晶体管振器课程设计.docVIP

摘 要 振荡器的种类很多，适用的范围也不相同，但它们的基本原理都是相同的，都由放大器和选频网络组成，都要满足起振，平衡和稳定条件。本次课程设计要求振荡器的输出频率为10Mhz，属于高频范围。所以选择LC振荡器作为参考对象，再考虑输出频率和振幅的稳定性，最终选择了克拉泼振荡器。通过ORCAD的设计与仿真，Protel绘制PCB版图，得到了与理论值比较相近的结果，这表明电路的原理设计是比较成功的，本次课程设计也是比较成功的。 关键词：平衡条件；克拉泼振荡器；ORCAD ；Protel； 仿真 Abstract Many different types of oscillators, are not the same scope, but their basic principles are the same.All of them are made up of amplifier and frequency-selective networks .And they must meet the start-up, balance and stability conditions. The requirements of the curriculum design of the oscillator output frequency is 10Mhz, belonging to high-frequency range. Therefore LC oscillator has been chosen as a reference object. And then consider the output frequency and amplitude stability, the final choice of the oscillator is made Carats. Through ORCAD design and Simulation, Protel Drawing PCB ,a result similar to the theoretical value was got ,which proved that the principle of circuit design was successful, the curriculum design was successful. Key words: Equilibrium condition; ORCAD; Protel;Carats poured oscillator; Simulation 1 原理电路的设计 1.1 振荡器的概述 在电子线路中，除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外，还需要有在没有激励信号的情况下产生周期性振荡信号的电子线路，这种电子线路就是振荡器。 振荡器是一种能量转换器，它不需要外部激励就能自动地将直流电源共给的功率转换为制定频率和振幅的交流信号功率输出。振荡器一般由晶体管等有源器件和某种具有选频能力的无源网络组成。 振荡器的种类很多，根据工作原理可分为反馈型振荡器和负阻型振荡器，根据所产生的波形可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器；根据选频网络可分为LC振荡器﹑晶体振荡器﹑RC振荡器等。 1.2振荡器的振荡条件 反馈型振荡器的原理框图如下： 图1.1 反馈型振荡器的原理框图 如图1，放大器的电压放大倍数为K(s)，反馈网络的电压反馈系数为F(s)，则闭环电压放大倍数Ku(s)的表达式为[1]： Ku(s)= ( 1—1) 由 K(s)= (1—2) F(s)= (1—3) Ui(s)=Us(s)+ (1—4) 得 Ku(s)== (1—5) 其中T(s)=K(s)F(s)= (1—6) 称为反馈系统的环路增益。用s=j带入就得到稳态下的传输系数和环路增益。由式(1—5)可知，若在某一频率=1上T(j)，Ku（j）将趋近于无穷大，这表明即使没有外加信号，也可以维持振荡输出。因此自激振荡的条件就是环路增益为1，即 T(j)=K(j)F((j)=1 (1—7) 通常称为振荡器的平衡条件。 由式(1—6)还可知|T(j)|1，|||Ui (j)|,形成增幅振荡。 |T(j)|1, |||Ui (j)|,形成减幅振