LC调频振荡器的设计徐进(高频课程设计).doc

东 北 石 油 大 学 课 程 设 计 2011年 3月 4日 东北石油大学课程设计任务书 课程 高频电子线路 题目 LC调频振荡器的设计 专业 电子信息工程 姓名 徐进 学号 070901140207 1、主要内容 根据所提出的基本要求，设计一个LC调频振荡器。通过在电路设计、安装和调试中发现问题、解决问题，掌握LC调频振荡器的基本设计方法，加深对该门课程的理论知识的理解，提高电子实践能力。 2、基本要求 设计一个LC调频振荡器，主要技术指标为： (1) 主振频率； (2) 频率稳定度； (3) 输出电压； (4) 最大频偏。 3、主要参考资料 [1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨：高等教育出版社，2006. [2] 张肃文，陆兆雄. 高频电子线路(第三版). 北京：高等教育出版社，1993. [3] 谢自美华中科技大学出版社高吉祥电子技术基础实验与课程设计2002. 完成期限 月2日-3月日 指导教师 专业负责人 2011 年 月 日石英振荡器的出现带来了数字电信号的实现，电子振荡器的出现给人类带来了远程通讯。光电振荡器频率比最快的石英振荡器高近一千倍，而噪声却比石英振荡器还低，且振荡频率不受外界环境影响，成本也能够降得很低成为当今振荡器中综合性能最好的振荡器。； (2) 频率稳定度； (3) 输出电压； (4) 最大频偏。 二、设计步骤和调试过程 1、总体设计电路 本设计基于LC振荡器原理，通过变化变容二极管两端的电压来改变电容，以达到改变频率，从而实现设计的要求。完成了调频的要求本设计包括三点式振荡器模块、放大器模两块部分。其系统框图如图所示。 a、LC三点式振荡组成原理图 其振荡频率f=。当 和为 容性，为感性时称为电容反馈振荡器，其中 C=；当 和为感性，为容性时称 为电容反馈振荡器，其中 L=+。当我们相应变化电容值时就能使频率作出相应的变化，以达左图三点式振荡组成到调频的目的。 此设计的关键是在没有加载音频信号时利用LC振荡器振荡出主频6.5MHz。后面用放大器对调制的信号进行放大。 （a）、LC振荡模块设计 LC振荡电路采用三点式振荡，其有哈特莱振荡器、克拉泼振荡器、西勒振荡器。 方案一：哈特莱振荡器 哈特莱振荡器其振荡频率为f=,式中L=++2M，此方案比较容易起振，调整也方便，但输出的波形不好，在频率较高时不易起振。 方案二：克拉泼振荡器 克拉泼振荡器其振荡频率为f=，式中C=，此电路的频率稳定度较好，但在振荡范围较宽时，输出幅度不均匀，且频率升高后不易起振，其主要 用于固定频率或波段范围较窄的场合。 方案三：西勒振荡器 西勒振荡器其振荡频率为f=，式中C=+，这种振荡器较易起振，振荡频率也较为稳定，波形失真较小，当参数设置得当时，其频率覆盖系数 较大。 基于以上分析，我们决定选用方案三。 电路图如下： Sch图 2、电路工作状态或元件参数的确定 振荡器的静态工作点取ICQ=2mA，VCEQ=6V，测得晶体管=60。????因RE+RC=，为提高电路的稳定性，RE的值可适当增大，取RE=1kΩ，则RC=2kΩ。????因 ????????VEQ=ICQ?RE=2V????若取流过RB2的电流IB2=10IBQ=10ICQ/=0.33mA则?????????????? RB2=VBQ/IB2≈8.2kΩ????因??????????即???????????????RB1用20kΩ电阻与47kΩ电位器串联，以便调整静态工作点。????（2）计算主振回路元件值?????若取=100pF，由试????????得?????????????????????????????实验中可适当调整的圈数或的值。?????电容、由反馈系数F及电路条件， 决定，若取=510pF，由F=，则取=3600pF，取耦合电容。????（3）测变容二极管的特性曲线，设置合适的静态工作点。?????如果变容二极管的特性曲线未给定，给定变容二极管为2CC1C，已测量出其曲线。取变容管静态反向偏压，由特性曲线可得变容管的静态电容。????（4）计算调频电路元件值?????变容管的静态反偏压由电阻与分压决定，即??????????????????????????????已知，若取，则??????????????????????????????????? 实验时用10kΩ电阻与47kΩ电位器串联，以便调整静态偏压。????隔离电阻R3应远大于、，取R3=150kΩ。????因