电容三点式振荡电路
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三点式电容振荡电路一、三点式电容振荡电路三点式电容振荡电路是一种简单的电路结构,其基本原理是将电容和电阻组合成一个微分放大环路,当此环路上没有负反馈时,它将产生振荡。
一般来说,这种电路的结构要求有三个元件,即电容和两个电阻,因此也被称为三点式电容振荡电路。
三点式电容振荡电路的基本结构如下图所示:电路中,R1和R2分别是电阻,C1是电容,V1是激励电压源,V2是振荡输出电压。
二、工作原理三点式电容振荡电路由三个元件组成,它们是一个电容和两个电阻。
电容在激励电压V1的作用下,充放电,一边向R1传送电流,另一边向R2传送电流。
由于电容C1的特性,两边的电流大小是不同的,其中R1的电流比R2的电流大,因此在R1的一端就形成了一个较低的电压,而在R2的一端就形成了一个较高的电压。
当V1激励电压消失时,由于电容C1的特性,它将向R1和R2的另一端放电,从而形成一个信号,把它传递给V2,从而形成振荡。
当电容全部放电时,电路就进入下一个周期,从而形成持续的振荡。
三、应用三点式电容振荡电路的主要用途有:(1)用于无线收发电路的频率稳定振荡。
(2)用于超声波测距电路中的频率稳定振荡和发射控制。
(3)用于转换器中的频率稳定振荡,如变频器、变压器或变流器等。
(4)用于马达控制电路中的频率稳定振荡。
(5)用于模拟电路中的作为一种振荡电路的基础,如振荡器、定时器等。
四、优势三点式电容振荡电路的主要优点有:(1)这种电路结构简单,元件数量少,只需要一个电容和两个电阻,不需要复杂的电路结构。
(2)元件参数的改变可以很容易地改变振荡频率。
(3)它能够持续振荡,而且振荡的幅值不受电源电压的影响。
(4)由于它的低成本和易于构建,它在电子领域的应用非常广泛。
电容三点式振荡原理电容三点式振荡原理是指通过三个电容器组成的电路,在一定的条件下能够产生振荡。
电容三点式振荡电路是一种常用的电子振荡电路,广泛应用于通信、电子仪器及测量等领域。
电容三点式振荡电路由三个电容器和两个开关组成,其中两个电容器被连接到一个可调整的电压源上,第三个电容器则通过两个开关与另两个电容器交替连接。
当两个开关交替切换时,电容器之间的电荷会发生变化,从而导致电压的变化。
这种交替的电容器充电和放电的过程,就形成了一个振荡电路。
电容三点式振荡电路的振荡原理可以通过以下步骤进行解释:1. 电路初始状态:电容器C1和C2被连接到电源上,电容器C3离开电源。
电容器C1和C2开始充电,电荷开始积累。
2. 电容器充电过程:在一定的时间间隔后,开关1关闭,开关2打开,此时电容器C1和C2之间有一个路径可以流动电荷,电容器C3被连接到电源上开始充电。
3. 电容器放电过程:在电容器C3充电一段时间后,开关2关闭,开关1打开,电容器C1和C2之间的电荷开始流动,电容器C3被与电源隔离。
4. 交替过程:通过开关的交替切换,电容器C1、C2和C3之间的电荷和电压不断变化,形成振荡。
电容三点式振荡电路的交替作用是由电容器的充电和放电过程决定的。
当开关1打开时,电容器C1开始充电,同时电容器C2放电,电流会从C2流向C1,导致电势差的变化。
当电容器C1充电达到一定程度时,开关2关闭,电容器C1和C2之间的电荷开始流动,电容器C3被连接到电源上,开始充电。
当电容器C3充电一定时间后,开关1关闭,开关2打开,电容器C1和C2之间的电荷重新开始流动,电容器C3被隔离。
通过不断交替充电和放电的过程,电容三点式振荡电路实现了振荡。
电容三点式振荡电路中的电容器和两个开关的选择会直接影响振荡的频率和振幅。
电容器的容值越大,振荡的频率越低;两个开关的开关频率越快,振荡的频率越高。
