2023年LC调频振荡器的设计1.pdf

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1、 LC 调 频 振 荡 器 的 设 计 1 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 齐 齐 哈 尔 大 学 通 信 与 电 子 线 路 课 程 设 计 题 目：L C 调 频 振 荡 器 的 设 计 学 院：通 信 与 电 子 工 程 学 院 专 业 班 级：电 子 0 9 7 学 生 姓 名：金 玲 指 导 教 师：齐 怀 琴 张 劲 松 苗 凤 娟 李 静 辉 成 绩：联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文

2、档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 目 录 一、实 验 目 的 及 意 义 1、主 要 内 容 2、基 本 要 求 二、实 验 内 容 及 要 求 三、电 路 原 理 1、电 路 原 理 及 用 途 四、设 计 步 骤 和 调 试 过 程 1、总 体 设 计 电 路 2、电 路 工 作 状 态 或 元 件 参 数 的 确 定 3、仿 真 及 仿 真 结 果 分 析 4、设 计 电 路 的 性 能 评 测 五、结 论 及 心 得 体 会

3、 六、参 考 文 献 联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 一、目 的 及 意 义 1.1 目 的 通 过 此 次 课 程 设 计，进 一 步 消 化 理 解 所 学 过 的 知 识（电 路 理论、模 拟 电 路、数 字 电 路、计 算 机、通 信 电

4、 子 线 路 等），促 进 每 一位 同 学 的 创 新 意 识、综 合 能 力,鼓 励 同 学 尽 早 参 与 科 学 研 究、技 术开 发 和 社 会 实 践 等 创 新 活 动，不 断 激 发 学 生 学 习 的 主 动 性、积 极 性和 创 造 性，提 高 同 学 的 科 学 素 质 和 文 化 素 养，培 养 同 学 的 创 新 精神、创 业 精 神 和 实 践 能 力。1.2 意 义 1.注 重 过 程 参 与 通 信 电 子 线 路 课 程 设 计 的 实 施 更 加 注 重 实 践 创 新 研 究 过 程。其意 义 在 于 引 导 学 生 在 导 师 的 指 导 下，自 主 选

5、 题、自 主 设 计 来 完 成，设 计 过 程 中 要 进 行 数 据 分 析 处 理 和 撰 写 总 结 报 告 等 工 作，不 断 提 高同 学 的 自 我 学 习 能 力、团 结 协 作 能 力 和 组 织 实 施 能 力。2.注 重 实 践 创 新 通 过 课 程 设 计 鼓 励 学 生 结 合 学 科 专 业，从 自 身 所 长 与 兴 趣 出发，积 极 参 与 实 验 实 践 活 动，在 探 索、研 究、创 新 的 实 践 训 练 过 程中，提 出 自 己 的 观 点 与 见 解。3.注 重 切 实 可 行 在 课 程 设 计 的 选 题 中 一 定 要 思 路 新 颖、目 标

6、明 确、研 究 方 案 及技 术 路 线 可 行、实 施 条 件 可 靠 的 项 目。二、实 验 内 容 及 要 求 联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 2.1、主 要 内 容 根 据 所 提 出 的 基 本 要 求，设 计 一 个 L C 调 频

7、振 荡 器。通 过 在电 路 设 计、安 装 和 调 试 中 发 现 问 题、解 决 问 题，掌 握 L C 调 频 振 荡 器 的 基 本 设 计 方法，加 深 对 该 门 课 程 的 理 论 知 识 的 理 解，提 高 电 子 实 践 能 力。2.2、基 本 要 求 设 计 一 个 L C 调 频 振 荡 器，主 要 技 术 指 标 为(1)主 振 频 率 f o=6.5 M H z;(2)频 率 稳 定 度 f o/f o 0.0 0 0 5/小 时;(3)输 出 电 压 V 0 V 1;(4)最 大 频 偏 f m=2 5 k H z 三、电 路 原 理 3.1.电 路 原 理 及 用

8、 途 主 要 技 术 指 标:1、主 振 频 率 f o=5 MH z 2、频 率 稳 定 度 f/f 0.0 0 0 1 3、输 出 电 压 U o 1 V 4、调 制 信 号 U 2 V-3 V/f=1-3 K H z 5、最 大 频 偏 f m=士 2 5 K H z 实 现 调 频 的 方 法 很 多，大 致 可 分 为 两 类，一 类 是 直 接 调 频，另一 类 是 间 接 调 频。直 接 调 是 用 调 制 信 号 电 压 直 接 去 控 制 自 激 振 荡 器的 振 荡 频 率(实 质 上 是 改 变 振 荡 器 的 定 频 元 件)，变 二 极 管 调 频 便属 于 此 类

