振蕩頻率的選頻網(wǎng)絡(luò)和維持振蕩的正反饋放大器組成,這就是反饋振蕩器。按照選頻網(wǎng)絡(luò)所采用元件的不同,正弦波振蕩器可分為L(zhǎng)C振蕩器、RC振蕩器和晶體振蕩器等類(lèi)型。 其中LC振蕩器和晶體振蕩器用于產(chǎn)生高頻正弦波。正反饋放大器既可以由晶體管、 場(chǎng)效應(yīng)管等分立器件組成,也可由集成電路組成。 LC振蕩器中除了有互感耦合反饋型振蕩器之外,其最基本的就是三端式(又稱(chēng)三點(diǎn)式)的振蕩器。而三點(diǎn)式的振蕩器中又有電容三點(diǎn)式振蕩器和電感三點(diǎn)式振蕩器這兩種基本類(lèi)型。反饋振蕩器是一種常用的正弦波振蕩器, 主要由決定振蕩頻率的選頻網(wǎng)絡(luò)和維持振蕩的正反饋放大器組成。 按照選頻網(wǎng)絡(luò)所采用元件的不同, 正弦波振蕩器可分為L(zhǎng)C振蕩器、RC振蕩器和晶體振蕩器等類(lèi)型。本文介紹了高頻電感三點(diǎn)式振蕩器電路的原理及設(shè)計(jì), 電感三點(diǎn)式易起振,調(diào)整頻率方便,可以通過(guò)改變電容調(diào)整頻率而不影響反饋系數(shù)。正弦波振蕩器在各種電子設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)所產(chǎn)生的波形不同,可將振蕩器分成正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器兩大類(lèi)。前者能產(chǎn)生正弦波,后者能產(chǎn)生矩形波、三角波、鋸齒波等。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案在此次的通信電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)中, 我選做的是電感三點(diǎn)式振蕩設(shè)計(jì), 通過(guò)為時(shí)一周的上機(jī)實(shí)驗(yàn),我學(xué)到了很多書(shū)本之外的知識(shí), 在老師的指導(dǎo)下達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求指標(biāo),并且完成了低頻、中頻到高頻的過(guò)渡,同時(shí)利用傅里葉變換分析產(chǎn)生的振蕩波形。希望此次的課程設(shè)計(jì)能夠得到老師的認(rèn)可與肯定。二零一五年七月精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案目 錄一、課程設(shè)計(jì)的目的 3二、課程設(shè)計(jì)的基本要求 3三、課程設(shè)計(jì)題目及指標(biāo) 3四、理論基礎(chǔ) 44.1振蕩器 44.2三點(diǎn)式振蕩器原理及分類(lèi) 54.3電感三點(diǎn)式(哈特萊)振蕩器 54.4振蕩器工作原理 6五、振蕩條件 85.1自激振蕩建立的過(guò)程 85.2自激振蕩器的電路構(gòu)成 95.3振蕩器的起振條件 95.4振蕩器的平衡條件 105.5振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件 115.6振蕩器三類(lèi)條件總結(jié) 125.7振蕩器的頻率穩(wěn)定 9六、電路設(shè)計(jì) 146.1設(shè)計(jì)概述 146.2電感振蕩部分 156.3輸出緩沖級(jí)部分 17七、電路調(diào)試 18精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案7.1電路調(diào)試概述.......................................................................................................................187.2晶體管選擇...........................................................................................................................187.3直流饋電線(xiàn)線(xiàn)路調(diào)試..........................................................................................................187.4振蕩回路調(diào)試.......................................................................................................................207.5問(wèn)題總結(jié)...............................................................................................................................21八、實(shí)驗(yàn)仿真演示.............................................................................................................................238.1低頻時(shí)仿真試驗(yàn).................................................................................................................238.1.1電路圖.......................................................................................................................238.1.2示波器波形顯示.......................................................................................................238.1.3R3C4參數(shù)設(shè)置......................................................................................................258.2中頻時(shí)仿真試驗(yàn).................................................................................................