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《高频电子线路》课程设计说明书
1 正弦波振荡器简介
正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅值不变的正弦波输出。本设计采
用的是改进型电容三点式振荡器,即西勒振荡器。其具有输出波形好、工作频
率高、改变 C 调节频率时不影响反馈系数等优点,适用于波段宽、频率可调的
场合。
正弦波振荡器广泛应用于各种电子设备中,特别是在通信设备中起到重要
作用。它是无线电发送部分的心脏部分,也是超外差接收机的重要部分;各种
电子测试仪器如信号发生器、数字式频率计等,核心部分都离不开正弦波振荡
器;并在自动控制装置和医疗设备等许多技术领域也得到了广泛的应用。
西勒振荡器由起能量控制作用的放大器、将输出信号送回到输入端的正反
馈网络以及决定振荡频率的选频回路组成。没有输入信号,而是由本身的正反
馈信号代替。当振荡器接通电源后,即开始有瞬变电流产生,经不断的对它进
行放大、选频、反馈、再放大等多次循环,最终形成自激振荡,把输入信号的
一部分送回输入端做输入信号,从而就产生了一定频率输出的正弦波信号输出。
综上所述,本设计在现实生产和生活中具有非常重要的实际意义。
2 电路方案论证
2.1 系统总体设计方案
三点式振荡器即 LC 回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而成的电
路,除晶体管外的三个电抗元件 X1,X2,X3,它们构成了决定振荡频率的并联
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《高频电子线路》课程设计说明书
谐振回路,同时也构成了正反馈所需的反馈网络,为此三者必须满足一定的关
系。根据谐振回路的性质,谐振时应为纯电阻性,因而有
X1+X2+X3=0
所以回路中的三个电抗元件不能同时为感抗或容抗,必须由两种不同性质的电
抗元件构成。其构成法则为:与晶体管发射级相连的两个电抗元件必须是同性
质的,而不与发射极相连的另一阻抗和它们性质相反。
根据设计要求,系统的组成框图如图 1 所示:
图 2.1 西勒振荡器系统框图
电路的振幅起振条件为 AF>1, 相位起振条件为 ,所选器件需满
足上面两个起振条件。
2.2 各模块电路方案论证
2.2.1 振荡电路
西勒振荡器的振荡电路的主要特点,就是与电感 L 并联一可变电容,图中
C3<<C1、C2,因此晶体管和回路之间耦合较弱,频率稳定度高。与电感并联
的可变电容用来调节振荡器的工作频段,而电容 C3 起微调频率作用。振荡器
在接通电源的一瞬间,晶体管会产生一个从零到某一数值的电流阶跃,该电流
阶跃的成分十分丰富,选频网络会选出满足正反馈的频率在经过正反馈建立信
号。电路如图 2.2。
2

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图 2.2 振
荡电路
根据要求
有振荡器
的振荡频
率为
=6MHz
为了满足谐振要求,各器件实际取值为 C1=120pF,C2=330PF,C3=100PF
C4=0~30PF,L=10mH,满足 C1>>C3,C2>>C3。
偏置电阻参数如图所示,其中 R2 起到扼流圈的作用,基极偏置电压可调节
R5 得到。
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