高频电子线路课程设计报告
设计题目： LC正弦波振荡器的设计
专业班级
学 号
学生姓名
指导教师
教师评分
2012年 6 月 10 日
一、设计任务与要求…………….…………………………………………………1
二、设计方案…………….…………………………………………………………1
2.1电感反馈式三端振荡器……………………………………...……………1
2.2电容反馈式三端振荡器………………………………………...…………2
2.3克拉波电路振荡器………………………………………………...………3
2.4西勒电路振荡器………………………………………………………...…4
三、设计内容………………………………………………………………………..5
3.1 LC振荡器的基本工作原理………………………………………… ..…..5
3.2西勒电路原理图及分析…………………………………...….………..….6
3.2.1振荡原理……………………………………………………………7
3.2.2静态工作点的设置…………………………………………………7
3.3西勒振荡器原理图……………………………………….………….…….8
3.4 仿真结果与分析……………………………………………….………….8
3.4.1软件简介……………………………………………………………8
3.4.2进行仿真……………………………………………………………9
3.4.3仿真结果分析………………………………………………………11
四、总结…………………………………………………………………….………11
五、主要参考文献………………………………………………………………….13
一、设计任务与要求
在本课程设计中，为了熟悉《高频电子线路》课程，着眼于LC正弦波振荡器的分析和研究。通过对电感反馈式三端振荡器（哈特莱振荡器）、电容反馈式三端振荡器（考毕兹振荡器）以及改进型电容反馈式振荡器（克拉波电路和西勒电路）的分析、对比和讨论，以达到课程设计的目的和要求。在课程设计中，为了学习Multisim软件的使用，以及锻炼电子仿真的能力，我选用的仿真软件是Multisim11.0版本，该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。
本课程设计中要求设计的正弦波振荡器能够输出稳定正弦波信号，输出频率可调范围为10~20MHz。本设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。
二、设计方案
通过对高频电子线路相关知识的学习，我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器（克拉波电路和西勒电路）等。其中互感反馈易于起振，但稳定性差，适用于低频，而电容反馈三点式振荡器稳定性好，输出波形理想，振荡频率可以做得较高。由所学知识可知，西勒电路具有该电路频率稳定性非常高，振幅稳定，频率调节方便，适合做波段振荡器等优点。所以在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。
下面对几种振荡器进行分析论证：
2.1 电感反馈式三端振荡器
电感三点式振荡器又称哈特莱振荡器，其原理电路如图所示:
起振条件：
式中，为考虑震荡回路阻抗后的晶体管等效输出导纳，，此处为输出回路的谐振阻抗。
震荡频率：
电感反馈震荡电路的优点是：由于和之间有互感存在，所以容易起振。其次是改变回路电容来调整频率时，基本上不影响电路的反馈系数，比较方便。这种电路的主要缺点是：与电容反馈震荡电路想比，其震荡波形不够好。这是因为反馈支路为感性支路，对高次谐波呈现高阻抗，故对于LC回路中的高次谐波反馈较强，波形失真较大。其次是当工作频率较高时，由于和上的分布电容和晶体管的极间电容均并联于与两端，这样，反馈系数F随频率变化而变化。工作频率愈高，分布参数的影响也愈严重，甚至可能使F减小到满足不了起振条件。因此，这种电路尽管它的工作频率也能达到甚高频波段，但是在甚高频波段里，优先选择的还是电容反馈振荡器。
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