根据电容三点式振荡电路的设计,可以调整电容值和开关频率,得到所需的振荡信号。
电容三点式振荡电路详解及multisim仿真实例电容三点式振荡电路是一种常见的电路,可以用于产生高频信号或者时钟信号。
本文将详细介绍电容三点式振荡电路的原理、设计方法以及multisim仿真实例。
首先,我们来看一下电容三点式振荡电路的原理。
电容三点式振荡电路由三个元器件组成,包括一个电容器、一个电感器和一个晶体管。
当电容器和电感器组成的LC振荡回路与晶体管共同工作时,就可以产生振荡信号。
具体来说,当电容器充电时,晶体管被激活,导致电容器放电并使振荡回路开始振荡。
随后,电容器重新充电并继续振荡,从而形成连续的高频信号。
接下来,我们来介绍一下电容三点式振荡电路的设计方法。
首先,需要选择电容器和电感器的具体数值,以及晶体管的型号。
在选择电容器和电感器时,需要根据所需的振荡频率来确定。
一般来说,振荡频率越高,所需的电容器和电感器数值就越小。
而在选择晶体管时,需要考虑其放大系数和工作电压等参数。
通过合理选择这些元器件,就可以设计出满足要求的电容三点式振荡电路。
最后,我们来看一下如何通过multisim软件进行电容三点式振荡电路的仿真实验。
首先,需要打开multisim软件,并创建一个新电路。
然后,将所选的电容器、电感器和晶体管拖入电路中并连接起来。
接下来,需要设置电容器和电感器的数值,以及晶体管的型号。
最后,可以进行仿真实验,观察电路的输出信号是否符合要求。
综上所述,电容三点式振荡电路是一种常用的电路,可以用于产生高频信号或时钟信号。
本文介绍了电容三点式振荡电路的原理、设计方法和multisim仿真实例,希望能对读者有所帮助。
三点电容震荡电路一、三点电容震荡电路的概述三点电容震荡电路是一种应用广泛的基本电路。
它由三个元件组成:两个电容器和一个放大器。
这种电路可以产生稳定的正弦波信号,因此在无线通信、声音制作等领域得到了广泛应用。
二、三点电容震荡电路的工作原理1. 基本结构三点电容震荡电路由一个放大器和两个反馈回路组成。
其中,一个反馈回路通过一个固定的电容连接到放大器的输入端,另一个反馈回路则通过另一个可变的电容连接到输出端。
2. 工作原理当输入信号被放大器放大后,经过反馈回路再次送回输入端。
在这个过程中,可变电容会不断地改变其值,从而改变整个系统的共振频率。
当系统达到共振频率时,输出信号将会增强,并且在整个系统中形成稳定的正弦波。
三、三点电容震荡电路的参数设计与计算方法1. 参数设计在设计三点电容震荡电路时,需要考虑以下几个参数:(1)放大器增益:为了保证系统的稳定性,放大器的增益应该足够高。
(2)反馈回路电容:反馈回路电容应该能够控制系统的共振频率,因此其值应该根据需要进行调整。
(3)可变电容:可变电容的范围和分辨率也需要根据需要进行选择。
2. 计算方法在计算三点电容震荡电路时,可以使用以下公式:(1)共振频率f0 = 1 / (2π√(C1C2R)),其中 C1 和 C2 分别是反馈回路中的两个电容器的值,R 是放大器的输出阻抗。
(2)可变电容值 Cx = (C1C2) / (C1 + C2),其中 Cx 是可变电容器的值。
四、三点电容震荡电路的特点与应用1. 特点(1)稳定性好:由于三点电容震荡电路具有自激振荡特性,因此其输出信号非常稳定,并且很少受到外界干扰。
(2)频率可调:通过改变反馈回路中的可变电容器,可以轻松地调整系统的共振频率。
(3)成本低廉:由于三点电容震荡电路的元件非常简单,因此制造成本非常低。
2. 应用三点电容震荡电路在无线通信、声音制作等领域得到了广泛应用。
例如,它可以用于产生调频(FM)信号,或者作为音频振荡器。
1电容三点式振荡器—考毕兹(Colpitts )振荡器图1给出两种电容三点式振荡器电路。