................288.2.1電路圖.......................................................................................................................288.2.2波形圖......................................................................................................................288.3高頻時(shí)仿真試驗(yàn).................................................................................................................308.3.1電路圖.......................................................................................................................308.3.2波形圖.......................................................................................................................31九、結(jié)果分析......................................................................................................................................35十、心得體會(huì)......................................................................................................................................36十一、參考文獻(xiàn)..................................................................................................................................3940精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案一、課程設(shè)計(jì)的目的通過(guò)課程設(shè)計(jì),加強(qiáng)對(duì)高頻電子技術(shù)電路的理解,學(xué)會(huì)查尋資料﹑方案比較,以及設(shè)計(jì)計(jì)算等環(huán)節(jié)。進(jìn)一步提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)腦動(dòng)手、獨(dú)立開(kāi)展電路實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),鍛煉分析﹑解決高頻電子電路問(wèn)題的實(shí)際本領(lǐng), 真正實(shí)現(xiàn)由課本知識(shí)向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)化; 通過(guò)典型電路的設(shè)計(jì)與制作,加深對(duì)基本原理的了解,增強(qiáng)自身的實(shí)踐能力。二、課程設(shè)計(jì)的基本要求1、培養(yǎng)根據(jù)需要選學(xué)參考書(shū),查閱手冊(cè),圖表和文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力,通過(guò)獨(dú)立思考﹑深入鉆研有關(guān)問(wèn)題,學(xué)會(huì)自己分析解決問(wèn)題的方法。2、通過(guò)實(shí)際電路方案的分析比較,設(shè)計(jì)計(jì)算﹑元件選取﹑安裝調(diào)試等環(huán)節(jié),初步掌握簡(jiǎn)單實(shí)用電路的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。3、掌握常用儀表的正確使用方法,學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單電路的實(shí)驗(yàn)調(diào)試和整機(jī)指標(biāo)測(cè)試方法,提高動(dòng)手能力。4、了解與課程有關(guān)的電子電路以及元器件工程技術(shù)規(guī),能按課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的技術(shù)要求,編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明,能正確反映設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成果, 能正確繪制電路圖。5、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和科學(xué)態(tài)度, 逐步建立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn),經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)。三、課程設(shè)計(jì)題目及指標(biāo)題目:電感三點(diǎn)式振蕩器的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)一個(gè)電感三點(diǎn)式振蕩器精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2、主要技術(shù)指標(biāo):振蕩頻率為 20MHz,輸出信號(hào)幅度≥5V(峰-峰值)3、運(yùn)行環(huán)境:Multisim12 仿真軟件四、理論基礎(chǔ)4.1振蕩器自激振蕩器是在無(wú)需外加激勵(lì)信號(hào)的情況下, 能將直流電能轉(zhuǎn)換成具有一定波形、一定頻率和一定幅度的交變能量電路。振蕩器的種類(lèi)很多,根據(jù)其波形不同,可分為兩大類(lèi),正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器。前者能產(chǎn)生正弦波,后者能產(chǎn)生矩形波、三角波、鋸齒波等。正弦波振蕩器根據(jù)其工作方式不同又可分為反饋型和負(fù)阻型振蕩器。 反饋型振蕩器主要由決定振蕩頻率的選頻網(wǎng)絡(luò)和維持震蕩的正反饋放大器組成, 按照選頻網(wǎng)絡(luò)所采用的元件不同,正弦波振蕩器可分為 RC、LC振蕩器和晶體振蕩器等類(lèi)型。