通信基本电路课程设计报告

1、通信基本电路课程设计报告设计题目： LC正弦波振荡器的设计 专业班级 电科11-2班 学 号 311108001717 学生姓名 孙世卿 指导教师 王立国 教师评分 2014年 1月 10日目录目录1摘要：2一、设计要求3二、总体方案设计3三、工作原理说明33.1、振荡器概念33.2、静态工作点的确定43.3、振荡器的起振检查43.4、高频功率放大器53.5、电路设计原理框图如图1所示。5四、电路设计64.1、正弦波振荡器的设计64.2、高频功率放大器的设计94.3、性能的测试11五、课设心得体会14六、参考文献15七、附录15摘要：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

2、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，并用仿真软件进行仿真，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：正弦波；振荡器；高频功率放大器。一、设计要求设计要求：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，使其满足起振条件及振幅条件。主要技术指标：电源电压12V，输出电压1V，频率稳定度较高，电路能输出稳定正弦波信号，输出频率可调范围为1020MHz；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还有高频功率放大器的内容，正弦波振荡器非常具有实

3、用价值，通过该课题的研究，可以加深对振荡器以及丙类高频功率放大器的了解。三、工作原理说明1、振荡器概念 振荡器主要分为RC，LC振荡器和晶体振荡器。其中电容器和电感器组成的LC回路，通过电场能和磁场能的相互转换产程自由振荡。要维持振荡还要有具有正反馈的放大电路，LC振荡器又分为变压器耦合式和三点式振荡器，现在很多应用石英晶体的石英晶体振荡器 ，还有用集成运放组成的LC振荡器。 振荡器的作用主要是将直流电变交流电.它有很多用途.在无线电广播和通信设备中产生电磁波.在微机中产生时钟信号.在稳压电路中产生高频交流电.。 题目要求产生高频正弦波，所以选用电容三点式电路，进一步考虑从而选用并联改进型电容

4、三点式振荡器（西勒电路），因为它具有输出波形不易失真，作为可变振荡器使用非常方便，而且幅度平稳，频率稳定性高，最高振荡频率可达百兆至千兆等特点。2、 静态工作点的确定静态工作点的确定直接影响着电路的工作状态和振荡波形的好坏。由于振荡幅度稳定下来后，电路必然工作到非线性区，也就是说，可能进入截止区，也可能进入饱和区，静态工作点偏高，易进入饱和区实践证明：当晶体管进入饱和区后，晶体管的输出阻抗将急剧下降(由原来的线性工作区几十千欧或几百千欧下降为几百欧姆)，使谐振回路Q值大为降低，不仅使振荡波形严重失真，而且频率稳定度大为降低，甚至停振，为了避免上述情况发生，一般小功率振荡器将静态工作点设计得远离

5、饱合区而靠近截止区，所以，c取14mA之间(可调整风确定)。3、振荡器的起振检查(1)用三用表检查由于本振荡电路采用基极自给偏置，起始工作点在晶体管的放大区，故发射极应有正向偏置，接通电源后，调节电位器R ，使振荡管的静态电流lco=(14)nlA(可用测发射极电压Ve来得知，Ico的大小)若 VbVe1，振幅增大，如果AB1。要使振幅不继续增大而趋于稳定，必须使电路的AB值随振幅的增大而减小，自动调整到AB=1。与此相反，当电路中出现减幅现象时，必定满足在该振幅条件下的AB1。要使振幅不继续减小下去，必须使电路的AB值能随振幅的减小而增大，自动调整到AB=1。这就是说，欲使振荡器的振幅在发生

6、某种变化时能自动趋于稳定，电路的反馈系数AB应具有下述特性：振幅变化使AB值随之变化，AB变化再次造成的振幅变化应与原振幅变化相反。如果用数学式子表示既=负值写成偏导数的形式为2、高频功率放大器的设计 高频功率放大器电路如图3所示。图3 高频功率放大器电路图（1）、确定放大器的工作状态图中的作用是得到基极偏压，是直流供电电源的高频旁路电容，用来使有用信号在供电电源两端产生的电压忽略不计。为了获得较高的效率和最大的输出功率，选丙类放大器的工作状态为临界状态，所以，。集电极输出功率；所以谐振电阻；集电极基波电流振幅；集电极电流脉冲最大值；直流分量；直流功率；总效率；计算线圈砸数比 所以根据上面所得

