设计题目：lc正弦波振荡器的设计。
专业班级电信09-2班
学号 310908030219
学生姓名王要东
指导教师高娜。
教师评分。2023年 6 月 17 日。
目录。摘要 3
一、设计任务与要求 4
1.1设计任务： 4
1.2设计要求： 4
二、总体方案设计 4
2.1振荡器的设计考虑 4
2.2 lc振荡电路的选择 5
2.2.1 电感三点式振荡器 5
2.2.2 电容三点式振荡器 6
2.2.3 改进型电容三点式振荡器（克拉泼振荡器） 7
2.3各种振荡电路的方案比较与分析 8
2.3.1 电感三点式振荡特点： 8
2.3.2 电容三点式振荡的特点： 8
2.3.3 改进型电容三点式（克拉泼）振荡特点： 9
三、设计内容 9
3.1振荡器的工作原理 9
3.2 **结果与分析 12
3.2.1电感反馈三点式振荡器 12
3.2.2 电容反馈三点式振荡器 14
3.2.3改进的电容反馈式lc正弦波振荡电路 15
四、电路制作和调试 19
五、总结 21
参考文献 22
附录 23摘要。
电子线路中，在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定振幅的交变能量的电子电路称为高频信号发生器。高频信号发生器主要是产生高频正弦**波，电路主要由高频振荡电路构成。振荡器是一种能自动地将直流电能转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路，它无需外加激励信号。
本次课程设计通过对课本知识的运用，简单介绍了高频正弦波振荡器的设计方法，主要应用lc振荡电路产生正弦波，再经高频功率放大器进行功率放大，并用**软件进行**，以及对其性能进行测试，经过反复的调试最终得到满足课题要求的电路。
关键词：高频；lc正弦波振荡器；multisim
一、设计任务与要求。
1.1设计任务：
为了熟悉高频电子线路课程，学习multisim软件的使用，以及锻炼自己学习问题与思考问题的能力、掌握高频电子线路正弦波振荡器，并通过自己亲自动手进行实验对所学内容进行更仅一步地巩固学习。
1.2设计要求：
1）选择合适的高频正弦波振荡器形式；
2）从理论上分析振荡器的各个参数及起振条件；
3）设计高频振荡器，选取电路各元件参数，使其能够满足起振条件及振幅条件。
主要技术指标：电源电压12v，工作频率10m20m，输出稳定正弦波并使得频率稳定度较高。
二、总体方案设计。
该课程设计主要涉及了振荡器的相关内容，正弦波振荡器非常具有实用价值，通过该课题的研究与学习，可以加深对正弦振荡器的了解。
2.1振荡器的设计考虑。
1．振荡器电路选择。
lc振荡器一般工作在几百千赫兹至几百兆赫兹范围。振荡器线路主要根据工作的频率范围及波段宽度来选择。在短波范围，电感反馈振荡器、电容反馈振荡器都可以采用。
在中、短波收音机中，为简化电路常用变压器反馈振荡器做本地振荡器。
2．晶体管选择。
从稳频的角度出发，应选择较高的晶体管，这样晶体管内部相移较小。通常选择。同时希望电流放大系数大些，这既容易振荡，也便于减小晶体管和回路之间的耦合。
3．直流馈电线路的选择。
为保证振荡器起振的振幅条件，起始工作点应设置**性放大区；从稳频出发，稳定状态应在截止区，而不应在饱和区，否则回路的有载品质因数q l将降低。所以，通常应将晶体管的静态偏置点设置在小电流区，电路应采用自偏压。
4．振荡回路元件选择。
从稳频出发，振荡回路中电容c应尽可能大，但c过大，不利于波段工作；电感l也应尽可能大，但l大后，体积大，分布电容大，l过小，回路的品质因数过小，因此应合理地选择回路的l、c。在短波范围，c一般取几十至几百pf，l一般取0.1至几十。
5．反馈回路元件选择。
由前述可知，为了保证振荡器有一定的稳定振幅以及容易起振，在静态工作点通常应按下式选择。
当静态工作点确定后，的值就一定，对于小功率晶体管可以近似为。
反馈系数的大小应在下列范围选择。
振荡器是不需要外加信号激励，自身将直流电能转换为交流电能的装置。凡是可以完成这一目的的装置都可以作为振荡器。
2.2 lc振荡电路的选择。
2.2.1 电感三点式振荡器。
电感三点式振荡器又称哈特莱振荡器，其原理电路如图2.2.1（a）所示，图（b）是其交流等效电路。
图（a）中， rb1、rb2和re为分压式偏置电阻； 和分别为隔直流电容和旁路电容；l1、l2和c组成并联谐振回路，作为集电极交流负载，其中l1相当于图2.1中的，l2相当于，c相当于，谐振回路的三个端点分别与晶体管的三个电极相连，符合三点式振荡器的组成原则。由于反馈信号由电感线圈l2取得，故称为电感反馈三点式振荡器。
采用与电容三点式振荡电路相似的方法可求得起振条件的公式为。
式中，各符号的含义仍与考毕兹振荡器相同，只是反馈系数f的表达式有所不同。
当线圈绕在封闭瓷芯的瓷环上时，线圈两部分的耦合系数接近于1，反馈系数f近似等于两线圈的匝数比，即f=n2/n1。
图2.1 电感三点式振荡器。
振荡频率近似为。
若考虑、的影响时，满足相位平衡条件的振荡频率值为。
式中，l=l1+l2+2m。
由式 (2-4) 可见，电感三点式振荡器的振荡频率要比式 (2-3) 所示的频率值稍低一些，、越大，耦合越松，偏低得越明显。
2.2.2 电容三点式振荡器。
电容三点式振荡器又称为考毕兹振荡器，其原理电路如图2.2（a）所示。图中rb1、rb2、re组成分压式偏置电路；为旁路电容；、为隔直流电容；为高频扼流圈，其作用是为了避免高频信号被旁路，而且为晶体管集电极构成直流通路；l和c1、c2组成振荡回路，作为晶体管放大器的负载阻抗。
图2.2（b）是它的交流等效电路。在这个电路中，电容c1相当于图2.
2中的，c2相当于，而电感相当于，故它符合三点式振荡器的组成原则。
图2.2 电容三点式振荡器。
反馈系数f的表达式。
不考虑各极间电容的影响，这时谐振回路的总电容量cς为c1、c2的串联，即。
振荡频率的近似为。
调解c1、c2改变频率时，反馈系数也改变。由于极间电容对反馈振荡器的回路电抗均有影响，所以对振荡器频率也会有影响。而极间电容受环境温度、电源电压等因素的影响较大，所以电容三点式振荡器的频率稳定度不高。
2.2.3 改进型电容三点式振荡器（克拉泼振荡器）
图2.4.1 (a) 为克拉泼振荡器原理电路，(b)为其交流等效电路。
它的特点是在前述的电容三点式振荡谐振回路电感支路中增加了一个电容c3，其取值比较小，要求c3<< c1，c3<< c2。
图2.3 改进型电容三点式（克拉泼）振荡器。
先不考虑各极间电容的影响，这时谐振回路的总电容量cς为c1、c2 和c3的串联，即。
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