电压控制振荡电路设计与仿真开题报告 - 图文

南昌大学共青学院本科生毕业论文（设计）开题报告

论文题目 课题性质 学生姓名 学 号 系 别 电压控制振荡电路设计与仿真 基础研究 应用课题 √ 设计型 调研综述 理论研究 聂志辉 8110109023 信息工程系 指导教师 专 业 班 级 刘定军 电子信息工程 09电信本 一、研究目的及意义 了解、分析振荡器设计的基本技术和发展方向；掌握信号振荡器电路的主要技术指标、电路结构和工作原理。 自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色，具有广泛的用途。在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压；在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热；某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制；电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。尤其在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重，可以毫不夸张地说在电子通信技术领域，VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位 从早期的真空管时代到后期的晶体管时代，无论是理论上还是电路结构和性能上，无论是体积上还是制作成本上无疑都取得了飞跃性的进展，但在很长的一段时期内都是处在用分离元件组装而成的阶段，其性能较差，成本相对较高，体积较大和难以大批量生产。随着通信领域的不断向前推进，终端产品越来越要求轻、薄、短、小，越来越要求低成本、高性能、大批量生产，这对于先前的分离元件组合模式将不再胜任，并提出新的要求和挑战。集成电路各项技术的发展迎合了这些要求，特别是主流CMOS工艺提供以上要求的解决方案，单片集成振荡器的研制取得了极大的进步 振荡器在现实生活中作为信号源广泛应用于各种电子设备中。例如：无线发射中心的载波信号源，超外差接收机中的本地振荡器信号源，电子测量仪器中的信号源，计算机系统以及其他的数字系统中的时钟信号源等等。电压控制振荡器简称VCO，它是一种由外加电压改变振荡频率的振荡电路。电压控制频率的可变范围随目的与用途不同而已。 电压控制LC振荡器采用变容二极管MV2105实现电压控制LC振荡，核心控制电路基于FPGA设计。末级功率放大器采用三极管3DA5109，使其工作在丙类，以提高效率。若负载为容性阻抗，采用串联谐振回路以提高输出功率。为保证输出电压幅度稳定，加入交流电压负反馈和直流AGC电路。依据AGC 原理将输出电压峰峰值稳定在1V 左右。系统集成度高，操作起来难度较大，相对而言，可实现性低。 电压控制振荡器是如今使用非常广泛的一类电子器件，为电一光转换电路、移动式手持设备等提供了很好的解决方案。本文设计了一款电压控制振荡器，采用反相积分电路和电压比较电路作为本系统的主要部分，通过调节运算放大器两端的电压，改变振荡器的输出频率，使系统实现30Hz～2.8KHz输出频率可变。 学生签名: 聂志辉 2012 年 11月 05日 二、国内外相关研究现状 振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色，具有广泛的用途。在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压；在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热；某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制；电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。尤其在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重，可以毫不夸张地说在电子通信技术领域，VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位 近年来，随着通信电子领域的迅速发展，对电子设备的要求越来越高，尤其是对像振荡器等这种基础部件的要求更是如此。但多年来我国在这方面的研究投入无论在军用还是民用上均不够重视，仅限于在引进和改进状态，还没有达到质的跨越，没有自主的知识产权(IP)，也之所以在电子通信类滞后发达国家的一个重要原因。