7、数据选择可调式耦合线圈，把初级线圈电感设置为10uH，通过调节初级回路中的电容值以到达谐振频率，并且设置初级与次级线圈匝数比为1.47:1。3性能的测试（1）振荡器振荡频率为2MHz 正弦波振荡器的电路图4所示，振荡器振荡频率为2MHz时的示波器图形和频率计示数如图5所示。图4 正弦波振荡器电路图图5 示波器和频率计示数因为仪器本身原因和计算的误差，所以调节可变电容不能准确使谐振频率达到4MHz。（2）振荡器振荡频率为4MHz 同理可得振荡器振荡频率为4MHz时的示波器图形和频率计示数。因为仪器本身原因和计算的误差，所以调节可变电容不能准确使谐振频率达到4MHz。（3）高频功率放大器电路如图7

8、所示，当高频功率放大器的输入信号是振荡器输出4MHz的正弦波时，通过调节的大小，使LC回路达到谐振状态，此时的电极输出波形如图8所示。 图7 高频功率放大器电路（4）输出功率 测量高频功率放大器耦合输出电压为182 根据公式 所以 满足任务要求。经过对该课题的通过该实验电路最后得到振荡器谐振频率范围f0=24MHz并且是可调的， 高频功率放大器输出功率P500mW，效率70%。这次设计的电路，主要由正弦波振荡器和高频功率放大器两部分构成。用到了许多以前所学的和本学期所学习的知识，综合性比较强。由于实验仪器等原因，造成实验结果存在一定误差，但通过对比课程设计的要求，本次课程设计基本上达到了任务要

9、求。五、课设心得体会高频电子线路是一门同学们普遍反映很难学的专业基础课，所以在这次课程设计中，难免会遇到不少问题。首先就是对教材中提到的相关元件的概念、作用、以及参数等不是很熟悉。在做本次课程设计之前我又重新翻看了一遍教材，巩固了以前一些模棱两可的知识点，也有了许多新的发现与感受，在理论上对自己进行了一次全新的武装。在设计过程中，也遇到了很多或大或小的问题。首先是对所运用仿真软件的不熟悉，比如开始使用时找一个相关的元件要花好长时间，以及元件参数设置也不是很熟，不过通过一段时间的磨合这些问题都克服了然后就是理论知识的匮乏问题，通过同组同学之间的互相讨论，以及去图书馆和上网查阅相关资料，最终顺利的

10、解决了问题，也顺利的完成可本次课设。本次选题的三点式看似十分简单，然而缓冲级的设计却有很大的拓展空间。在这方面，参考资料显得十分重要。课本上只是简单的介绍西勒振荡器的基本原理，而跟多的任务要求实现需要我们去查阅资料和联系各个知识点。通过这次设计我对各种元件的识别和测试有了更深的了解，本次课程设计对我们专业知识的运用进行了一次全面的考核与检测。经过这次课程设计，让我对前面的路有了更多的信心，因为在这个过程中，我学到了不少实用的东西，对于高频电子电路有了更深层次的掌握，并且提高了独立解决问题的能力。虽然这次课程设计中我对电路进行了仿真，进一步熟悉了Multisim软件的使用，对建立文件、绘制电路图

11、、对其进行仿真等一系列过程都更加熟练，并且认真的对电路的每一部分进行了修正，但最后出来的波形还是不很稳定。我们在学习理论知识的同时还要努力培养自己的动手操作能力，对于通信工程的我们更是如此，通过这次课程设计我也看到了自己的差距，今后会努力提高自己的动手操作能力，以求真正领会各种专业知识，为将来的工作打下良好的基础。六、参考文献1张肃文.高频电子线路（第四版）M.北京：高等教育出版社,20042张肃文.高频电子线路（第五版）M.北京：高等教育出版社,20093曾兴雯，刘乃安，陈健.高频电路原理与分析（第四版），西安：西安电子科技大学出版社,20064杨霓清.高频电子线路实验及综合设计M机械工业出版社,20095铃木宪次(日).高频电路设计