高頻課程設計--lc正弦波振蕩器(已改無錯字)
2023-07-20 13:09:07 本頁面
【正文】 頻率可以較高，做可變頻率振蕩器時其頻率覆蓋范圍寬，波段范圍內(nèi)幅度比較平穩(wěn)，因此在短波通信機、電視接收機等高頻設備中得到非常 廣泛的應用。 LC振蕩器的設計選擇 （ 1） 振蕩器電路選 擇 課程設計說明書 沈 陽 大 學 LC振蕩器一般工作在幾百千赫茲至幾百兆赫茲范圍。振蕩器線路主要根據(jù)工作的頻率范圍及波段寬度來選擇。在短波范圍，電感反饋振蕩器、電容反饋振蕩器都可以采用。在中、短波收音機中，為簡化電路常用變壓器反饋振蕩器做本地振蕩器。 （ 2） 晶體管選擇 從穩(wěn)頻的角度出發(fā)，應選擇 fT較高的晶體管，這樣晶體管內(nèi)部相移較小。通常選擇 fT(3～ 10) fmax同時希望電流放大系數(shù) ? 大些，這既容易振蕩，也便于減小晶體管和回路之間的耦合。 （ 3） 直流饋電線路的選擇 為保證振蕩器起振的振幅條件，起始工作點應設置在線性放大區(qū)；從穩(wěn)頻出發(fā)，穩(wěn)定狀態(tài)應在截止區(qū)，而不應在飽和區(qū)，否則回路的有載品質因數(shù) QL將降低。所以 ,通常應將晶體管的靜態(tài)偏置點設置在小電流區(qū)，電路應采用自偏壓。 （ 4） 振蕩回路元件選擇 從穩(wěn)頻出發(fā) ,振蕩回路中電容 C 應盡可能大，但 C 過大，不利于波段工作；電感 L也應盡可能大，但 L大后，體積大，分布電容大， L過小，回路 的品質因數(shù)過小，因此應合理地選擇回路的 L、 C。在短波范圍， C 一般取幾十至幾百 pF， L 一般取 至幾十 μH。 （ 5） 反饋回路元件選擇 由前述可知 ,為了保證振蕩器有一定的穩(wěn)定振幅以及容易起振，在靜態(tài)工作點通常應按下式選擇 5~3||0 ?? ? FgyFA f 當靜態(tài)工作點確定后， yf的值就一定，對于小功率晶體管可以近似為 mVIgy CQmf 26?? 反饋系數(shù)的大小應在下列范圍選擇 ~?F 果與分析 課程設計說明書 沈 陽 大 學 由于調頻振蕩器的工作頻率較高，晶體管的結電容、引線電感、分布電容及測量儀器對電路的性能影響均不能忽略。因此，在電路裝調及測試時應盡量減小這些分布參數(shù)的影響。 安裝時應合理布局，減小分布參數(shù)的影響。電路元件不要排得太松，引線盡量不要平行，否則會在元件或引線之間產(chǎn)生一點的分布參數(shù)，引起寄生反饋。多級放大器應排成一條直線，盡量減小未級和前級之間的耦合。地線應盡可能粗，以減小分布電感引起的高頻損耗，制印刷電路板時，地線的面積應盡量大。為減小電源內(nèi)阻形成的寄生反饋，應采用濾波電容 (C)及濾波電感（ L）組成的（ ? ）型或（ T）型濾波電路，一般（ L）為幾十微亨至幾百微亨，（ C）為幾百皮法至幾十千皮法。 元器件參數(shù)如下表所示： 表 1 元器件參數(shù) 元器件名稱 型號 數(shù)量 高頻信號發(fā)生器 QF1055A 1臺 數(shù)字示波器 TDS210 1臺 頻率特性測試儀 BT3C 1臺 數(shù)字萬用表 M300817 1臺 直流穩(wěn)壓源 HY17112 1臺 超 高頻毫伏表 DA22A 1臺 測試點選擇 正確選擇測試點，減小儀器對被測電路的影響。在高 頻情況下，測量儀器的輸入阻抗（包含電阻和電容）及連接電纜的分布參數(shù)都有可能影響被測電路的諧振頻率及諧振回路的 Q值，為盡量減小這種影響，應正確選擇測試點，使儀器的輸入阻抗遠大于電路測試點的輸出阻抗。對于圖 2所示電路，高頻電壓表接于 C點，示波器接于 E點，數(shù)字頻率計接于 A點，（ C4）的值要小，以減小數(shù)字頻率計的輸入阻抗對諧振回路的影響。所有測量儀器如高頻電壓表，示波器，掃描儀，數(shù)字頻率計等的地線及輸入電纜的地線都要與被測電路的地線連接好，接線盡量短。 調試 （ 1） 一般高頻電路的實驗板應為印刷電路板，以保證元器件可靠焊接及連接導線固定，使電路的分布參數(shù)基本固定。高頻電路的調試方法與低頻電路的調試方法基本相同，也是先調整靜態(tài)工作點，然后觀測動態(tài)波形并測量電路的性能參數(shù)。所不同的是按課程設計說明書 沈 陽 大 學 照理論公式計算的電路參數(shù)與實際參數(shù)可能相差較大，電路的調試要復雜一些。 （ 2） 關于起振問題 振蕩電路接通電源后，有時不起振，或者在外界信號強烈觸發(fā)下才起振（硬激勵），在波段振蕩器中有時只在某一頻段振蕩，而在另一頻段不振蕩等。所有這些現(xiàn)象無非是沒有滿足相位平衡條件或振幅平衡條件。如果在全波段內(nèi)不 振蕩，首先要看相位平衡條件是否滿足。對三端振蕩電路要看是否滿足對應的相位平衡判斷標準。此外，還要在振幅平衡條件所包含的各種因素中找原因。 調試結果 （ 1） 電容三點式振蕩器設計原理圖如下所示： R15 . 1 k R227k R33k R41k R55 . 1 k L11 0 u H C11 0 0 p F C21 0 0 p F C31 n F C40 . 1 u F C51 n F C61 0 n F C71 0 n F L23 0 0 m H V11 2 V 703068Q22 N 2 2 2 2 A214 圖 9 電容三點式振蕩器原理圖 下圖
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