图中12b b R R 、和e R 为分压式偏置电阻,图1 电容三点式振荡器电路图(a )电路中,三极管发射极通过E C 交流接地,是共射组态;图(b )电路中,三极管基极通过b C 交流接地,是共基组态。
组态不同,但都满足“射同基反”的构成原则,即与发射极相连的两个电抗性质相同,不与发射极相连的是性质相异的电抗。
高频耦合和旁路电容(b c C C 、和E C 对于高频振荡信号可近似认为短路,旁路和耦合电容的容值至少要比回路电容值大一个数量级以上。
12L C C 、和构成并联谐振回路,12C C 和称为回路电容(也工作电容 。
2电容三点式振荡器电路的起振条件以图5 —22(b)所示共基组态的电容三点式电路为例分析起振条件。
(a)高频交流等效电路画高频振荡回路之前应仔细分析每个电容与电感的作用,应处理好以下问题:画高频振荡回路时,小电容是工作电容, 大电容是耦合电容或旁路电容, 小电感是工作电感, 大电感是高频扼流圈。
画等效电路时保留工作电容与工作电感, 将耦合电容与旁路电容短路, 高频扼流圈开路, 直流电源与地短路,通常高频振荡回路是用于分析振荡频率的,一般不需画出偏置电阻。
判断工作电容和工作电感, 一是根据参数值大小。
电路中数值最小的电容(电感和与其处于同一数量级的电容(电感均被视为工作电容(电感 , 耦合电容与旁路电容的数值往往要大于工作电容几十倍以上, 高频扼流圈的电感数值远远大于工作电感;二是根据所处的位置。
旁路电容分别与晶体管的电极和交流地相连,旁路电容对偏置电阻起旁路作用;耦合电容通常在振荡器负载和晶体管电路之间,起到高频信号耦合及隔直流作用。
这两种电容对高频信号都近似为短路。
工作电容与工作电感是按照振荡器组成法则设置的。
高频扼流圈对直流和低频信号提供通路, 对高频信号起阻隔作用。
图1(b )的交流等效电路图5 —24(a )电容三点式交流等效电路(b 起振条件和振荡频率起振条件包括振幅条件和相位条件。
1.2 电容三点式振荡电路设计图1所示为利用反馈原理设计的一个电容三点式振荡器,又称考毕兹振荡器。
图中晶体管放大电路构成主网络,直流电源对电路提供偏置,偏置电压经过直流工作点分析在电路中表示出来。
LC并联谐振回路构成正反馈选频网络,其中C1、C2和Ce分别为高频耦合电容和旁路电容,C3、C4为回路电容,L1是回路电感。
在不考虑寄生参数的情况下,根据正弦振荡的相位条件,振荡频率计算公式为:C4端接回基极构成正反馈,反馈系数为F=C3/C4。
电容三点式振荡器的优点为电容对晶体管非线性特性产生的高次谐波呈现低阻抗,所以反馈电压中高次谐波分量很小,因此输出波形接近于正弦波。
2 电路的仿真分析2.1 起振过程振荡曲线分析,即电路的瞬态分析(Time Domain Transient) 在Capture CIS中绘制电路的原理图如图1,各元件参数如图中所示。
对波形发生电路进行时域仿真就是仿真电路的输出波形,因此应选择瞬态分析方式。
仿真时间选择5 μs,并设置Maximum step(最大步长)为10 ns,以输出光滑的振荡波形。
执行仿真分析命令,可以在Probe中清晰地看出正弦波发生电路的起振过程。
图2即为out点输出波形,从中可见起振时间约为1.0 us。
根据仿真波形分析起振过程如下:在刚接通电源时电路中存在各种扰动,这些扰动均具有很宽的频谱,但是只有频率近似为LC选频网络谐振频率fo的分量才能通过反馈网络产生较大的反馈电压。
由于环路增益T>1,经过线性放大和反馈的不断循环,振荡电压会不断增大。
然而由于晶体管的线性范围是有限的,随着振幅的增大放大器逐渐进入饱和区或截止区,增益逐渐下降。
当放大器增益下降而导致环路增益下降到1时,振幅增长过程停止,振荡器达到平衡,进入等幅振荡状态。
改变横坐标将波形放大,利用标尺功能测得波形极大点时间坐标如图3中所示。
