高频振荡器课程设计.doc

《高频振荡器课程设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.高频电子线路课程设计说明书题目：振荡器的设计学生姓名：学号：资料.院（系）：专业：电子信息工程指导教师：周丽丽2015年1月5日目录1选题背景22课程设计目的23课程设计题目描述和要求23.1课程设计题目描述23.2课程设计要求24课程设计报告内容14.1设计方案的论证：24.2元器件参数的计算24.3仿真结果与分析24.4仿真注意事项25结论2附录2参考文献2资料.资料.振荡器设计1选题背景振荡器（Oscillator）是一种能量转换装置。它的能量来源一般是直流形式（振荡器电路的直流供电电源）。经过振荡器转换后，此直流能量转换为一定

2、频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出。这种电能的“转换”过程被称作“振荡”(Oscillation）。振荡器的作用是产生特定的输出信号，因此也常常被称为信号发生器（signalcreator）。振荡器的类型繁多，按照振荡过程是否依赖于外部激励信号的参与，可以分为他激振荡器和自激振荡器；按照波形分类有正弦波振荡器和非正弦波振荡器；按照振荡器振荡频率的高低，可以分为低频振荡器、高频振荡器、超高频振荡器等；按照振荡器的选频元件分类，则有RC振荡器、LC振荡器、石英晶体振荡器等。晶体振荡器作为电子设备的重要器件，对电子设备的总体性能指标起着非

3、常重要的作用。本文介绍高频高精度正弦波振荡器的研制，高频高精度振荡器具有体积小、中心频率稳定、输出幅度稳定、频率稳定度高、非线性失真小的特点。振荡器是一种能自动的将直流能量转换成有一定波形的振荡器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。振荡器输出的信号频率、波形、幅度完全由电路自身的参数决定。振荡器在现代科学技术领域中有着广泛的应用。例如，在无线电通信、广播、电视设备中用来产生所需的载波信号和本地振荡信号；在电子测量和自动控制系统中用来产生各种频段的正弦波信号等。正弦波

4、振荡器主要有决定振荡频率的选频网路和维持振荡的正反馈放大器组成，这就是正反馈振荡器。高频正弦波振荡器可分为LC振荡器、石英晶体振荡器等。正弦波振荡器的主要性能指标是振荡频率的准确度和稳定度、振荡幅度的大小其稳定性、振荡波形的非线性失真、振荡器的输出功率和效率。2课程设计目的设计一个石英晶体震荡器和一个电容式三端震荡器。设计采用正弦波发生电路,正弦波发生电路通常称为正弦波振荡器。不需要外加任何输入信号就能根据要求而输出特定频率的正弦波信号。3课程设计题目描述和要求3.1课程设计题目描述本次设计采用正弦波发生电路,正弦波发生电路通常称为正弦

5、波振荡器。是模拟电子电路的一种重要形式。特点是不需要外加任何输入信号就能根据要求而输出特定频率的正弦波信号。这种特点称为“自激振荡”资料.。波形发生电路是非常典型的正反馈放大电路。与放大器一样,震荡器也是一种能量转换器,但不同的是振荡器无需外部激励就能自动地将直流电源提供的功率转换为指定的频率和振幅的交流信号功率输出。振荡器一般由晶体管等有源器件和具有某种选频能力的无源网络组成。3.2课程设计要求设计要求：1）设计一个晶振振荡器主要技术指标：晶振频率为20MHz，输出信号幅度≥5V（峰-峰值），可调2)设计一个电容三点式振荡器主要技术指

6、标：振荡频率为15—20MHz，输出信号幅度≥5V（峰-峰值），可调；频稳度优于10-4K（S）4课程设计报告内容4.1设计方案的论证：图4-1反馈型振荡器原理框图4.1.1产生自激振荡的条件1）平衡条件反馈振荡器的原理框图如图，先通过输入一个正弦波信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号，由于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后的输入信号“一模一样”，放大器就一视同仁地给予放大，形成：输出→反馈→输入→

7、放大→输出→反馈→……；这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。才能产生自激振荡，“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。因为是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、频率和相位。振幅相等；相位相同（若相位总相同，则频率和初相一定都相等）因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述振荡条件。现以单调谐谐振放大器为例来看K（jω）与F（jω）的意义，若U0=UC，Ui=Ub,则：（4-1）式中，ZL为放大器的负载阻抗（4-2）Yf(j

8、)为晶体管的正向转移导纳。资料.（4-3）（4-4）此式要成立，则必有振幅平衡条件=++=2nn=0,1,2,…相位平衡条件2）起振条件在自激振荡器中，起始瞬间的输入电压Xì的产生原因有两种：一是在电路接