电容反馈三点式振荡器电路设计

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1、淮南师范学院电子工程学院通信工程专业课程设计报告电子技术课程设计报告题目：基于Multisim的电容反馈三点式振荡器电路的设计与仿真学生姓名：陈颍帝学生学号：1214030203年级：2012级专业：通信工程班级：2012(2)指导教师：张水锋电子工程学院制2015年5月第10页淮南师范学院电子工程学院通信工程专业课程设计报告基于Multisim的电容反馈三点式振荡器电路的设计与仿真学生：陈颍帝指导老师：张水锋电子工程学院通信工程专业1电容反馈三点式振荡器电路设计的任务与要求1.1电容反馈三点式振荡器电

2、路设计的任务(1)理解LC三点式振荡器的工作原理，掌握其振荡性能的测量方法。 (2)理解振荡回路Q值对频率稳定度的影响。(3)理解晶体管工作状态、反馈深度、负载变化对振荡幅度与波形的影响。 (4)了解LC电容反馈三点式振荡器的设计方法。1.2电容反馈三点式振荡器电路设计的要求 (1)原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确，端了要不得有标号。 (2)图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。(3)简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。

3、 2电容反馈三点式振荡器电路设计的方案制定2.1电容反馈三点式振荡器电路设计的原理三点式振荡器的交流等效电路如图1所示。图1三点式振荡器交流等效电路图中Xcs、Xbe、Xcb为谐振回路的三个电抗。根据相位平衡条件可知，Xcs、Xbs第10页淮南师范学院电子工程学院通信工程专业课程设计报告必须为同性电抗，Xcb与Xcs、Xbs相比必须为异性电抗，且三者之间满足下列关系：Xcb=-(Xcs+Xbs),这就是三点式振荡器相位平衡条件的判断准则。若Xcs、Xbs呈容性,Xcb呈感性，则振荡器为电容反馈三点式振荡

4、器；若Xcs、Xbs呈感性，Xcb呈容性，则为电感反馈三点式振荡器。下面以图2“考毕兹”电容三点式振荡器为例分析其原理。图2“考毕兹”电容三点式振荡器电路图2中L和C1、C2组成振荡回路，反馈电压取自电容C2的两端，Cb和Cc为高频旁路电容，Lc为高频扼流圈，对直流可视为短路，对交流可视为开路。显然，该振荡器的交流通路满足相位平衡条件。若要它产生正弦波，还必须满足振幅条件和起振条件，即：Auo*Fuo>1。式中Auo为电路刚起振时，振荡管工作状态为小信号时的电压增益；Fuo为反馈系数，只要求出二者的值，

5、便可知道电路有关参数与它的关系。为此，我们画出Y参数等效电路。若忽略晶体管的内反馈，即Yrε=0。C1’=C1+Coε,C2’=C2+Ciε,giε’=giε+Gb,go为LC并联谐振回路折合到晶体管ce端的等效谐振电导，即go’=P1^2go，P1=(C1’+C2’)/C2’。可求出小信号工作状态时电压增益Auo’和反馈系数Fuo’分别为Auo=Uo/Ui=

6、Yfε

7、/g。式中，

8、Yfε

9、≈gm=Ie(mA)/26(mV)，g=goε+go+P2^2giε‘，P2=C1’/C2’。若忽略各个g的影响，

10、电路的反馈系数为Fuo=Uf/Uo=C1’/C2’=P2。可得起振条件为AuoFuo=(

11、Yfε

12、/g)*(C1’/C2’)>1，故有第10页淮南师范学院电子工程学院通信工程专业课程设计报告

13、Yfε

14、>C2’/C1’g，上式即为振荡器起振的振幅条件。为了进一步说明起振的一些关系，可将上式变换为

15、Yfε

16、>(1/F)*g=(1/F)*(goε+go+P2^2giε)=(1/F)*(goε+go)+Fgiε第一项表示输出电导和负载电导(这里未考虑负载电导)对振荡的影响，F越大，越容易起振。第二项表示输入电导

17、对振荡的影响，g’iε和F越大，越不容易起振。可见，考虑到晶体管输入电导对回路的加载作用时，反馈系数F并不是越大越容易起振在晶体管参数giε、goε、Yfε一定的情况下，可以改变Rb1，Rb2和负载电导gl及F来保证起振。F一般取0.1~0.5。对于一个振荡器，在其负载阻抗及反馈系数F已经确定的情况下，静态工作点的位置对振荡器的起振以及稳定平衡状态（振幅大小，波形好坏）有着直接的影响。工作点偏高，振荡管工作范围易进入饱和区，输出阻抗的降低将会使振荡波形严重失真，严重时甚至使振荡器停振；工作点偏低，避免了

18、晶体管工作范围进入饱和区，对于小功率振荡器，一般都取在靠近截止区，但不能取得太低，否则不易起振。实际的振荡电路在Fuo确定之后，其振幅的增加主要是靠提高振荡管的静态电流值，静态电流越大，输出幅度越大。但是如果静态电流取得太大，不仅会出现波形失真现象，而且由于晶体管的输入电阻变小同样会使振荡幅度变小。实际中静态电流值一般取0.5mA～1mA。频率稳定度是振荡器的一项重要技术指标，它表示在规定的时间间隔内和规定的温度、湿度、电源电压等变化范围内