通过计算可发现波形周期不稳定:B-A=2.303 3-2.190 5=0.112 8 us,C-B=2.409 3-2.303 3=0.1060us,D-C=2.5107-2.409 3=0.101 4us,E-D=2.621 0-2.510 7=0.110 3 us;即波形频率fo稳定度不高fo=1/T≈4/(E-A)=9.29 MHz。
电容三点式振荡电路详解三点式振荡电路是一种采用三元素构成的RC振荡电路,包括放大器(或控制元件)、反馈电容和负反馈电阻。
它的电路构成如下:1. 电源:为振荡电路供电,由电压源和电流源构成。
2. 放大器:放大电路接在电源端,它具有输入电压放大和输出电压限幅功能。
3. 反馈电容:它将放大器产生的输出电压连接到放大器的负反馈输入端,以对放大器的输出电压进行反馈控制,使其获得稳定的直流输出。
4. 负反馈电阻:需要联合电容来完成整个反馈的功能,它的容量比较大,使得振荡中的电压可以被有效稳定。
三点式振荡电路的工作原理如下:1. rectification 工作:当放大器的输入端给定的sin θ的正弦波分量小于有效值时,输入端的正弦波经放大器放大后,输出端得到的信号立即发生整流,形成DC Voltage 正弦波变换得到脉冲波从而形成脉冲信号。
2. Feedback 工作:脉冲通过反馈电容与负反馈电阻形成一个低通滤波电路,反馈的直流电压通过这种滤波就可以获得一个携带信号的正弦波的输出信号。
3. oscillation 工作:此输出的正弦波经过放大器的放大元件,再反馈到放大器的负反馈输入端,形成一种持续振荡的循环,从而形成一个实际操作的三点式振荡电路。
三点式振荡电路的优缺点如下:优点:1. 有效率高:振荡电路可以达到良好的放大和抑制,以及对输入信号的高度灵敏度,效率更高。
2. 稳定性好:使用电容反馈节点,稳定性更好,不易受外界干扰。
3. 无限制的增益:可以实现有限的增益,也可以实现较大的增益,满足不同需求。
4. 有效的抑制谐振:能够有效的抑制低频部分的谐波,提高信号的纯度。
缺点:1. 处理效率低:多种元件组成,复杂的步骤中使得效率不高,损失比较多。
2. 成本较高:因为处理效率低,需要大量元件组成,所以成本较高。
3. 复杂的组装过程:需要更大的时间和技巧来检查、组装和调试放大器,复杂而缜密工作使得维护更加复杂。
总之,三点式振荡电路是一种有效的电路,可以带来更快的响应,更精确的振荡频率,且体积比较小。
改进型电容三点式振荡电路的设计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Protel2004DXP 制作PCB 板,并使用环氧树脂铜箔板和FeCl 3进行了制板和焊接。
使用实验要求的电源和频率计进行验证,实现了设计目标。
关键词:电容三点式、西勒电路、Protel 、印制电路板1 实验原理1.1 振荡的原理三点式LC 正弦波振荡器的组成法则(相位条件)是:与晶体管发射极相连的两个电抗元件应为同性质的电抗,而与晶体管集电极—基极相连的电抗元件应与前者性质相反。
图1-1所示为满足组成法则的基本电容反馈LC 振荡器共基极接法的典型电路。
当电路参数选取合适,满足振幅起振条件时,电路起振。
当忽略负载电阻、晶体管参数及分布电容等因素影响时,振荡频率osc f 可近似认为等于谐振回路的固有振荡频率o f ,即osc f = (1)式中 C 近似等于1C 与2C 的串联值1212C C C C C ≈+ (2)图1-1 电容反馈LC 振荡器由图1-1所画出的分析起振条件的小信号等效电路如图1-2所示。