LC振蕩器和晶體振蕩器用于產(chǎn)生高頻正弦波, RC振蕩器用于產(chǎn)生低頻正弦波。正反饋放大器既可以由晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管等分立元件組成,也可以由集成電路組成。這幾種電路中,以石英晶體振蕩器的頻率最穩(wěn)定, LC次之,RC電路較差。在本次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中,我們主要研究的是 LC振蕩器。采用LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋振蕩器統(tǒng)稱(chēng)為 LC振蕩器,它可以用來(lái)產(chǎn)生幾十千赫到幾百千赫的正弦波信號(hào)。實(shí)際上,高頻正弦波振蕩器幾乎都是采用 LC回路進(jìn)行選頻的。不過(guò)有些高頻正弦波振蕩器,如晶體振蕩器、壓控振蕩器、集成電路振蕩器等。LC振蕩器按其反饋網(wǎng)絡(luò)的不同,可分為互感耦合振蕩器、電感反饋式振蕩器和電容反饋式振蕩器。其中后兩種又稱(chēng)為三點(diǎn)式振蕩器。三點(diǎn)式LC振蕩器有多種形式,主要有:精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案電感三點(diǎn)式,又稱(chēng)哈特萊振蕩器;電容三點(diǎn)式,又稱(chēng)考畢茲振蕩器;串聯(lián)型改進(jìn)電容三點(diǎn)式,又稱(chēng)克拉潑振蕩器;并聯(lián)型改進(jìn)電容三點(diǎn)式,又稱(chēng)西勒振蕩器。4.2三點(diǎn)式振蕩器原理及分類(lèi)三點(diǎn)式振蕩器是指 LC回路的三個(gè)端點(diǎn)與晶體管的三個(gè)電極分別連接而組成的一種振蕩器。 三點(diǎn)式振蕩器電路用電容耦合或自耦變壓器耦合代替互感耦合 ,可以克服互感耦合振蕩器振蕩頻率低的缺點(diǎn) ,是一種廣泛應(yīng)用的振蕩電路 ,其工作頻率可達(dá)到幾百兆赫。根據(jù)具體元件選擇與接法的不同又可以分為電容三點(diǎn)式振蕩器(考畢茲振蕩器)與電感三點(diǎn)式(哈特萊振蕩器)兩種,其主要特點(diǎn)如下:電容三點(diǎn)式:反饋電壓中高次諧波分量很小,因而輸出波形好,接近正弦波。反饋系數(shù)因與回路電容有關(guān),如果用改變回路的方法來(lái)調(diào)整振蕩頻率, 必將改變反饋系數(shù),從而影響起振。電感三點(diǎn)式:便于用改變電容的方法來(lái)調(diào)整振蕩頻率, 而不會(huì)影響反饋系數(shù),但是反饋電壓中高次諧波分量比較多,輸出波形差。4.3電感三點(diǎn)式(哈特萊)振蕩器電感三點(diǎn)式振蕩電路是指原邊線(xiàn)圈的 3段分別接在晶體管的 3極。其典型電路圖與交流等效電路圖如下圖所示:精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖1電感三點(diǎn)式(哈特萊)振蕩電路圖2電感三點(diǎn)式振蕩器交流等效電路該電路具有如下特點(diǎn):1)易起振;2).調(diào)節(jié)頻率方便。3)輸出波形較差。4.4振蕩器工作原理電感三點(diǎn)式振蕩器的原理電路如圖 1所示,圖2是其交流等效電路。圖 1中,Rb1、Rb2和Re為分壓式偏置電阻; Cb和Ce分別為隔直流電容和旁路電容;精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案L1、L2和C組成并聯(lián)諧振回路,作為集電極交流負(fù)載。諧振回路的三個(gè)端點(diǎn)分別與晶體管的三個(gè)電極相連,符合三點(diǎn)式振蕩器的組成原則。由于反饋信號(hào)Uf由電感線(xiàn)圈L2取得,故稱(chēng)為電感反饋三點(diǎn)式振蕩器。采用與電容三點(diǎn)式振蕩電路相似的方法可求得起振條件的公式為yfe1goegpFgie(1)F式中,各符號(hào)的含義仍與考畢茲振蕩器相同,只是反饋系數(shù) F的表達(dá)式有所不同,此處F定義如下:FL2M(2)L1M其中M為L(zhǎng)1、L2的互感系數(shù)。當(dāng)線(xiàn)圈繞在封閉瓷芯的瓷環(huán)上時(shí),線(xiàn)圈兩部分的耦合系數(shù)接近于1,反饋系數(shù)F近似等于兩線(xiàn)圈的匝數(shù)比,即F=N2/N1。振蕩頻率的近似為11(3)f02L1L22MC2LC若考慮goe、gie的影響時(shí),滿(mǎn)足相位平衡條件的振蕩頻率值為1(4)f02LCgoegpgieL1L2M2式中,L=L1+L2+2M。由式(4)可見(jiàn),電感三點(diǎn)式振蕩器的振蕩頻率要比式 (3)所示的頻率值稍低一些,goe、gie越大,耦合越松,偏低得越明顯。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案五、振蕩條件5.1自激振蕩建立的過(guò)程反饋振蕩器是由反饋放大器演變而來(lái)。如圖 3所示,若開(kāi)關(guān)撥向 S2時(shí),該電路為調(diào)諧放大器,當(dāng)輸入信號(hào)為正弦波 i時(shí),放大器輸出負(fù)載互感耦合變壓器L2上的電壓為 f,調(diào)整互感M及同名端以及回路參數(shù),可以使 i f。此時(shí),若將開(kāi)關(guān)K快速撥向S1點(diǎn),則集電極電路和基極電路都維持開(kāi)關(guān) K接到“2”點(diǎn)時(shí)的狀態(tài),即始終維持著與 i相同頻率的正弦信號(hào)。這時(shí),調(diào)諧放大器就變?yōu)樽约ふ袷幤鳌U袷幤髟陔娫撮_(kāi)關(guān)閉合的瞬間, 振蕩管的各極電流從零跳變到某一數(shù)值, 這種電流的跳變?cè)诩姌O LC振蕩電路中激起振蕩,由于選頻網(wǎng)絡(luò)是由 Q值很高的LC并聯(lián)諧振回路組成的,帶寬極窄,因而在回路兩端產(chǎn)生正弦波電 Uo,該電壓通過(guò)互感耦合變壓器同相正反饋到晶體管的基極回路,這就是最初的激勵(lì)信號(hào)。這種起始振蕩信號(hào)開(kāi)始十分微弱,經(jīng)不斷地對(duì)它進(jìn)行放大→選頻→反饋→再放大等多次循環(huán),一個(gè)與振蕩回路固有頻率相同的自激振蕩便由小到大地增長(zhǎng)起來(lái)。由于晶體管特性的非線(xiàn)性,振幅會(huì)自動(dòng)穩(wěn)定到一定的幅度。 這時(shí),自激振蕩已經(jīng)建立,完成了將直流能量轉(zhuǎn)換為交流能量的過(guò)程。 因此這種振蕩的幅度不會(huì)無(wú)限增長(zhǎng),而是達(dá)到到某一特定頻率后穩(wěn)定在一定的頻率圍。