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《北理射频频率源的综合设计实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、处京理工大学BEIJINGINSTITUTEOFTECHNOLOGY频率源设计实验（论文）题冃：基丁电路基础的频率源设计实验学院：信息与电了学院专业：信息工程专业班级：学号：学生姓名：_指导教师：孔昭徳起止时间：2014.9.29—2015.1.19设计（论文）任务书院（系）：信息与电子学院学号1120111192姓名杨明科专业班级05111102设计（论文）题目基于电路基础的频率源设计实验的目的及义1•熟悉振荡器的工作原理2•了解简单的振荡器电路3.掌握设计正弦波振荡电路4•增强自我设计电路及调试电路的能力设计（论文）任务晶体一极管振荡电路设计要求：①输出频率在10M
2、H乙30MHZ之间②输出为正弦振荡波形，输出电压峰峰值Vp_p>2V34③输出波形的频稳度要求在10—IoZ间实验原理振荡器是一种能够自动将直流电能转化为所需要的交流电能的能量转换电路。即没有外加输入信号或者不受外加输入信号的控制，能产生具有一定频率、―定波形和一定振幅的交流信号。本课程设计我设计的是LC三点式振荡电路（克拉泼电路）K其主要原理是：在正弦波振荡电路的设计时，在放大电路引入正反馈,并创造条件，使其产生稳定的振荡。正弦波振荡器包括：放大电路（保证电路能起振到动态平衡），反馈网络（正反馈一以保证振荡），选频网络（保证输出波形为单一频率的止弦波），稳幅电路（非线
3、性环节，以保证输出信号幅值稳定）。2、振荡器的起振条件A为放大电路，F为反馈网络放大电路力0反馈电路O相位条件：①二①a+①卜=2nn（n=0,1,2,・・・）幅值条件:To=
4、AuoF
5、>l其屮T。表示的是小信号工作状态下的反馈放大器的环路增益或回归比。①八为放大器引入的相移，①f为反馈网络的相移，①为环路总相移。3、振荡器的平衡条件相位条件：①二①八+①卩二2nn（n=0,1,2,...）幅值条件：To二AuF二14、实验电路5、电路的相关分析克拉泼电路是在考比兹电路的基础上的改进电路，其频稳度相对提高。特点：在振荡回路加了一个与电感串联的小电容C,满足C«CbC«
6、C2,因此可得电路的总倒电容&1111—H+—u—ClC2CC克拉泼振荡电路的频稳度:0〉图中C3二C如图为其交流等效电路。口J得，Pce^C/Ci，PbekC/C?,Pcb^C/Ci.2式中G.2=G*C2/（G+C2），P为端点的接入系数（PxY=Uxy/Uab）o由上可看出，在增大G，G或者减小C时，1気，Pbe，Pcb均同时减小，这样折合到冋路两端的不稳定电路就会大大减小，因此提高频率稳定性。克拉泼振荡器的反馈系数：B=—o为了保持反馈系数不变，在加大GCl+C2的同时，也应适当加大C?。改变C调节频率时也不会影响电路的反馈系数。克拉泼振荡器的振荡频率："吋。振
7、荡频率主要由c决定。注意：C过小会引起停振。二、实验过程及实验结果讨论ta)ma®1、设计回路，确定实验电路参数实验中选取三极管为2SC3355o静态工作点的选取：合理的选择振荡器的静态工作点，有利于振荡器的振荡，促使波形的稳定。木实验电路中，TCQ=20mA,Uceq^IOV,Vy二15V,0二100电路参数的计算：故R（+R卜:二R（+R二Uu・Usq=15-U）=250QIc20又几仟0.22Vcc二0.22*15二3.3V,可得Rr=—=—=165Q,取Re二150Q,Ie20Rc=100Qo又UEE7=4V,I萨》=探=0.2mA,故R沪占鬲二£=10KQ,际
8、罟二罟"S将鹉拆分成10KQ的固定电阻和TKQ的可调电阻，便于调节静态工作点。因振荡器的工作频率为："灶咏，选取L讪,可得425.3PF。选C为0〜30PF的可调电容。若要产生正弦波，必须满足F=l/2—1/8,太大太小均不容易起振。又C«CbC«C2。故选取Cl二300PF,C2=900PFo2、实验电路的焊接首先焊接稳压模块，用力用表测试稳压模块输;II,输出检查无谋后焊接后面的主电路；没有对应的元件时就近取值；焊接时，要注意电路的分布；注意防止短接，虚焊；电路焊接完成后，认真检查电路是否连接正确，确定无误后，在进行调试。3、测试调节，观察波形通入15V直流电源，调
9、节电位器，用万用表测试山，山随电位器的调节而变化。将山调节到合适的状态，接入示波器。观察波形如下：很明显，波形有失真，峰值处不似标准的正弦波那么圆滑，可见有受到其他噪声或者杂波信号的干扰。解决方案：在原电路的基础上加LC选频网络，滤除杂波。改进后的电路输出波形：波形明显改善。4、记录数据，结果分析⑴调节电容，使振荡频率达lOMHzo在此基础上，调节电位器，观察波形幅值的变化，记录，并测量Ib的大小。分析二者的变化关系，观察晶体管静态工作点不同时对振荡器输岀幅值和波形的影响。记录数据如下：记录次数123456L'b/V2.542.733.0