图1-2 分析起振条件的小信号等效电路 由图1-2分析可知,振荡器的起振条件为:e L e L m ng g ng g n g +=+>'''1)(1 (3) 式中 '011,//L e L e eg g R R r == 0e R 为LC 振荡回路的等效谐振电阻;电路的反馈系数 112f C k n C C =≈+ (4) 由式(3)看出,由于晶体管输入电阻e r 对回路的负载作用,反馈系数f k 并不是越大越容易起振,反馈系数太大会使增益A 降低,且会降低回路的有载Q 值,使回路的选择性变差,振荡波形产生失真,频率稳定性降低;所以,在晶体管参数一定的情况下,可以调节负载和反馈系数,保证电路起振。
f k 的取值一般在0.1—0.5 之间。
电容三点式振荡电路
电容三点式振荡电路又称考毕兹振荡电路,如图Z0808所示,其结构与电感三点式振荡电路相似,只是将电感、电容互换了位置。
为了形成集电极回路的直流通路,增设了电阻RC。
该电路的交流通路如图Z0809 所示。
可以看出,它符合三点式振荡电路"射同基反"的构成原则,满足自激振荡的相位平衡条件。
在LC谐振回路Q值足够高的条件下,电路的振荡频率为
这种振荡电路的特点是振荡频率可做得较高,一般可达到100MHz以上,由于C2对高次谐波阻抗小,使反馈电压中的高次谐波成分较小,因而振荡波形较好。
电路的缺点是频率调节不便,这是因为调节电容来改变频率时,(既使C1、C2 采用双连可变电容)C1与C2也难于按比例变化,从而引起电路工作性能的不稳定。
因此,该电路只适宜产生固定频率的振荡。
用集成运放构成的电容三点式振荡电路,如Z0810所示。
可以证明,其振荡频率为:。
三点式电容振荡电路一、引言三点式电容振荡电路是一种常见的电路结构,用于产生稳定的振荡信号。
该电路由三个元件组成:电容、电感和电阻。
通过合理选择这三个元件的数值,可以实现不同频率的振荡信号输出。
本文将详细介绍三点式电容振荡电路的原理、特点和应用。
二、原理三点式电容振荡电路的原理基于谐振现象。
当电容和电感串联时,它们形成了一个谐振回路。
在理想情况下,谐振回路的谐振频率由电容和电感的数值决定,可以通过以下公式计算:f=2π√LC其中,f为谐振频率,L为电感的电感值,C为电容的电容值。
在三点式电容振荡电路中,电容和电感串联并联有一个电阻。
该电阻起到了阻尼的作用,使得振荡信号不会无限持续下去,而是逐渐衰减。
同时,电阻还起到了稳定振荡信号幅度的作用。
三、特点三点式电容振荡电路具有以下特点: 1. 简单可靠:该电路结构简单,元件数目少,易于制作和维护。
2. 可调性强:通过调整电容和电感的数值,可以实现不同频率的振荡信号输出。
3. 稳定性好:电阻的存在可以使振荡信号的幅度稳定,不会过大或过小。
4. 幅度可调:通过调整电阻的数值,可以控制振荡信号的幅度大小。
四、应用三点式电容振荡电路在电子电路中有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景: 1. 时钟电路:三点式电容振荡电路可以作为时钟电路的基础,产生稳定的时钟信号用于同步电子设备的工作。
2. 频率测量:通过调整电容和电感的数值,可以实现不同频率的振荡信号输出,用于频率测量和校准。
3. 无线电发射:三点式电容振荡电路可以作为无线电发射器的基础,产生稳定的射频信号。
4. 振荡器:三点式电容振荡电路可以作为振荡器的核心部件,产生稳定的振荡信号用于调试和测试电路。
五、实验步骤以下是使用三点式电容振荡电路进行实验的步骤: 1. 准备实验所需的元件:电容、电感和电阻。
2. 根据所需的振荡频率,选择合适的电容和电感数值。
3. 将电容、电感和电阻按照电路图连接起来,组成三点式电容振荡电路。
三点电容震荡电路在电子电路中,震荡电路是一种能够产生连续交流信号的电路。
其中之一是三点电容震荡电路,它由三个电容和其他元件组成。
本文将详细介绍三点电容震荡电路的原理、工作方式和应用。
原理三点电容震荡电路是一种自激振荡电路,利用正反馈实现连续产生交流信号。