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖3自激振蕩建立過(guò)程5.2自激振蕩器的電路構(gòu)成由自激振蕩建立的過(guò)程知,反饋型自激振蕩器的電路構(gòu)成須由三部分組成:1)包含兩個(gè)(或兩個(gè)以上)儲(chǔ)能元件的振蕩回路。在這兩個(gè)元件中,當(dāng)一個(gè)釋放能量時(shí),另一個(gè)就接收能量。釋放與接收能量可以往返進(jìn)行,其頻率決定于元件的數(shù)值。2)可以補(bǔ)充由振蕩回路電阻產(chǎn)生損耗的能量來(lái)源。在晶體管振蕩器中,這種能源就是直流電源VCC。3)使能量在正確的時(shí)間補(bǔ)充到電路中的控制設(shè)備。這是由有源器件(晶體管、集成塊等)和正反饋電路完成的。5.3振蕩器的起振條件反饋型正弦波振蕩器的起振條件包括:振幅起振條件 AF 1精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案相位起振條件 A F 2nA為振蕩電路工作點(diǎn)處的電壓放大倍數(shù), F為振蕩電路的反饋系數(shù)。圖4基本反饋環(huán)5.4振蕩器的平衡條件所謂平衡條件是指振蕩已經(jīng)建立,為了維持自激振蕩必須滿(mǎn)足的幅度與相位關(guān)系。振蕩器靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)在甲類(lèi)工作狀態(tài), 采用自給偏壓電路,如圖5隨著振蕩幅度的增加,振蕩管便由線(xiàn)性狀態(tài)很快過(guò)渡到甲、 乙類(lèi)乃至丙類(lèi)的非線(xiàn)性狀態(tài),這時(shí)放大器的增益會(huì)下降,最終達(dá)到平衡狀態(tài)。振蕩器的平衡條件包括:振幅平衡條件 AF 1相位平衡條件 A F 2n 式中,A表示平均電壓放大倍數(shù)。圖5起振過(guò)程中偏置電壓建立過(guò)程精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案5.5振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件所謂平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件即指在外因作用下, 平衡條件被破壞后,振蕩器能自動(dòng)恢復(fù)原來(lái)平衡狀態(tài)的能力。振蕩平衡條件只能說(shuō)明振蕩能在某一狀態(tài)平衡, 但還不能說(shuō)明這一平衡狀態(tài)是否穩(wěn)定。平衡狀態(tài)只是建立振蕩的必要條件, 但還不是充分條件。已建立的振蕩能否維持,還必須看平衡狀態(tài)是否穩(wěn)定。穩(wěn)定條件也分為振幅穩(wěn)定與相位穩(wěn)定兩種。(1)振幅平衡的穩(wěn)定條件形成穩(wěn)定平衡點(diǎn)的根本原因是在平衡點(diǎn)附近, 放大倍數(shù)隨振幅的變化特性具有負(fù)的斜率,即A0VomVomVomQ5)這個(gè)條件說(shuō)明:在反饋型振蕩器中,放大器的放大倍數(shù)隨振蕩幅度的增強(qiáng)而下降,振幅才能處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。工作于非線(xiàn)性狀態(tài)的有源器件(晶體管、電子管等)正好具有這一性能,因而它們具有穩(wěn)定振幅的功能。(2)相位平衡的穩(wěn)定條件所謂相位平衡的穩(wěn)定條件,是指相位平衡條件遭到破壞時(shí), 線(xiàn)路本身能重新建立起相位平衡點(diǎn)的條件;若能建立,則仍能保持其穩(wěn)定的振蕩。外因引起的相位變化與頻率的關(guān)系是: 相位超前導(dǎo)致頻率升高,相位滯后導(dǎo)致頻率降低,頻率隨相位的變化關(guān)系可表示為:0 (6)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案為了保持振蕩器相位平衡點(diǎn)穩(wěn)定,振蕩器本身應(yīng)該具有恢復(fù)相位平衡的能力。在振蕩頻率發(fā)生變化的同時(shí), 振蕩電路中能夠產(chǎn)生一個(gè)新的相位變化, 以抵消由外因引起的 變化,因而二者符號(hào)相反。即相位平衡穩(wěn)定條件是諧振回路的相頻特性曲線(xiàn)在工作頻率附近具有負(fù)的斜率,即:0 (7)事實(shí)上,并聯(lián)諧振回路的相頻特性正好具有負(fù)的斜率,因而 LC并聯(lián)諧振回路不但是決定振蕩頻率的主要角色,而且是穩(wěn)定振蕩頻率的機(jī)構(gòu)。5.6振蕩器三類(lèi)條件總結(jié)以上分析了反饋型自激振蕩器起振條件、 平衡條件、穩(wěn)定條件,現(xiàn)將其總結(jié)對(duì)比如下:表一振蕩器三類(lèi)條件總結(jié)幅度條件相位條件起振(由靜到動(dòng))AF1AF2n平衡(振幅恒定)AF1AF2n穩(wěn)定(維持平衡)A0環(huán)路0Vom5.7振蕩器的頻率穩(wěn)定(1)頻率穩(wěn)定度定義頻率穩(wěn)定是指在各種外界條件發(fā)生變化的情況下, 要求振蕩器的實(shí)際工作頻率與標(biāo)稱(chēng)頻率間的偏差及偏差的變化最小。評(píng)價(jià)振蕩器頻率的主要指標(biāo)有兩個(gè):準(zhǔn)確度與穩(wěn)定度。振蕩器的實(shí)際工作頻率 f與標(biāo)稱(chēng)f0之間的偏差,成為振蕩頻率的準(zhǔn)確度。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案絕對(duì)準(zhǔn)確度f(wàn)ff0相對(duì)準(zhǔn)確度f(wàn)ff0f0f0振蕩器的頻率穩(wěn)定度是指在一定時(shí)間間隔, 由于各種因素變化,引起的振蕩相對(duì)于標(biāo)稱(chēng)頻率變化的程度。頻率穩(wěn)定度 的定義為: fmaxf0(2)影響頻率穩(wěn)定度的因素①振蕩回路參數(shù)對(duì)頻率的影響因?yàn)檎袷庮l率01,顯然,當(dāng)LC變化時(shí)必然引起振蕩頻率的變化。LC若L、C的變化量為 LC,則可求頻率變化量為:0L0C1LCLC20(LC)②回路品質(zhì)因數(shù)Q對(duì)頻率的影響由并聯(lián)諧振回路的相頻特性知, Q值越高,則相同相角變化引起頻率偏移越小;如Q1 Q2,則頻率偏移量 YF,則頻率偏離兩 01 02,提高了頻率穩(wěn)定度。有源器件參數(shù)對(duì)頻率的影響振蕩管為有源器件,若它的工作狀態(tài)(電源電壓或周?chē)鷾囟鹊龋┯兴淖儯瑒t由于此時(shí)晶體管參數(shù) h與hi將發(fā)生變化,即引起振蕩器頻率的改變。