电容三点式正弦波振荡器的设计

课程设计报告

课题名称 _____电容三点式正弦波振荡器__

学 院 电子信息学院

专 业 通信工程

班 级

学 号

姓 名 好人

指导教师 陈布雨

绪论 振荡器是用来产生重复电子信号（通常是正弦波或方波）的电子元件，其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电感振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科研等方面。

振荡器的种类很多，使用范围也不相同，但是它们的基本原理都是相同的，都要满足起振、平衡和稳定条件。振荡器可以分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。按照产生振荡的工作原理，振荡器可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。所谓反馈式振荡器，就是利用正反馈原理构成的振荡器，是目前用的最广泛的一类振荡器。所谓负阻式振荡器，就是利用正反馈有负阻特特性的器件构成的振荡器。在这种电路，负阻所起的作用，是将振荡器回路的正阻抵消以维持等幅振荡。反馈式振荡器电路，有变压器反馈式振荡电路，电感三点式振荡电

目 录

引言 ................................................................... 1 1 设计要求 ............................................................ 1 2 设计构思及理论 ..................................................... 1

2.1 设计思路 ............................................................ 1 2.2 设计构思的理论依据 ................................................... 3

3 系统电路的设计及原理说明 .......................................... 4

3.1 系统框图及说明 ...................................................... 4 3.2 电路设计说明 ..............................

高频电子线路实验报告 三点式正弦波振荡器

三点式正弦波振荡器

一、实验目的

1、 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计

算。

2、 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影

响。

3、 研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。

二、实验内容

1、 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2、 进行LC振荡器波段工作研究。

3、 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4、 测试LC振荡器的频率稳定度。

三、实验仪器

1、模块 3 1块 2、频率计模块 1块 3、双踪示波器 1台 4、万用表 1块

四、基本原理

实验原理图见下页图1。

将开关S1的1拨下2拨上， S2全部断开，由晶体管N1和C3、C10、C11、C4

第6章 正弦波振荡器

6.1 概 述

本章讨论的是自激式振荡器，它是在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量电路。

振荡器的分类：

按波形分：正弦波振荡器和非正弦波振荡器 按工作方式：负阻型振荡器和反馈型振荡器 按选频网络所采用的元件分：

LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型 本章主要讨论

? 反馈型正弦波振荡器的基本工作原理 ? 振荡器的起振条件 ? 振荡器的平衡条件 ? 振荡器的平衡稳定条件

? 正弦波振荡器三端电路的判断准则

? 正弦波振荡器的电路特点、频率稳定度等性能指标

+VCC 6.2 反馈型振荡器基本工作原理

+ C vo L M + 实际中的反馈振荡器是由反馈放大器演变而来，vf – – 如右图。 2 K 若开关K拨向―1‖时，该电路则为调谐放大器，当

+ 1 输入信号为正弦波时，放大器输出负载互感耦合变压

+ R器L2上的电压为vf ，调整互感M及同名端以及回路vi b2 Re Ce – 参数，可以使 vi = vf 。

此时，若将开关K快速拨向―2‖点，则集电极电路和基极电路都维持开关K接到―1‖点时的状态，即始终

维持着与vi相同频率的正弦信号。这时，调谐放大器就变为

第6章 正弦波振荡器

6.1 概 述

本章讨论的是自激式振荡器，它是在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量电路。

振荡器的分类：

按波形分：正弦波振荡器和非正弦波振荡器 按工作方式：负阻型振荡器和反馈型振荡器 按选频网络所采用的元件分：

LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型 本章主要讨论

? 反馈型正弦波振荡器的基本工作原理 ? 振荡器的起振条件 ? 振荡器的平衡条件 ? 振荡器的平衡稳定条件

? 正弦波振荡器三端电路的判断准则

? 正弦波振荡器的电路特点、频率稳定度等性能指标

+VCC 6.2 反馈型振荡器基本工作原理

+ C vo L M + 实际中的反馈振荡器是由反馈放大器演变而来，vf – – 如右图。 2 K 若开关K拨向―1‖时，该电路则为调谐放大器，当

+ 1 输入信号为正弦波时，放大器输出负载互感耦合变压

+ R器L2上的电压为vf ，调整互感M及同名端以及回路vi b2 Re Ce – 参数，可以使 vi = vf 。

此时，若将开关K快速拨向―2‖点，则集电极电路和基极电路都维持开关K接到―1‖点时的状态，即始终

维持着与vi相同频率的正弦信号。这时，调谐放大器就变为

1．在自激振荡电路中，下列哪种说法是正确的 （ C ） A．LC振荡器、RC振荡器一定产生正弦波 B．石英晶体振荡器不能产生正弦波 C．电感三点式振荡器产生的正弦波失真较大 D．电容三点式振荡器的振荡频率做不高 2．正弦振荡器中选频网络的作用是 （ A ） A．产生单一频率的正弦波 B．提高输出信号的振幅 C．保证电路起振 3．在高频放大器中，多用调谐回路作为负载，其作用不包括 （ D ） A．选出有用频率 B．滤除谐波成分 C．阻抗匹配 D．产生新的频率成分 4．正弦波振荡器中正反馈网络的作用是 （ A ）

A． 保证产生自激振荡的相位条件 B． 提高放大器的放大倍数，使输出信号足够大 C． 产生单一频率的正弦波 5．电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较，优点是 （

