LC振荡器分析和总结.docxVIP

高频电子线路课程设计

题 目

LC振荡器

学院名称

电气工程学院

指导教师

陈和

班 级

电子信息工程093班

学 号

20094470308

学生姓名

周玉霖

2012年1月9日

振荡器的发展前景

人类对科技进步的要求总是无止境的，虽然我们已经享受到了电脑、手机、

家

用电器给我们带来的生活质量上的飞跃，可是我们依旧在抱怨计算机运算速度慢、上网的网速慢、手机信号不好等，这些要求都给石英振荡器出了难题，因为人类对石英振荡器的使用已经达到了极限。最重要的一点就是，石英振荡器的频率已经不能再高了···

石英振荡器的频率高低，是由它的晶体厚度来决定的，厚度越薄，频率越高。现在的高频石英振荡器已经薄得像纸一样不能再薄了。可是它提供的频率高度依然不能满足人类不断增长的使用要求了。

科学技术的发展，因为基础振荡器的极限而使得脚步慢了下来，许许多多的科学家

都在致力于解决这一难题。虽然人们相继发明了原子钟、量子钟和其他晶体材料的

振荡器，也有人通过电子电路对石英振荡器进行倍频，但都因为价格昂贵或噪声太

高等原因，使之不能应用。终于，在上世纪九十年代，科学家姚晓天博士发明了光

电振荡器。这种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。，它是通过光能和

电能之间的不断转换而产生振荡，噪声低，频率高，不受外界环境（如温度、电磁

辐射等）变化的影响。成为当今振荡器中综合性能最好的振荡器。

目 录

设计方案.......................................

1、电路的基本原理............................

一. 单元参数设计...............................

1、LC三点式振荡组成原理...........................

2、变容二极管调频原理............................

二.调试步骤..................................

1、按设计电路安装元器件..........................

2、测试点选择...................................

3、调试.........................................

三原理图和PCB图...........................

设计心得和体会.............................

参考文献....................................

附录.......................................

LC正弦波振荡器

本次设计采用LC电容三点式反馈电路，也叫考毕兹振荡电路。利用电容将谐振回路的一部分电压反馈到基极上，而且也是将LC谐振回路的三个端点分别与晶体管三个电极相连，所以这种电路叫电容三点式振荡器。

三点式 LC振荡器的相位平衡条件是 ? ??

k F

?2?，在LC谐振回路，

X ??X

cb be

X ?，X

ce

与X ﹑X

cb be ce

性质相反，当X ﹑X

be ce

为电容，X

就是电感；

cb

当X ﹑X

be ce

为电感，X

就是电容。

cb

在LC三点式振荡器电路中,如果要产生正弦波，必须满足振幅平衡条件：即满足A?F?1。

由相位平衡条件和振幅平衡条件可得：

R 1 1

??i? ?

F F F

选取??60，故选用2N2222A三极管。2N2222A是NPN型三极管，属于低噪声放大三极管。本电路的三极管采用分压偏置电路，为了使三极管处于放大状态，

必须满足：电流

电压

I ??5~10?I

B BQ

?1

?

5U ?? ~

5

B ?

1?U

3?? cc

3?

由此可以确定R1=5.1K，R3=2.2K，R4=2K。

正弦波的输出信号频率f =10MHz，电路连接如图4所示

图4

R1﹑R2﹑R4组成支流偏置电路，R5是集电极负载电阻，L2﹑CT﹑C﹑C4构成并联回路，其中R6用来改变回路的Q值，C1﹑C3为耦合电容，L1﹑C6﹑C5构成了一个去耦电路，用来消除电路之间的相互影响。其交流通路如图5所示。

图5交流通路图

根据设计要求，正弦波振荡器输出频率为10MHz，故由此可以大概确定L2﹑

C4﹑CT的数值，再通过仿真进行调试最终确定其参数。电路的谐振频率为

12? L2

1

2?