9、间 接 调 频 则 是 利 用 频 率 和 相 位 之 间 的 关 系 将 调 制 信 号 进 行适 当 处 理(如 积 分)后，再 对 高 频 振 荡 进 行 调 相，以 达 到 调 频 的 目的。两 种 调 频 法 各 有 优 缺 点。联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权

10、请联系网站删除 谢谢11(图 1 原 理 电 路)间 接 调 频 稳 定 性 较 高，但 不 易 获 得 较 大 的 频 偏。直 接 调 频 的 稳定 性 较 差，但 得 到 的 频 偏 大，线 路 简 单，故 应 用 较 广;本 次 设 计 实验 采 用 变 容 二 极 管 直 接 调 频，其 原 理 电 路 如 图 1 所 示。图 中 D 为 变 容 二 极 管，C 2,L 1、和 C 3 组 成 低 通 滤 滤 器，以 保 证 调 制 信 号 顺 利 加 到 调 频 级 上，同 时 也 防 止 调 制 信 号 影 响 高 频振 荡 回 路，或 高 频 信 号 反 串 入 调 制 信 号

11、电 路 中。调 制 级 本 身 由 两 组电 源 供 电。对 高 频 振 荡 信 号 来 说，L 1 可 看 作 开 路，电 源 E B 的 交 流 电 位为 零，R 1 与 C 3 并 联:如 果 将 隔 直 电 容 C 4 近 似 看 作 短 路，R 2 看作 开 路，则 可 得 到 图(b)所 示 的 高 频 等 效 电 路。不 难 看 出，它 是 一个 电 感 三 点 式 振 荡 电 路。变 容 二 极 管 D 的 结 电 容 C j，充 当 了 振 荡回 路 中 的 电 抗 元 件 之 一。所 以 振 荡 频 率 取 决 于 电 感 L 2 和 变 容 二 极管 的 结 电 容 C

12、j 的 值。变 容 二 极 省 的 正 极 直 流 接 地(L 2 对 直 流 可 视 为 短 路)，负 极 通过 R 1 接+E B，使 变 容 二 极 管 获 得 一 固 定 的 反 偏 压，这 一 反 偏 压 的大 小 与 稳 定，对 调 频 信 号 的 线 性 和 中 心 频 率 的 稳 定 性 及 精 度，起 着决 定 性 作 用。联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与

13、科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11(图 2 波 形 示 意 图)对 调 制 信 号 来 说，L 2 可 视 为 短 路，调 制 信 号 通 过 隔 直 流 电容 C 1 和 L 1 加 到 变 容 二 极 管 D 的 负 极，因 此，当 调 制 信 号 为 正 半周 时，变 容 二 极 管 的 反 偏 电 压 增 加，其 结 电 容 减 小，使 振 荡 频 率 变高;调 制 信 号 为 负 半 周 时，变 容 二 极 管 的 反 偏 压 减 小，其 结 电 容 增大，使 振 荡 频 率 变 低。由 上

14、 可 见，变 容 二 极 管 调 频 的 原 理 是，用 调 制 信 号 去 改 变 加在 变 容 二 极 管 上 的 反 偏 压，以 改 变 其 结 电 容 的 大 小，从 而 改 变 高 频振 荡 频 率 的 大 小，达 到 调 频 的 目 的。由 变 容 二 极 管 结 电 容 C j 变 化实 现 调 频 的 波 形 示 意 图 如 图 2 所 示。四、设 计 步 骤 和 调 试 过 程 4.1、总 体 设 计 电 路 联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系

15、网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11（图 3 总 体 设 计 电 路）4.2、电 路 工 作 状 态 或 元 件 参 数 的 确 定 依 据 设 计 要 求，对 频 率 稳 定 度 f o/f o 要 求 较 高，故 选 用 电容 三 点 改 进 克 拉 泼 振 荡 器 如 图 3 所 示 图 中，晶 体 管 接 成 共 基 组 态，C b 为 基 极 祸 合 电容。振 荡 电 路 的 静 态 工 作 点 由 R b