它由三个电容(C1、C2和C3)、两个电阻(R1和R2)以及一个放大器组成。
其中C1和C2被称为“振荡电容”,C3被称为“耦合电容”。
三点电容震荡电路的工作原理如下:1.初始状态下,电路处于稳定状态,电容C1和C2存储了电荷,电压分别为V1和V2。
2.由于正反馈的作用,放大器输出的信号经过耦合电容C3后被馈入电容C1。
3.当信号经过C1时,电容C1会向C2放出一部分电荷,导致C2电压上升。
4.当C2电压上升到一定程度时,会将电容C3上的电压放大到足够高的水平,然后将信号馈回C1,形成一个循环。
5.这个循环会不断重复,产生连续的交流信号。
三点电容震荡电路的工作方式三点电容震荡电路可以工作在不同的频率范围内,取决于电容和电阻的数值选择。
下面是三点电容震荡电路的工作方式:1.选择合适的电容和电阻数值。
2.将电容和电阻连接到放大器。
3.通过调节电容数值可以改变震荡频率。
4.通过调节电阻数值可以改变震荡幅度。
5.可通过连接额外的电容或电阻来增加稳定性或改变波形。
应用三点电容震荡电路具有多种应用。
以下是一些常见的应用场景:1.信号源:三点电容震荡电路可用作产生特定频率的信号源,例如音频发生器、无线电信号发生器等。
2.时钟电路:三点电容震荡电路可用于时钟电路中,用于产生时钟脉冲以同步其他电路的操作。
3.通信系统:三点电容震荡电路可用于调制和解调的电路中,用于产生特定频率的调制信号。
总结三点电容震荡电路是一种能够产生连续交流信号的电路。
通过正反馈实现了自激振荡的效果。
它的工作原理简单,通过调节电容和电阻的数值可以改变震荡频率和幅度。
它在信号源、时钟电路和通信系统等领域有广泛应用。
电容三点式振荡电路
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电容三点式振荡电路的分析与仿真
摘要:自激式振荡器是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、一定频率和一定幅值的交变能量电路。
正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。
基于频率稳定度、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,本设计采用的是电容三点式振荡器。
关键词:电容三点式、multisim、振荡器
引言:不需外加输入信号,便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。
按照产生的波形,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性的器件构成的振荡器,在这种电路中,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。
设计原理:
1、电容三点式振荡电路
(1)线路特点
电容三点式振荡器的基本电路如图(1)所示。
与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C2和C3;与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L。
它的反馈电压是由电容C3上获得,晶体管的三个电极分别与回路电容的三个端点相连接,故称之为电容反馈三端式振荡器。
电路中集电极和基极均采取并联馈电方式。
C7为隔直电容。
图(1)
(2)起振条件和振荡频率
由图可以看出,反馈电压与输入电压同相,满足相位起振条件,这时可以调整反馈系数F,使之满足A0F>1就可以起振。
同理,可推倒出电容反馈三端电路的振荡频率如式:f C
1
LC
C
=反馈系数F为:F=C2/C3.
