本地振荡器课程设计

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1、课程设计说明书NO.13本地振荡器1.课程设计的目的随着社会的发展，通讯工具在我们的生活中的作用越来越重要。通信工程专业的发展势头也一定会更好，为了自己将来更好的适应社会的发展，增强自己对知识的理解和对理论知识的把握，本次课程设计我准备制作具有实用价值的本地振荡器。振荡器简单地说就是一个频率源，一般用在锁相环中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。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。能够完成从直流电能到交流电能的转化，

2、这样的装置就可以称为“振荡器”。本次课程设计我设计的是本地振荡器。2.设计方案论证2.1基本概述本地振荡器又称“本机振荡器”。一般应用于混频器中。在混频器中，为了与接收信号在混频元件中产生差拍输出信号，需要混频器内部产生一个等幅振荡信号，产生该信号的振荡器就称为本地振荡器。对本地振荡器的要求是：振荡频率稳定且可进行电调、噪声小。它产生的高频电磁波与所接收的高频信号混合而产生一个差频,这个差频就是中频.如要接收的信号是900KHZ.本振频率是1365KHZ.两频率混合后就可以产生一个465KHZ或者2200KHZ的差频.接收机中用LC电路选择465KHZ作为中频信号.因为本振频率比

3、外来信号高465KHZ所以叫超外差接收机，主要有以下特点：(1)对振荡频率的选取有要求：要求振荡器的振荡频率和幅度精度高,稳定性好;(2)本振频率中有锁相环,数字分频、数字鉴相器等电路，保证极高的稳定度,沈阳大学科技工程学院课程设计说明书NO.13否则会产生本振频率漂移;(3)都有锁相环电路来保证本振频率的稳定度;(4)一般采用稳定性好的晶体振荡器;(5)振荡频率高,易起振,振频稳,振幅高,振荡特性好;(6)本振电路多采用体积小、可靠性高的单片大规模集成数字频率合成器;(7)每一级电源都应有0.1μF或0.01μF的旁路电容接地。本次课程设计，我们采用Multisim软件进行仿真

4、系统总体框图：图1系统总体框图明确实验内容提出设计指标拟定电路方案电路连接程序编写运行正确仿真调试结果测量指标满足？设计结束程序编译连接重编程序修改电路方案沈阳大学科技工程学院课程设计说明书NO.132.2本地振荡电路本地振荡器是本设计电路的重要部分，同时也是超外差式接收机的主要部分。其主要作用是将直流信号变为高频正弦信号，将产生的正弦高频信号与输入的高频调幅信号相乘得到+、-的信号，其中为正弦信号频率，为调幅信号频率，通过中频滤波器得到中频信号-。即本地振荡器主要是产生一个和调幅信号相乘的高频信号，通过信号相乘以得到新的频率，若振荡器不能够稳定工作，就会使产生的中频信号不稳，为

5、此我们必须保证振荡器的稳定性，故这里采用高稳定度的石英晶体振荡器。2.2.1振荡器起振条件如果在放大器的输入端不加输入信号，输出端仍有一定的幅值和频率的输出信号，这种现象叫做自激振荡。自激振荡器产生的波形可能是正弦波，也可能是非正弦波。其中正弦波自激振荡器在广播通讯、自动控制、仪器仪表、高频加热、超声探伤等领域有着广泛的应用；而非正弦振荡器能产生出矩形波（方波）、三角波、锯齿波等信号，这些信号可以用于测量设备、数字系统、自动控制及计算机设备中。正弦波振荡器按工作原理可分为反馈式振荡器与负阻式振荡器两大类。反馈式振荡器是在放大器电路中加入正反馈，当正反馈足够大时，放大器产生振荡，变

6、成振荡器。所谓振荡器是指这时放大器不需要外加激励信号，而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。负阻式振荡器则是将一个呈现负阻性的有源器件直接与谐振电路相接，产生振荡。本设计中用的是反馈式振荡器，图2所示即为LC三点式反馈式振荡器的原理图。通过我们对高频电路的学习知道，三点式振荡器的构成法则是：与的符号相同，与的符号则相反。凡是违反这一准则的电路不能产生振荡。沈阳大学科技工程学院课程设计说明书NO.13图2本振电路原理图2.2.2石英晶振工作原理我们知道由LC构成的振荡器，它们的日频率稳定度大约为～的数量级。即使采用了一系列稳频措施，一般也难以获得比更高的频率稳定度。但是，

7、实际情况往往需要更高的频率稳定度。例如本文的本振电路由于它的稳定性直接决定了输出中频信号的稳定度，因此其频率稳定度就要求～。显然，普通的LC振荡器是不可能满足上述要求的。为此本设计电路采用了石英晶体振荡器。石英晶体的物理化学性能都十分稳定，因此它的等效谐振回路有很高的标准性。其等效电路如图3所示，晶体的参数很大、很小、也不大。因此，晶体的Q値可高达数百万数量级。又由于﹥﹥所以石英晶体工作时，在串并联谐振频率之间很狭窄的工作频带内，具有极陡峭的电抗特性曲线，因而对频率变化具有极灵敏