北京理工大学5系通信电路与系统实验报告。尚有不足,仅供参考

实验一 电容反馈三点式振荡器的实验研究

一. 实验目的

1) 通过实验深入了解电容反馈三点式振荡器的工作原理，熟悉改进型电容反馈三点式振

荡器的构成及电路中各元件的作用。

2) 研究不同的静态工作点对振荡器的起振、振荡幅值和振荡波形的影响。 3) 学习使用示波器和数字式频率计测量高频振荡频率的方法。 4) 观察电源电压和负载变化对振荡幅值、频率及频率稳定性的影响。

二. 实验仪器及设备

1) 双踪示波器

SS-7804型 HC-F1000型 WXJ-30F型 DT9202A型

1台 1台 1台 1台

2) 数字式频率计 3) 直流稳压电源 4) 数字万用表 5) 实验电路板

三. 实验内容

电路原理图如下：

图1.改进型电容反馈振荡器实验电路

北京理工大学5系通信电路与系统实验报告。尚有不足,仅供参考

1. 晶体管静态工作点不同时对振荡器输出幅值和波形的影响。

1) 接通+12V电源，调节电位器W1（依据书上的原理图为准）使振荡器振荡，此时用示

波器在4点刚好观察到不失真的正弦电压波形。

2) 调节W1使振荡管静态工作点电流 在0.5mA~4mA之间变化，用示波器测量并记录

4点的幅值与波形变化情况，绘制出

设计高频振荡电路的一种思路。

实验一 电容三点式及石英晶体振荡器

一、实验目的

1、掌握电容三点式振荡器的基本原理、振荡频率的计算及调整方法。 2、掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。 3、掌握石英晶体振荡器的基本特性。 二、实验仪器

双踪示波器，数字万用表，高频电路实验装置

三、实验原理

1、电容三点式振荡器 实验电路见图1-1，是一个克拉泼式电路。改变电阻RP可改变三极管的集电极电流，由欧姆定律，IEQ UERE，该电路中RE 1 k 。该电路的正反馈系数由C和C 决定，电阻R用于改变选频电路的品质因数Q。改变电容CT可改变振荡器的振荡频率，当C

CT

，C

CT

时，

f0 12πL1CT

。 +12V

OUT

C

2、石英晶体振荡器

串联型石英晶体振荡器的原理电路见图1-2。石英晶体的品质因数很高，因此该电路仅在石英晶体的串联谐振频率附近满足起振的振幅条件，频率稳定性极高，但振荡频率不易改变。

+12

V C

OUT

四、实验内容及步骤

设计高频振荡电路的一种思路。

（一）LC振荡电路——克拉泼电路

1、CT对振荡频率和输出电压的影响

按图1-l连接电路，改变RP使IEQ 2 mA，取C 120pF，C 680pF， 110k ，用频率计测量振荡频率，用示波器测

课程题目：

LC正弦波振荡器设计

学 院：万方科技学院 系 别：电气与自动化工程系 专业班级：07电信二班 姓 名： 学 号： 指导老师：刘小磊

2010年06月20日

前言

“高频电子线路”是电子、信息、通信类等专业的一门专业基础课，主要研究通信系统中发送设备和接收设备的各种高频单元电路的基本组成、功能和原理。 该课程是一门工程性和实践性很强的课程，除掌握教材所提供的必要基础知识外，还必须通过实践环节提高应用能力（如LC正弦波振荡器的设计与调试和仪器使用等）。

对于本课程，学生应注重基本概念、基本原理、基本分析方法和应用，要求达到：

（1）明确高频电子线路的研究对象和典型应用；

（2）理解与熟悉高频电路中各单元电路的组成、工作原理及分析方法； （3）能正确使用仪器对单元电路或组合电路进行调试、测试和检修； （4）掌握小型高频整机电路的一般设计方法。

LC正弦波振荡器的设计与调试方法是每个学生都应该掌握的，因为科学技术的发展，振荡器已经与人们的生活息息相关。

振荡器的出现给人类带来了远程通讯。石英振荡器的出现带

设计高频振荡电路的一种思路。

实验一 电容三点式及石英晶体振荡器

一、实验目的

1、掌握电容三点式振荡器的基本原理、振荡频率的计算及调整方法。 2、掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。 3、掌握石英晶体振荡器的基本特性。 二、实验仪器

双踪示波器，数字万用表，高频电路实验装置

三、实验原理

1、电容三点式振荡器 实验电路见图1-1，是一个克拉泼式电路。改变电阻RP可改变三极管的集电极电流，由欧姆定律，IEQ UERE，该电路中RE 1 k 。该电路的正反馈系数由C和C 决定，电阻R用于改变选频电路的品质因数Q。改变电容CT可改变振荡器的振荡频率，当C

CT

，C

CT

时，

f0 12πL1CT

。 +12V

OUT

C

2、石英晶体振荡器

串联型石英晶体振荡器的原理电路见图1-2。石英晶体的品质因数很高，因此该电路仅在石英晶体的串联谐振频率附近满足起振的振幅条件，频率稳定性极高，但振荡频率不易改变。

+12

V C

OUT

四、实验内容及步骤

设计高频振荡电路的一种思路。

（一）LC振荡电路——克拉泼电路

1、CT对振荡频率和输出电压的影响

按图1-l连接电路，改变RP使IEQ 2 mA，取C 120pF，C 680pF， 110k ，用频率计测量振荡频率，用示波器测