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设计任务为:①、设计一个振荡器,产生高频正弦波,并且输出信号必须经高频功率放大器放大。已知用于放大器的晶体管参数:Vcc=+12V,β=60,Cb`c=5pF,Cb`e=205pF,Uces=1.5V,三极管的损耗功率Pcm=1W;②、用于振荡器电路的三极管,根据设计的实际电路情况自行选择;③、高频功率放大器的输出采用互感变压器耦合方式,负载电阻为51Ω。 技术指标:①、 振荡器振荡频率变化范围f0=6.5~8.5MHz可调;②、 高频功率放大器输出功率P500mW,效率70%。
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正弦波振荡器的设计
摘要:本文介绍了高频正弦波振荡器的设计方法,主要应用了 LC 振荡电路
产生正弦波,再经丙类高频功率放大器进行功率放大,并用 multisim10 仿真
软件进行仿真,经过反复的调试最终得到满足课题要求的电路,该电路具有
应用器件少,输出波形不易失真,方便调节等优点。
关键词:正弦波;振荡器;高频功率放大器。
一、概述
该研究课题主要涉及了振荡器的内容还有高频功率放大器的内容,正弦
波振荡器非常具有实用价值,该课题的研究可以加深对振荡器以及丙类高频
功率放大器的了解。
设计任务为:①、设计一个振荡器,产生高频正弦波,并且输出信号必
须 经 高 频 功 率 放 大 器 放 大 。 已 知 用 于 放 大 器 的 晶 体 管 参 数 :
Vcc=+12V,β=60,C
b`c
=5pF,C
b`e
=205pF,Uces=1.5V,三极管的损耗功率
Pcm=1W;②、用于振荡器电路的三极管,根据设计的实际电路情况自行选
择;③、高频功率放大器的输出采用互感变压器耦合方式,负载电阻为
51Ω。
技术指标:①、 振荡器振荡频 率变化范围 f
0
=6.5~8.5MHz 可调;
②、 高频功率放大器输出功率 P500mW,效率 70%。
二、工作原理说明
1、振荡器
题目要求产生高频正弦波,
所以选用电容三点式电路,进一步考虑从而选用并联改进型电容三点式振荡
器(西勒电路),因为它具有输出波形不易失真,作为可变振荡器使用非常
方便,而且幅度平稳,频率稳定性高,最高振荡频率可达百兆至千兆等特点。
2、高频功率放大器
信号的放大实质是能量的转换,是将电源提供的直流电能转换为交流信号
电能。大功率的放大器,消耗功率大,所以效率的高低就变得非常重要,这
不仅表现在放大器输出相同功率时,高频率工作可以节约直流电源的电能,
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正弦波振荡器的设计
还在于采用相同器件的条件下高效率工作可以输出更大的功率,所以该电路
选用丙类高频放大器。
3、电路设计原理框图如图 1 所示。
图 1 原理框图
图 1 正弦波振荡器原理框图
三、电路设计
1、正弦波振荡器的设计
(1)、 正弦波振荡器电路如图 2 所示。
第 2 页
振荡电路将 直 流
转换为交流 正 弦
波
高频功率放 大 器
输出采用互 感 耦
合的方式
将正弦波经 过 高
频功率放大器

正弦波振荡器的设计
图 2 正弦波振荡器电路图
LC 振荡部分是由晶体
管组成的电容三点式振荡器,所用改进型电路既西勒电路,对交流短路,因
此是基极接地(共集)电路。对于振荡电路选择共集组态主要考虑电容的改
变来调节频率,因为变容二极管加反向偏置电压和调制电压,需要有公共接
地点,通常选用共基电路在电路连接上比较方便,晶体管的静态工作点由决
定。即
综上所述,可以取振
荡器的静态工作点
=1.4,,设三极管 60。
得
为了提高电路的稳
定性,的值可适当增大,取=,则。
所以
若取流过的电流
0.23
则
所以
即
振荡器的静态工作电流通常选 在(1~4)mA,偏大可使输出电压
幅度增加,但波形失真加重。频率稳定度差,过小会使较小,起振困难。
谐振频率的计算,,为
总电容,如果选择远大于,
远大于,则。根据题目要求振荡器振荡频率变化范围=6.5~8.5MHz,所以取
uH,pF,变化范围是 5~30pF.。
(2)、 频率稳定性
稳频措施为一是减少外界因素的变化。二是合理选择元器件。例如,选择
第 3 页
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