题目：高频电容三点式正弦波振荡器目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)2 设计原理说明 (2)2.1 反馈振荡器的原理 (2)2.1.1 原理分析 (2)2.1.2 平衡条件 (3)2.1.3 起振条件 (3)2.2 电容三点式振荡器 (4)2.3 设计原理 (5)3 电路设计与调试 (6)3.1单元电路设计 (6)3.1.1 电容三点式振荡单元 (6)3.1.2 输出缓冲级单元 (8)3.2 电路调试 (9)4 心得体会 (10)参考文献 (11)附录一：元件清单 (12)附录二：总电路图 (13)附录三：实物图 (14)摘要近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。

无线通信的终极目标是实现任何人在任何时间、任何地点接受和发送任何信息。

掌握无线通信系统的各个模块工作原理是每一个通信技术学习及研究人员的基本要求。

在一个完整的无线通信系统中,主要有放大、滤波、调制、发射、接受、混频、解调等功能模块,我们要做的,就是充分理解和掌握这些功能模块的工作过程, 并能够进行相应的电路设计。

本次课设要求制作高频电容三点式正选拨振荡器，采用晶体三极管或集成电路，场效应管构成正弦波振荡器，达到任务书所要求的目标。

并介绍了设计步骤，比较了各种设计方法的优缺点，总结了不同振荡器的性能特征。

使用实验要求的电源和频率计进行验证，实现了设计目标。

关键字：无线通信高频信号正弦波振荡器AbstractIn recent years in the field of information and communication, the fastest growing, most widely used wireless communication technology. The ultimate goal of wireless communication to anyone at any time, any place to accept and send any information. Grasp the working principle of the various modules of the wireless communication system is a basic requirement for each communication technology learning and researchers. In a wireless communication system, amplification, filtering, modulation, transmitter, accept, mixer, demodulation function modules, we need to do is to fully understand and master the process of the work of these functional modules, and the ability to carry out circuit design.The class-based production of high-frequency capacitance three-point positive selection of new oscillator using transistors or integrated circuits, FET constitute a sine wave oscillator, to achieve the required goals of the mission statement. And describes the design step, comparing the advantages and disadvantages of various design methods, summarizes the different performance characteristics of the oscillator. Using the power of the experimental requirements and frequency meter to verify design goals.Keywords: wireless communication High-frequency signal sine wave oscillator1 绪论振荡器是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。

其构成的电路叫振荡电路。

振荡器是用来产生重复电子信号（通常是正弦波或方波）的电子元件。

按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电感振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。

振荡器可以分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。

按照产生振荡的工作原理，振荡器可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。

所谓反馈式振荡器，就是利用正反馈原理构成的振荡器，是目前用的最广泛的一类振荡器。

所谓负阻式振荡器，就是利用正反馈有负阻特特性的器件构成的振荡器。

在这种电路，负阻所起的作用，是将振荡器回路的正阻抵消以维持等幅振荡。

反馈式振荡器电路，有变压器反馈式振荡电路，电感三点式振荡电路，电容三点式振荡电路和石英晶体振荡电路等。

本次设计我们采用的是电容三点式振荡电路，由于电容三点式振荡电路有一些缺陷，通过改进，得到了西勒振荡器电路。

本次课设设计了改进型电容三点式高频振荡器，介绍了设计步骤，比较了克拉泼振荡电路和西勒振荡电路的优缺点，最终选择了西勒振荡电路。

同时设计了缓冲电路，使得电路能够加载小组负载。

继而通过Multisim仿真软件设计电路与仿真，得到了与理论值相近的结果。

最后焊接电路实物，并用规定的电源、示波器等进行测试与调整。

2 设计原理说明2.1 反馈振荡器的原理2.1.1 原理分析反馈振荡器的原理框图如图2-1所示。

由图可见，反馈振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路，放大器通常是以某种选频网络（如振荡回路）作为负载，是一调谐放大器，反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。

