电感三点式振荡器设计

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1、第12页共13页目录引言11设计要求12设计构思及理论12.1设计思路12.2设计构思的理论依据33系统电路的设计及原理说明43.1系统框图及说明43.2电路设计说明53.3关键元器件的介绍54仿真验证叙述及效果分析54.1仿真电路54.2仿真运行结果65工程设计66制作（特点）叙述77调试测试分析78结束语7谢辞9参考文献10附图1112第12页共13页引言三点式振荡电路是指电容或电感（反馈部分）的3个段分别接晶体管的三个极，故称为三点式振荡电路。目前三点式振荡电路主要分为电感三点式和电容三点式振荡电路。电感三点式振荡电路是指原边线圈的3个段分别接在晶体

2、管的3个极。又称为电感反馈式振荡电路或哈特莱振荡电路。本次试验采用共基放大电路与电感三点式震荡回路结合成基本振荡器，再在后级加个共基放大电路来带动负载，并利用电容和电感的特性来改善输出波形。其特点是：1.易起振。2.调节频率方便。采用可变电容可获得较宽的频率调节范围，一般用于产生几十兆赫兹以下的正弦波。3.输出波形较差。1设计要求（1）要实现的功能：设计一个电感三点式振荡器，产生10MHz的震荡频率，并能带动620欧的负载。（2）要求达到的技术指标：振荡频率f0=10MHz，输出频率电压U0≥0.5Vpp/620欧；输出波形为正弦波（无明显失真）；供电电压

3、Vcc=12V。（3）完成要求：设计与制作可供实际检测的实物样品，并且按要求完成课程设计报告。2设计构思及理论2.1设计思路要设计一个电感三点式振荡电路，可以有几个电容和电感还有一个三极管和一个后级放大电路来达到要求。用改变电容的方法来调整震荡频率，方便调试而不会影响反馈系数，可以是波形输出更加稳定而没有明显的失真现象。但是为了达到输出频率电压技术指标，加一个共基放大电路，提高输出电压幅度。1.电路组成如图所示为电感三点式振荡电路的原理图。这种电路的LC并联谐振电路中的电感有首端、中间抽头和尾端三个端点，分别与放大器件的集电极、发射极（地）和基极相连，反馈

4、信号取自电感L2上的电压，因此，习惯上将图1所示电路称为电感三点式LC振荡电路。12第12页共13页2.相位平衡条件判断前面讨论LC并联谐振回路时已得出结论：谐振时，回路电流远比流入或流出LC回路的电流大得多。因此，电感中间抽头的瞬时电位一定在首、尾两端点的瞬时电位之间。若电感的中间抽头交流接地，则首端与尾端的信号电压相位相反。若电感的首端或尾端交流接地，则电感其他两个端点的信号电压相位相同。振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的；一个是反馈电压和输入电压要相等，这是振幅平衡条件。二是和必须相位相同，这是相位平衡条件，也就是说必须保证是

5、正反馈。根据分析，图1电路满足相位平衡条件。3.幅值条件及振荡频率至于振幅条件，则容易满足，只要适当选择BJT的工作点和L2/L1的比值，就可以实现起振。考虑到L1、L2间的互感M后，电路的振荡频率可近似表示为:(式1)电感三点式正弦波振荡电路不仅容易起振，而且采用可变电容器能在较宽的范围内调节振荡频率，其工作频率范围可以从数百千赫至数十兆赫，所以用在经常改变频率的场合（例如收音机、信号发生器等）。电路的缺点是，反馈电压取自L2上，L2对高次谐波（相对于f0而言）阻抗较大，因而引起振荡回路输出谐波分量增大，输出波形较差。图1电感三点式LC振荡电路正弦振荡器

6、静态工作点应设计在放大区，并略偏向截止的方向，称这样工作状态为软激励状态。若静态工作点设计在接近截止区或截止区称为硬激励状态，应极力避免。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的，只有这样才能使振荡维持下去。选频网络则只允许某个特定频率能通过，使振荡器产生单一频率的输出。但是经过仿真软件仿真以后，用以上电路输出波形较差，而且不容易起振，所以，不应该使用图1的电路图来做课设。如图2所示，图中利用两个共基放大，由L3、L4、C3和VC1组成一个电感三点式震荡回路，后级的共基放大

7、输出前级的输出电压并提供给负载RL。电感L1和L2起到通直阻交的作用；电容C2、C4、C5、C6有通交阻直的作用。震荡回路中加了个调节电容是为了方便调试。其中还有C1等的反馈作用。Rb1、Rb2、Rb、Rb312第12页共13页等偏置电阻给三极管提供合适的偏置电压，使三极管获得稳定的静态工作点，以便于放大和振荡回路起震。图2设计的电感三点式振荡器原理图2.2设计构思的理论依据（1）电感三点式震荡电路的组成　　图3是电感三点式振荡器电路图的原理图。由图可见，这种电路的LC并联谐振电路中的电感有首端、抽头和尾端三个端点，其交流通路分别与放大电路的集电极、发射极

8、(地)和基极相连，反馈信号取自电感L2上的电压，因此习惯上将图3所