(3)振蕩器穩(wěn)定頻率的方法根據(jù)以上對(duì)頻率不穩(wěn)定因素的分析可知, 要提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度,則應(yīng)減小 0,即提高回路的標(biāo)準(zhǔn)性,提高回路Q(chēng)值,減小外因引起的相角變化 YF。具體有如下幾種實(shí)現(xiàn)方法。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案①減小外因變化,根除“病因”②提高回路的標(biāo)準(zhǔn)性所謂回路的標(biāo)準(zhǔn)性,即指振蕩回路在外界因素變化時(shí)保持其固有諧振頻率不變的能力。減小相角 YF及其變化量 YF由 YF Z知,若 YF大,則要求 Z 大,才能滿(mǎn)足相位平衡,即意味著回路失諧嚴(yán)重。由前述可知,為使振蕩器的穩(wěn)定度高,則要求 YF的數(shù)值小,且變化量小。 YF Y F,Y是集電極電流基波分量與基極輸入電壓之間的相角,數(shù)值總是負(fù)的。理論和實(shí)踐都證明, Z 隨工作頻率的升高基本上成正比的增大。除此之外,在高頻工作時(shí),發(fā)射極電流產(chǎn)生的負(fù)脈沖,以及振蕩波形失真都會(huì)是相角 YF增大。為了減小 Y,可使振蕩器的工作頻率比振蕩器的特性頻率低很多,即f fT。六、電路設(shè)計(jì)6.1設(shè)計(jì)概述本次設(shè)計(jì)的電路主要由電感振蕩電路部分與輸出緩沖級(jí)部分構(gòu)成。 電感振蕩電路部分振蕩器有基本放大器、 選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分組成; 輸出緩沖級(jí)是在電路的輸出端加一射極跟隨器。 基本放大器和射極跟隨器都是由晶體三極管2N2222 構(gòu)成。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案6.2電感振蕩部分圖6電感振蕩部分原理圖電感振蕩電路部分振蕩器有基本放大器、選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分組成。?如圖所示,反饋電壓Uf是由電感L2上獲得,晶體管的三個(gè)電極分別與回路電感的三個(gè)端點(diǎn)相連接,故稱(chēng)之為電感三點(diǎn)式振蕩器。電路中集電極饋電采取串聯(lián)饋電方式,基極采用并聯(lián)饋電方式, Rb1、Rb2和Re為分壓式偏置電阻;Cb和Ce分別為隔直流電容和旁路電容; L1、L2和C組成并聯(lián)諧振回路,作為集電極交流負(fù)載。為了維持震蕩,放大器的環(huán)路增益應(yīng)該等于 1,即AF 1,因?yàn)樵谥C振頻率上振蕩器的反饋系數(shù)為 L2/L1,所以維持振蕩所需的電壓增益應(yīng)該是AL1/L2(8)采用與電容三點(diǎn)式振蕩電路相似的方法可求得反饋系數(shù) F的公式如下:L2MF(9)L1M其中M為L(zhǎng)1、L2的互感系數(shù)。當(dāng)線(xiàn)圈繞在封閉瓷芯的瓷環(huán)上時(shí),線(xiàn)圈兩部精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案分的藕合系數(shù)接近于 1,反饋系數(shù)F近似等于兩線(xiàn)圈的匝數(shù)比,即 F N2/N1。振蕩頻率的近似為11f0(10)2LC2(L1L2M)C以上是對(duì)電感三點(diǎn)式振蕩電路的基本分析 ,由于要考慮到加入負(fù)載以后電感三點(diǎn)式振蕩器的一些失真情況,因此引入緩沖級(jí)部分來(lái)作為負(fù)載加以仿真對(duì)比。濾波網(wǎng)絡(luò):濾除電源中的交流成分是外加電源中只含有直流成分, 因?yàn)檎袷幤魉蟮募釉陔娐飞系碾娔苁侵绷麟娔埽?而實(shí)際電源很難達(dá)到純粹的直流, 所以需要加這樣一個(gè)電路將其中可能的交流成分濾除。放大網(wǎng)絡(luò):放大網(wǎng)絡(luò)就是通過(guò)加在基極的直流電壓來(lái)控制集電極的電壓輸出。放大網(wǎng)絡(luò)對(duì)于靠近諧振頻率的信號(hào), 有較大的增益,對(duì)于遠(yuǎn)離諧振頻率的信號(hào),增益迅速下降。選頻網(wǎng)絡(luò):由電感及電容組成的選頻網(wǎng)絡(luò)分為兩類(lèi),一類(lèi)是串聯(lián)諧振回路,另一類(lèi)是并聯(lián)諧振回路,回路諧振時(shí),電感線(xiàn)圈中的磁能與電能中的磁能周期性的轉(zhuǎn)換著。電抗元件不消耗外交電動(dòng)勢(shì)能量。 外加電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量,以維持回路中的等幅振蕩。所以在串聯(lián)諧振時(shí),回路中電流達(dá)到最大值,并聯(lián)諧振中,負(fù)載電壓達(dá)到最大值。正反饋網(wǎng)絡(luò):反饋是指將系統(tǒng)的輸出返回到輸入端并以某種方式改變輸入,進(jìn)而影響系統(tǒng)功能的過(guò)程,即將輸出量通過(guò)恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程。正反饋使輸出起到與輸入相似的作用,使統(tǒng)偏差不斷增大,使系統(tǒng)振蕩,可以放大控制作用。正反饋網(wǎng)絡(luò)是電感反饋三點(diǎn)式振蕩網(wǎng)絡(luò)中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案6.3輸出緩沖級(jí)部分圖7輸出緩沖級(jí)部分輸出緩沖級(jí)是在電路的輸出端加一射極跟隨器,從而提高回路的帶負(fù)載能力。射極跟隨器輸入阻抗高,輸出阻抗低,電壓放大倍數(shù)略低于 1,帶負(fù)載能力強(qiáng),具有較高的電流放大能力,它可以起到阻抗變換和極間隔離的作用, 因而可以減小負(fù)載對(duì)于振蕩回路的影響。輸出緩沖級(jí)完成對(duì)所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)進(jìn)行輸出, 不管是并聯(lián)諧振正弦波晶體電路還是串聯(lián)諧振晶體電路,它們的帶負(fù)載都不是很強(qiáng),負(fù)載值改變時(shí)可能造成振蕩器的輸出頻率變化,也可能影響振蕩器的輸出幅度, 輸出緩沖級(jí)的作用就是提高整個(gè)振蕩器的帶負(fù)載能力, 也就是使振蕩器的輸出特性不受負(fù)載影響, 或影響較小。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案七、電路調(diào)試7.1電路調(diào)試概述經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索,基本掌握了反饋型三端式振蕩器的調(diào)試方法, 依照:靜態(tài)工作點(diǎn)→電壓放大倍數(shù) A→反饋系數(shù)F這個(gè)次序調(diào)節(jié)。