pi+
C
/(
2
2
)3
/(
)3
(
2
*)
(3)电路的优缺点
电容反馈三端电路的优点是振荡波形较好,因为它的反馈电压是靠电容获得,而电容原件对信号的高次谐波呈低阻抗,因此对高次谐波反馈较弱,使振荡波形更接近正弦波;另外,这种电路的频率稳定度较高,由于电路中得不稳定电容与回路电容C2、C3相并联,因此,适当增大回路的电容量,就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响。
第三,电容三端电路的工作频率可以做得很高,因此它可以这届利用振荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。
工作频率可以做得较高,可达到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围。
这种电路的缺点是:调C2或C3来改变振荡频率时,反馈系数也将改变。
使振荡器的频率稳定度不高。
2、改进型电容三点式电路设计
原理图设计如图(2):这个振荡电路由电感L与电容C1组成一个震荡电路,同时也是一个滤波器,将直流信号中的正弦波提取出来。
由于信号在电路中会衰减,所以需要将信号进行放大补偿,电路中的三极管就是放大用的,震荡信号输入三极管,经过放大作用,再输入到C1与L中,补偿掉损失的部分,这样振荡器就可以维持稳定的振幅和频率了。
关键元件就是C1,L与三极管T。
反馈网络是将输出信号送回到输入端的电容分压式正反馈网络,C2和Cb构成正反馈。
该射极偏置电路让三极管有合适的静态工作点。
从稳频的角度出发,应选择fT较高的晶体管,这样晶体管内部相移相对较小。
电路中通过调节C4来粗调振荡频率。
图(2)
电路由三部分组成
1 三极管放大器;(起能量控制作用)
2 正反馈网络;(由三点式回路组成)
3 选频网络;(由三点式回路的谐振特性完成选频功能)。
如图(3)、(4)为振荡器输出波形及频谱。
图3改进型电容三点式振荡电路输出信号波形
图4改进型电容三点式振荡电路输出信号频谱
总结
振荡电路接通电源后,有时不起振,或者在外界信号强烈触发下才起振(硬激励),在波段振荡器中有时只在某一频段振荡,而在另一频段不振荡等。
所有这些现象无非是没有满足相位平衡条件或振幅平衡条件。
如果在全波段内不振荡,首先要看相位平衡条件是否满足。
对三端振荡电路要看是否满足对应的相位平衡判断标准。
此外,还要在振幅平衡条件所包含的各种因素中找原因。
1、静态工作点选的太小。
2、电源电压过低,使振荡管放大倍数太小。
3、负载太重,振荡管与回路间耦合过紧,回路Q值太低。
4、回路特性阻抗ρ或介入系数pce太小,使回路谐振阻抗R O太低。
5、反馈系数k f太小,不易满足振幅平衡条件。
但k f并非越大越好,应适当选取。
有时在某一频段内高频端起振,而低频端不起振,这多半是在用调整回路电容来改变振荡频率的电路中,低端由于C增大而L/C下降,致使写真阻抗降低所起。
反之,有时低端振高端不振,原因可能有:
1、选用晶体管f T不够高。
2、管的电流放大倍数β太小。
在这个设计当中,我学会了振荡电路中的一些基础理论知识,在设计电路元件参数的时候首先要考虑电路起振条件和平衡条件,这分
别包含振幅条件和相位条件。
正反馈网络是振荡器设计中的一个重要环节,真反馈使输出起到与输入相似的作用是系统偏差不断增大,是系统振荡。
参考文献
【1】《通信电子线路》严国萍龙占超编著,科学出版社。
【2】《电子技术基础模拟部分》康华光主编高等教育出版社。
【3】《高频电子线路实验指导书》。