为了能产生自激振荡，必须有正反馈，即反馈到输入端的信号和放大器输入端的信号相位相同。

图2-1 反馈振荡器原理框图对于图2-1，设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 ），闭环电压放大倍数为u K (s)，则)s ()s ()s (S O U U U K =；)s ()s ()s (I O U U K =；)s ()s ()s (O I U U F ‘=)s ()s (s 'i I S U U U +=）（ 得)s (1)s ()s ()s (1)s ()s (T K F K K K U -=-= 其中)s ()s ()s ()s ()s ('I I U U F K T == 称为反馈系统的环路增益。

用s=jw 代入，就得到稳态下的传输系数和环路增益。

放大电路A(S)反馈电路F(S)+由上式可知，若在某一频率1ωω=上T （j 1ω）等于1，)j (ωU K 将趋于无穷大，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1)()j ()j (==ωωωj F K T2.1.2 平衡条件振荡器的平衡条件可表示为1j )j ()j (==）（ωωωF K T也可以表示为1|)j (|==KF T ωπϕϕϕn F K T 2=+= n=0,1,2，……2.1.3 起振条件振荡的最初来源是振荡器在接通电源时不可避免地存在的电冲击及各种热噪声等，其包含有很宽的频谱分量，在他们通过负载回路时，由谐振回路性质即只有频率等于回路谐振频率的分量才可以产生较大的输出，其他频率分量则不会产生压降，因此负载回路上只有频率为回路谐振频率的成分产生压降，该压降通过反馈网络产生出较大的正反馈电压，反馈电压又加到放大器的输入端，进行放大、反馈，不断地循环下去，谐振负载上将得到频率等于回路谐振频率的输出信号。

在振荡开始时由于激励信号较弱，输出电压振幅较小，经过不断放大、反馈循环，输出幅度不断增大，否则输出信号幅值过小，无任何意义。

为了使振荡过程中输出幅度不断增加，应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大，即振荡开始时应为增幅振荡，可得1)j ( ωT称为自激振荡的起振条件，也可写为1|)j (|'f F R Y T L =ωπϕϕϕϕn F L T 2'f =++= n=0,1,2，……2.2 电容三点式振荡器电容三点式振荡器（也叫考毕兹振荡器），自激振荡器的一种。

图中的L 、C1、C2组成谐振回路，作为晶体管放大器的负载阻抗。

反馈信号从电容器C2两端取得，送回放大器的基极b 上，而且也是将LC 回路的三个端点分别与晶体管的三个电极相连，故将这种电路成为电容三点式振荡器。

由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。

因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名。

图2-2 电容三点式振荡器 图2-3 电容三点式交流通路 电容三点式振荡器适合产生几十兆赫以上的信号，常用来作射频振荡器。

图2-3是LC 振荡回路的等效电路图，从图上可以看到，电路的振荡频率由L 、C 、C1、C2决定，基极有一个大电容（1000 ~ 2000pF ），起交流接地的作用。

由于电感和电容的数值都比较小，所以有些情况下三极管的极间电容、电感线圈的匝间电容都不能忽略。

它们对总电容的贡献量大约几个皮法。

设三极管的极间电容以及电感线圈的匝间电容以及其它分布电容的总等效电容为C0，则02121C C C C C C C A +++= A LC T π2=在LC 谐振回路Q 值足够高的条件下，电路的振荡频率为LC π21f 0=2.3 设计原理振荡器起振条件为AF>1，振荡器平衡条件为:AF=1它说明在平衡状态时其闭环增益等于1，在起振时A>1/F当振幅增大到一定的程度后，由于晶体管工作状态有放大区进入饱和区，放大倍数A迅速下降，直至AF=1此时开始谐振。

假设由于某种因素使AF<1,此时振幅就会自动衰减，使A与1/F逐渐相等。

振荡器的平衡条件包括两个方面的内容：振幅稳定和相位稳定。

在平衡点，若K曲线斜率小于0，则满足振荡器的振幅稳定条件。

过K曲线的斜率为正，则不满足稳定条件。

对于相位稳定条件来说，它和频率稳定实质上是一回事，因为振荡的角频率就是相位的变化率，所以当振荡器的相位发生变化时，频率也发生了变化。