首先調(diào)節(jié)基極分壓偏置電阻和集電極電阻,保證晶體管工作在放大狀態(tài),且保證集電極靜態(tài)工作點(diǎn)電流ICQ(1,5)mA,同時(shí)使交流電壓放大倍數(shù)A1,然后微調(diào)反饋系數(shù)F(1,1),82使得兩者匹配AF 1。7.2晶體管選擇1)從晶體管兩個(gè)PN結(jié)的電壓來(lái)判別:發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏的是放大態(tài)(輸出電流正比于輸入電流);兩個(gè)結(jié)都反偏的是截止態(tài)(電流很小,是漏電流);兩個(gè)結(jié)都正偏的是飽和態(tài)(輸出電流只決定于電源電壓和負(fù)載電阻)。2)從伏安特性曲線(xiàn)上來(lái)判別:輸出電流恒定的圍是放大區(qū);輸出電流很?。妷狠^高)的圍是截止區(qū);電壓很低(電流較大)的圍是飽和區(qū)。結(jié)論:從穩(wěn)頻的角度出發(fā),應(yīng)選擇(特征頻率)較高的晶體管,這樣晶體管部相移較小。同時(shí)希望電流放大系數(shù)大些,這既容易振蕩,也便于減小晶體管和回路之間的耦合。因此,在本次設(shè)計(jì)中選取2N2222作為振蕩電路的三極管。該三極管的集電極電流最大值為800mA,在25℃時(shí)其功率可達(dá)到0.5W,最大集電極電壓可達(dá)30V,足夠滿(mǎn)足此次設(shè)計(jì)的各方面要求。7.3直流饋電線(xiàn)線(xiàn)路調(diào)試為保證振蕩器起振的振幅條件, 起始工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在線(xiàn)性放大區(qū); 從穩(wěn)頻出精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案發(fā),穩(wěn)頻狀態(tài)應(yīng)在截止區(qū),而不應(yīng)該在飽和區(qū)(因?yàn)轱柡蛥^(qū)的輸出電阻較?。?,否則回路的有載品質(zhì)因數(shù) QL將降低。所以,通常應(yīng)將晶體管的靜態(tài)偏置點(diǎn)設(shè)置在小電流區(qū),電路應(yīng)采用自偏壓。同時(shí)為保證三極管能夠正常放大, 要合理設(shè)置靜態(tài)偏置。圖8電感三點(diǎn)式振蕩電路(1)在低頻電路調(diào)試中,正反饋部分采取《通信電子線(xiàn)路》 中關(guān)于電感三點(diǎn)式的電路圖,設(shè)置相應(yīng)的旁路電容,分壓電阻和保護(hù)電容等。如圖 8所示。首先調(diào)節(jié)偏執(zhí)電阻和集電極電阻阻值保證晶體管工作在方法狀態(tài)且集電極靜態(tài)工作點(diǎn)電流ICQ (1,5)mA,通過(guò)不斷調(diào)試電路得到最后取值為 Rb1 1.5 ,Rb2 30 ,Re 3.6 。2)在中頻電路調(diào)試中,由于電感三點(diǎn)式振蕩電路中可以通過(guò)改變電容的取值調(diào)節(jié)振蕩頻率,而不會(huì)改變反饋系數(shù),因此改變電容C1300nF,可得到振蕩頻率約為7Hz。3)在高頻電路調(diào)試中,由于在改變振蕩回路電容取值后發(fā)現(xiàn)振蕩器并不能正常起振,因此在此次線(xiàn)路參數(shù)選擇中,直流饋電線(xiàn)路的參數(shù)取值應(yīng)于振蕩回路參數(shù)取值結(jié)合起來(lái),通過(guò)不斷的調(diào)試,最后選取Rb1 10k ,Rb2 10k ,精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案Vb Rb2/(Rb1 Rb2)VCC,Ve Vb 0.7,Vc Vb Ve,滿(mǎn)足發(fā)射級(jí)正偏,集電極反偏,三極管處于放大區(qū)。這部分具體方法將在振蕩回路選擇中詳細(xì)說(shuō)明。7.4振蕩回路調(diào)試從穩(wěn)頻出發(fā),振蕩回路中電容 C應(yīng)盡可能大,但C過(guò)大,不利于波段工作;電感L也應(yīng)盡可能大,但 L大后體積大,分布電容大, L過(guò)小,回路品質(zhì)因數(shù)過(guò)小,因此應(yīng)合理選擇回路的 C、L。在短波圍,C一般取幾十至幾百皮法, L的大小取0.1至幾十微亨。此外,線(xiàn)圈的匝和匝之間、線(xiàn)圈與地之間、線(xiàn)圈與屏蔽盒之間以及線(xiàn)圈的層和層之間都存在分布電容。分布電容的存在會(huì)使線(xiàn)圈的等效總損耗電阻增大, 品質(zhì)因數(shù)Q降低。(1)低頻電路調(diào)試:在低頻電路調(diào)試中,首先設(shè)定C1值為1F,根據(jù)公式(3)計(jì)算出兩個(gè)電感取值之和約為2.25mH,為計(jì)算方便設(shè)定L1為2mH,L2為250H,但是在后續(xù)的調(diào)試中發(fā)現(xiàn)C1取值為1F時(shí),電路失真嚴(yán)重,因此改變C1取值為2F,相應(yīng)的電感L1L2取值改為上述數(shù)值的 12。因此振蕩器振蕩電路部分電容電感取值確定為C1 2F,L1 1mH,L2 125H,振蕩頻率約為3Hz。(2)中頻電路調(diào)試:在中頻電路調(diào)試中,由于電感三點(diǎn)式振蕩電路中可以通過(guò)改變電容的取值調(diào)節(jié)振蕩頻率,而不會(huì)改變反饋系數(shù),因此改變電容C1 300nF,可得到振蕩頻率約為7 Hz。(3)高頻電路調(diào)試:在高頻電路調(diào)試中,也可通過(guò)采用上述方法僅改變電容取值, 但是在高頻電精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案路中存在一個(gè)問(wèn)題:電感三點(diǎn)式正弦波振蕩器在很高振蕩頻率狀態(tài)下的反饋電壓中高次諧波分量較多,導(dǎo)致輸出波形差。輸出波形較差,是由于反饋電壓取自電感的兩端,而電感對(duì)高次諧波的阻抗較大,不能將它短路,從而使 Uf中含有較多的諧波分量,因此,輸出波形中也就含有較多的高次諧波。在這種情況下,單純改變電容取值后發(fā)現(xiàn)振蕩器并不能起振, 因此將直流饋電線(xiàn)路參數(shù)取值與振蕩電路參數(shù)取值結(jié)合起來(lái), 一方面保證靜態(tài)工作點(diǎn)工作在放大區(qū),另一方面保證振蕩頻率達(dá)到 20 Hz。按照“靜態(tài)工作點(diǎn)→電壓放大倍數(shù) A→反饋系數(shù)F”這個(gè)次序調(diào)節(jié),最終發(fā)現(xiàn)L1 80F,L2 20F,C3 620pF的振蕩電路可以起振,但是輸出波形中仍然存有較多的高次諧波分量。 