高频电子线路课程论文--正弦波振荡器的设计

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1、高频电子线路课程论文论文题目：正弦波振荡器的设计专业：07电子信息工程本科小组成员:指导老师：完成时间：2010年1月5日【摘要】正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。它是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。它与放大器的区别在于，无需外加激励信号，就能产生具有一定频率、一定波形和一定振幅的交流信号。常用正弦波振荡器主要由决定振荡率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成。【关键词】振荡器正弦波放大器振幅波形前言任何放大器，只要在某个频率其反馈网络的环路增益等于或大于1，环路相移为

2、零或360度的整数倍，就能产生振荡。实际上，反馈系统都是使在某个频率的增益稍微大于1，保证系统起振。　　正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。例如，无线发射机中的载波信号源，接收设备中的本地振荡信号源，各种测量仪器如信号发生器、频率计、fT测试仪中的核心部分以及自动控制环节，都离不开正弦波振荡器。　　根据所产生的波形不同，可将振荡器分成正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波，后者能产生矩形波、三角波、锯齿波等。　　常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成，这就是反馈

3、振荡器。按照选频网络所采用元件的不同，正弦波振荡器可分为LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型。其中LC振荡器和晶体振荡器用于产生高频正弦波，正反馈放大器既可以由晶体管、场效应管等分立器件组成，也可以由集成电路组成，但前者的性能可以比后者做得好些，且工作频率也可以做得更高。1论文内容1．1振荡电路的基本概述1.1.1选择振荡电路表1-1各种正弦波振荡器的主要情况1．1.2选择振荡管β大，fT>(2~10)fo1.1.3偏置电路的确定应靠近截止区,以利于进入平衡状态时,管子处于截止状态(输出阻抗大),对网络影响小。一

4、般：I=1~4mA1．1.4振荡回路参数的确定L/C=10-5~10-6三点式:Fv=0.4~0.11．2RC正弦波振荡器原理正弦波振荡电路有多种，其中RC正弦波振荡器多功能实验电路如图1-1所示。图1-1电路分为两个区,左侧为选频区,右侧为放大区.选频区。由四个RC串联电路、电位器RP和双连电容C组成.选频区中的元器件作为选频网络的资源,根据不同需要对资源进行不同整和,组成不同类型RC选频网络.放大区由晶体管V1、V2组成两个独立放大级,根据不同RC振荡电路需要,可以提供一级放大电路和组成两级放大电路.放大区中的旁

5、路电容Ce也是个资源共享元件,同样根据不同RC振荡电路需要,服务于第一级放大电路或第二级放大电路.电路中的小圆圈为插孔,与插孔配合使用的是防滑插接导线。电路的直流工作电压Vcc为+12V。图1-2RC正弦波振荡器多功能实验电路1.3文氏振荡器原理常用的正弦波振荡电路是文氏电桥振荡器，图1-2是其原理简图。在运放的同相输入端由RC滤波器构成正反馈，其谐振频率决定了振荡器的振荡频率f=1/2πRC；在运放的反相输入端，由电阻构成负反馈，R1/R2的比值决定了振荡波形。在正反馈回路中R相等及C相等时，放大器的增益等于3，电

6、路起振，即R1=2R2。如果R1＜2R2，电路将停振；而R1＞2R2，输出波形的顶部将被压缩为平顶。故对于文氏电桥振荡器，要求增益稳定。常用的稳定办法是采用灯泡代替电阻R2，或用负温度系数热敏电阻代替R1。采用灯泡的原理是：如果电流增大[输出输大]，则灯丝的电阻变大，使负反馈量增加而降低增益。采用负温度系数热敏电阻的原理是：电流增大，热敏电阻的阻值变小，结果也是使负反馈量增加而降低增益。图1-3文氏电桥振荡器原理图2实验内容2.1参数选择用作振荡器的运放，其振荡频率最好在运放频率参数的十分之一较为可靠。这里采用频带宽

7、度达15MHz的单运放LM318，有条件的话可用八脚金封的，这里采用的是双列直插(DIP)塑封的集成块。　　增益稳定采用了12V、60mA的小电珠，其电阻值为12÷0.06＝200Ω。根据前述的起振原则，R1＝2R2＝400Ω，考虑到调整余量，R1选用1kΩ的微调电阻。　　振荡频率由双刀五位波段开关(只用三位)分别接入不同倍率的电容分三段粗调，频率细调用同轴双连电位器W1调节。　　振荡器的输出幅度用电位器W2调整，再经缓冲器分两路输出，以隔离振荡电路和被测电路，使振荡频率不受被测电路输入阻抗的影响。缓冲器用单运放LF

8、356接成跟随器。　　电源由三端可调稳压集成电路7815和7915分别提供+15V和－15V电压供电。　　2.2本电路元件选择振荡电容器要选用薄膜电容，耐压均为50V，容量需用数字电容表选择，误差越小越好；频率调整电位器W1选用金属壳密封双连电位器，阻值变化特性为直线性(型号后缀“X”)，在购买时缓慢旋转电位器轴，测量各位置的阻值，两连的阻值应