而且我国多数仍然利用传统的双极工艺，致使产品在体积上、重量上、成本上都较大，各种参数性能不够优越，稳定性差、难以和现代主流CMOS工艺集成等等都是我国相关领域发展的瓶颈。我国在电子通信领域市场潜力非常大，自主研究高性能、高质量、低成本的压控振荡器市场前景广阔、意义巨大。 随着电子行业的发展，振荡器逐步向集成化，小型化，较高的频率及动态范围和低功耗。同时也要顾及控制方便及性价比高等各方面的原因，同时各公司也正在这些方面发展，因此大量的高性能压控振荡器也相应的投入市场，但是振荡器的发展空间却远远达不到要求，因为现在越来越多的电子成品都要用到控制脉冲，而这些脉冲都是由振荡器产生的，所以在振荡器，特别是压控振荡器的发展却还有很大的市场，所以压控振荡器在未来市场上还有较大的发展空间 三、研究内容 （1）基本内容 1）总体结构设计。 2）选择合适的电路原理图。 3）原理图电路中单元电路的设计。 4）电路板的选材与制作。 5）电路的安装、测试与调试。 6）电路的改进。 （2）重点和难点 1）方案论证。 2）整体结构设计。 3）单元电路的分析和设计。 4）电路仿真软件的选择。 5）电路的仿真和调试。 四、研究方法 1）研究课题，收集有关资料。通过研究查阅书籍，上网搜索等方式对本课题进行深入了解。通过网络资源和利用学校的图书馆查找与本课题相关的资料。 2）利用所学电子相关学科的基本理论知识进行分析研究，理清本课题的基本组成部分及各部分单元电路的作用。 3）采用比较法、分析法、类比法、归纳法等科学方法，对本课题进行进一步的研究分析，通过比较、分析确定设计方案。采集相关数据，通过数据整理进行归纳，为本设计和论文撰写提供依据。 4）查阅各种仿真软件的优缺点，优先选择一种仿真软件。 5）与老师、同学及时沟通，讨论最好的课题方案。 五、工作进度 1）第13周 ：明确课题设计目标、任务和设计方法，查阅书籍，上网搜索课题相关资料，进一步了解课题内容，完成本课题开题报告的初稿。 2）第14周 ：在老师指点的基础上进一步修改开题报告；找到合适的电路原理图，对原理图进行分析，初步完成电压控制振荡器的总体结构设计方案；做好电路仿真的前期准备。 3）第15周：进一步完善电压控制振荡器的总体结构设计方案，选择一种仿真软件，对电路进行仿真和调试。 4）第16周：修改完善制作和设计内容、完成设计说明书初稿，根据老师的修改意见进行修改。 5）第17周：继续电路和仿真进行整改，并完成说明书修改稿。 6）第18周—第19周：完成总体设计和最终定稿。 7）第20周：设计材料整理和参加毕业设计答辩。 六、参考文献 [1] Richard R. Spencer Mohammed S. Ghausi 著张为、关欣等译. 电子电路设计基础 电子工业出版社出版. [2] 谢嘉奎著电子线路（ 非线性部分 ）高等教育出版社. [3] 邱关源电路高等教育出版社. [4] John M.Yarbrough 著 李书浩 仇广煜等译数字逻辑应用与设计机械工业出版社. [5] 何丰,通信电子电路 ,人民邮电出版社. [6] 孙肖子、田根登、徐少莹、李要伟 ，现代电子线路和技术实验教程，高等教育出版社. [7] 韦思健电脑辅助电路设计-Multisim 2001电路实验与分析测量北京：铁道出版社. [8] 康华光电子技术基础模拟部高等教育出版社. [9] 康华光电子技术基础数字部分高等教育出版社. [10] 丁玉美,高西全. 数字信号处理[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社. 2001. [11] 周仲.国产集成电路应用500例(第一版）[M].北京:电子工业出版社，1993. [12] 施良驹.集成电路应用锦集(第二版）[J].北京:电子工业出版社，19 [13] 毕满清主编．电子技术实验与课程设计.第3版.北京：机械工业出版社，2005 [14] 陈晓文主编．电子线路课程设计.第1版.北京：电子工业出版社，2004 [15] 潘晨聪,刘倩如,韩耕.电压控制LC振荡器[J].电子世界,2004（2）. [16] 魏平俊，方向前，刘苡玮.基于锁相频率合成器的电压控制LC振荡器[J].电子工业专用设备，2005（4） 指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 所在教研室意见： 教研室签章： 年 月 日 填写说明

1.指导教师意见填写对本课题的深度、广度及工作量的意见和对论文结果的预测； 2.所在教研室审查意见包括对指导教师意见的认定和是否同意开题等； 3.本开题报告打印存档，但签名部分必须由指导教师或学生亲笔签名。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qb0.html