考慮到電容C5起到通交隔直的作用,因此可以減少輸入三極管的交流分量,改變電容 C5的取值發(fā)現(xiàn)可以稍微改善輸出波形,但并不能較大程度的減少高次諧波分量。7.5問(wèn)題總結(jié)在電路調(diào)試的過(guò)程中,出現(xiàn)了一下幾個(gè)主要問(wèn)題,解決問(wèn)題方法歸納如下:(1)振蕩器不起振:在沒(méi)有連線(xiàn)錯(cuò)誤、靜態(tài)工作點(diǎn)亦正確的情況下,振蕩器不起振的主要原因是:相位平衡條件和振幅條件沒(méi)有滿(mǎn)足導(dǎo)致的。①檢查相位平衡條件是否滿(mǎn)足:即檢查電感、電容的位置是否合適;②檢查振幅條件是否滿(mǎn)足:如果靜態(tài)工作點(diǎn)比較低的話(huà),晶體管的放大倍數(shù)較小,從而導(dǎo)致電路起振條件不滿(mǎn)足, 此時(shí),可以將工作點(diǎn)適當(dāng)提高;如果是反饋系數(shù)過(guò)小的話(huà),可適當(dāng)調(diào)節(jié)反饋電路中元件參數(shù)的大小, 但是要注意,如果反饋量過(guò)大的話(huà),有可能導(dǎo)致波形不好,甚至引起電路不能起振。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案(2)振蕩器的波形不理想:當(dāng)振蕩回路輸出的波形不理想, 偏離正弦波形很遠(yuǎn)時(shí),可適當(dāng)調(diào)節(jié)反饋量使耦合減弱,另一方面根據(jù)情況使回路的品質(zhì)因素得到提高, 此時(shí),要注意靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇應(yīng)當(dāng)合理,振蕩器正常工作之后,晶體管不應(yīng)當(dāng)工作于飽和區(qū)。(3)起振時(shí)間較長(zhǎng):通過(guò)不斷改變參數(shù)后發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié) R3C4的取值,可以改變靜態(tài)工作電流的大小,從而影響起振時(shí)間。 R3減小,C4增大時(shí),可以增大靜態(tài)工作電流的大小,不僅可以縮短起振時(shí)間,而且可以縮短起振到波形穩(wěn)定的時(shí)間。(4)輸出電壓峰峰值:針對(duì)輸出電壓峰峰值不滿(mǎn)足指標(biāo)的問(wèn)題,我最初采用的方法是調(diào)節(jié)電路參數(shù),但是最終發(fā)現(xiàn)單純的改變電路參數(shù)需要考慮的條件過(guò)多, 在得到初步波形后稍微改變參數(shù)取值對(duì)波形影響較大, 因此最后采取在輸出端添加一個(gè)放大器的方法,既滿(mǎn)足了電壓峰峰值的指標(biāo),又可以最大程度的保留原直流饋電線(xiàn)路和振蕩回路參數(shù)的取值。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案八、實(shí)驗(yàn)仿真演示8.1低頻時(shí)仿真試驗(yàn)電路圖電路圖:振蕩電路部分參數(shù): C1 2uF,L1 1mH,L2 125uH,靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)。示波器波形顯示如果在輸出端直接接示波器,由于示波器電容的影響,振蕩回路頻率將發(fā)生變化。為了減少示波器對(duì)振蕩回路的影響, 故加入射級(jí)跟隨器??梢钥闯鲈陬l率低時(shí)幾乎無(wú)波形失真,波形穩(wěn)定,頻率穩(wěn)定。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案分析:1)增大電容C1由2uF至10uF后,觀察仿真結(jié)果可發(fā)現(xiàn)輸出波形振蕩頻率降低,但是波形仍然平滑,接近標(biāo)準(zhǔn)正弦波,無(wú)明顯失真;2)減小電容C1由2uF至500nF后,觀察仿真結(jié)果可發(fā)現(xiàn)輸出波形振蕩頻率升高,但是波形仍然平滑,接近標(biāo)準(zhǔn)正弦波,同樣無(wú)明顯失真。結(jié)論:這證明了電感三點(diǎn)式正弦波振蕩器可以用改變電容的方法來(lái)調(diào)整振蕩頻率,而不會(huì)影響反饋系數(shù)。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案 R3C4參數(shù)設(shè)置經(jīng)調(diào)節(jié)參數(shù)可以得出:隨著射極偏置電阻 R3的增大和C4的減小,發(fā)射射級(jí)靜態(tài)電流IEQ減小,起振時(shí)間變長(zhǎng)。這說(shuō)明在晶體管工作在放大狀態(tài)的情況下, 其靜態(tài)工作點(diǎn)電流對(duì)起振的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生影響,射極或者集電極電流變小時(shí), 不但起振時(shí)間變長(zhǎng),而且從起振到產(chǎn)生穩(wěn)定振蕩的時(shí)間也變長(zhǎng)了。見(jiàn)下表:表二起振時(shí)間隨R3變化R33.6k10k15k25k50k100k時(shí)間0.028s0.040s0.053s0.083s0.158s0.334s表三起振時(shí)間隨R3變化C4100nf200nf300nf600nf1200nf2400nf時(shí)間0.348s0.236s0.176s0.095s0.042s0.018s(1)R3=3.6k時(shí)波形如下圖所示精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2)R3=100k時(shí)波形如下圖所示(3)C4=50uf 時(shí)波形如下圖所示精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案(4)C4=100nf 時(shí)波形如下圖所示分析:R3越小,C4越大,射級(jí)靜態(tài)工作電流越大,起振時(shí)間時(shí)間越短,振幅越大。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案8.2中頻時(shí)仿真試驗(yàn)電路圖電路圖:振蕩電路部分參數(shù): C1 300nF,L1 1mH,L2 125uH,靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)。 波形圖精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案上圖顯示,射級(jí)放大器加入后電壓未被放大, 但波形失真減小,外層為未加放大器的波形,層為加入放大器輸出端的波形,驗(yàn)證了射級(jí)放大器的作用。分析:在中頻的條件下,有較小的失真,此時(shí)射極跟隨器起到波形波形修正作用,觀察上圖兩個(gè)波形,可知:射極跟隨器無(wú)電壓放大功能, 但在頻率大時(shí)有修整波形的作用,增大負(fù)載能力。加入緩沖級(jí)之后的仿真結(jié)果, 可以看出正弦波明顯變精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案得平滑,失真度變小。8.3高頻時(shí)仿真試驗(yàn)電路圖1)將參數(shù)帶入頻率計(jì)算公式可算得:F20.06MHz2)100nf的電容在起振時(shí)不穩(wěn)定,增大到200nf起振穩(wěn)定,起振時(shí)間縮短。(3)與前面的對(duì)振蕩器電路的分析一樣,上圖中的R1、R2和R3均為電路的偏置電阻,C1、C2分別為旁路電容和隔直流電容,而C3、L1和L2的連接方式也符合電感三點(diǎn)式振蕩器的原則,因此整個(gè)電路就構(gòu)成了設(shè)計(jì)所需要的振蕩電路。由振蕩器的原理可以看出,振蕩器實(shí)際上是一個(gè)具有反饋的非線(xiàn)性系統(tǒng), 精確計(jì)算是很困難的,而且也是不必要的。因此,振蕩器的設(shè)計(jì)通常是進(jìn)行一些設(shè)計(jì)考慮和近似估算,選擇合理的線(xiàn)路和工作點(diǎn),確定元件的參數(shù)值,而工作狀態(tài)和元件的準(zhǔn)確數(shù)值需要在調(diào)試中最后確定。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案波形圖分析:當(dāng)電容C很小時(shí),輸出頻率可以達(dá)到很高( 20MHZ),但是輸出波形產(chǎn)生了越來(lái)越明顯的失真,如上圖所示。這說(shuō)明電感三點(diǎn)式正弦波振蕩器在很高振蕩頻率狀態(tài)下的反饋電壓中高次諧波分量較多,導(dǎo)致輸出波形差。輸出波形較差,這是由于反饋電壓取自電感的兩端, 而電感對(duì)高次諧波的阻抗較大, 不能將它短路,從而使Uf中含有較多的諧波分量,因此,輸出波形中也就含有較多的高次諧波。頻率與振幅精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案分析:在誤差允許的條件下,頻率達(dá)到 23MHZ,峰峰值達(dá)到6.579V,均達(dá)到本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求。傅里葉分析(1)選中輸出端 7進(jìn)行分析精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案(2)傅里葉變換圖分析:可以看出主要頻率集中在 20MHZ,失真度很小,進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)合理與正確性。(3)起振的慢過(guò)程分析起振時(shí)刻在2.5us附近,下圖為傳遞 3.3us時(shí)刻電壓波形圖:精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案?jìng)鬟f到 0.008ms 時(shí)刻的電壓波形圖如下,觀察分析可得波形穩(wěn)定時(shí)刻在4.0us左右,如下圖所示波形:精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案分析:隨著時(shí)間的推移,傳遞到 0.017ms 時(shí)刻,電壓波形如下圖,采樣點(diǎn)很多,電壓和頻率穩(wěn)定,振幅大于 5V,頻率穩(wěn)定在20MHZ,符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。九、結(jié)果分析1、原電路在無(wú)緩沖級(jí)時(shí),即作為傳統(tǒng)哈特萊振蕩電路時(shí)也可以產(chǎn)生比較不錯(cuò)的正弦振蕩波,但是有微小失真,且電壓較高,不符合最終要求。當(dāng)增加緩沖級(jí)即在輸出端加上射極跟隨器之后, 振蕩波形振幅降低且失真被稍微修復(fù), 證明射極跟隨器輸入阻抗高,輸出阻抗低,電壓放大倍數(shù)低于 1,帶負(fù)載能力強(qiáng),具有較高的電流放大能力,可以起到阻抗變換和極間隔離的作用, 從而減小負(fù)載對(duì)于振蕩回路的影響。2、由于晶體管存在極間電容,對(duì)電感反饋振蕩器,極間電容與回路電感并聯(lián),在頻率高時(shí)極間電容影響大,有可能使電抗的性質(zhì)改變,電感反饋振蕩器的工作精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案頻率不能過(guò)高3、電感反饋振蕩器在改變頻率時(shí),并不影響反饋系數(shù),工作頻帶與電容反饋振蕩器相比較寬。4、電感三點(diǎn)式正弦波振蕩器在很高振蕩頻率狀態(tài)下的反饋電壓中高次諧波分量較多,導(dǎo)致輸出波形差。5、改變電容C的值,由100nF增加至200nF,即電容增大為原來(lái)的2倍,發(fā)現(xiàn)振蕩頻率略微降低,大概變?yōu)樵瓉?lái)的1/ 2。而51nF時(shí)的振蕩頻率大概為200nF時(shí)的2倍,滿(mǎn)足公式:f0

1 12 LC 2 L1 L2 2MC6、電容C增大與減小過(guò)程中出現(xiàn)的各種情況也與理論情況接近,故可以認(rèn)為本次仿真在誤差允許的圍是準(zhǔn)確的。十、心得體會(huì)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),我學(xué)到很多東西,提高了我們的邏輯思維能力, 使我們?cè)诟哳l電路的分析與設(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步。 加深了我們對(duì)晶體管放大電路與振蕩電路的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)一些常見(jiàn)電子器件的了解。 尤其是正弦波振蕩器和LC振蕩器,還有高頻電感三點(diǎn)式正弦波振蕩器。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案在此次課程設(shè)計(jì)中,我尤其想要感謝的是我的指導(dǎo)老師老師, 在為期一周的時(shí)間里,老師一直都陪在我們身邊, 耐心的給我們講解軟件使用中的問(wèn)題, 電路設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,參數(shù)的選擇問(wèn)題等。對(duì)待每一個(gè)學(xué)生

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