16、 1,R w 1,R b 2,R e、与 R c 决定。变 容 二 极 的 直 流 偏 置 电 路 由 R 1,R 2 与 R w 2 构 成。只 要 静 态偏 置 调 整 合 适，就 可 实 现 线 性 调 频。Z l 为 扼 流 电 感。R 为 限 流 电阻。C c 为 振 荡 回 路 与 变 频 回 路 的 祸 合 电 容，采 用 部 分 接 入。C 4为 调 制 信 号 输 入 藕 合 电 容。振 荡 电 路 静 态 工 作 点 设 置 已 知:I c q 为 2 m A 为 了 获 得 较 大 的 动 态 范 围，一 般 取 V c e q为 电 源 电 压 的 一 半，故 取 V

17、c e q=6 V 因 有:I c q=(V c c-V c e q)/(R e+R c)则 R e+R c=(V c c-V c e q)/I c q=(1 2-6)/2=3 K 联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 为 提 高 电 路 的 工 作

18、稳 定 性，R e 可 适 当 取 大 一 些，但 应 小 于R c，故 取:R e=1 K 则 R C=2 K 因 有:R b 2=V b q/I 1 I 1=(5-1 0)I b q I b q=I c q/V b q=V e q+0.7 V V e q=I c q R e 则:V e q=2 X 1=2 V V b q=2+0.7=2.7 V I b q=2/6 0=0.0 3 3 取 I 1=1 0 I b q=0.3 3 R b 2=V b q/I 1=2.7/0.3 3=8.1 8 K 取 标 称 电 阻 8.2 K 因 有:R b 1=(V c c-V b q)/V b q R

19、b 2 则:R b 1=(1 2-2.7)/2.7 8.2=2 8.2 4 K 为 调整 静 态 电 流 方 便，用 一 2 0 K 电 阻 与 4 7 K 电 位 器 串 联。计 算 主 振 回 路 元 件 参 数 在 电 容 三 点 式 克 拉 泼 振 荡 器 中，由 L,C 1，C 2 与 C 3 组 成 井联 谐 振 回 路。其 中 C 2 两 端 的 电 压 构 成 振 荡 反 馈 电 压，其 大 小 由 反馈 系 数 F=C 1/C 2 选 定，比 值 一 般 应 满 足 1/2-1/8。为 了 减 小晶 体 管 极 间 电 容 对 回 路 振 荡 频 率 的 影 响，C 1 与

20、C 2 的 取 值 应 较大，即 C 3 C 1，C 3 C 2,但 C 1，C 2 不 能 过 大，若 过 大 则 L 回变 小，Q 值 将 降 低，振 荡 幅 度 也 会 变 小，稳 定 性 也 变 差。则 回 路 一阴 皆 振 频 率 f o 主 要 有 C 3 决 公 式 1 决 定，即 若 取 L=1 2 u H，则 电容 C 3=1 0 0 p f。实 际 电 路 应 用 时，可 适 当 调 整 L 的 匝 数 与 C 3 的大 小。C 1 与 C 2 的 取 值，应 遵 循 F=C 1/C 2=1/8-1/2 的 条 件，若 取 C 1=2 0 0 p f，则 C 2=6 8 0

21、 p f,电 路 中 的 基 极 祸 合 电 容 C b,是提 供 等 效 交 流 通 路，一 般 取 值 为 0.0 l u f。（公 式 1）计 算 调 频 电 路 元 件 参 数 变 容 管 的 静 态 反 向 偏 置 电 压 V q 由 电 阻 R 1 与 R 2 分 压 决 定，即 V q=(R 2/(R 1+R 2)V c c。己 知，V q=4 V,若 取 R 2=l 0 K，则 R 1=2 0 K。实 验 电 路 中，R 1 用 l 0 K 电 阻 与 4 7 K 电 位 器 R w 2 串 联，以 便 调 整 静 态 偏 压V q。隔 离 电 阻 R 应 远 大 于 R 1，

22、R 2，故 取 R=1 5 0 K。联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 为 了 减 小 振 荡 回 路 输 出 的 高 频 电 压 对 变 容 管 的 作 用，减 小 中心 频 率 的 漂 移，常 将 耦 合 电 容 C c 的 容 量 选 得 较

23、小(与 C j 同 数 量级)，形 成 部 分 接 入 式 变 容 二 极 管 调 频 电 路。对 部 分 接 入 式 变 容 二极 管 调 领 电 路 进 行 理 论 分 析 可 得 到 其 频 偏 公 式:（公 式 2 频 偏 公 式）式 中 P=C c/(C c+C j)P=C 1/(C 1+C j q)为 接 入 系 数。一 般 p 1,可 以 先 取 p=0.2,然 后 在 实 验 中 调 试 由 C j-v 曲 线 得 到V q=4 V 时，对 应 C q=5 0 p f 则:C c=p C Q/1-p=2 8.8 p f。取 标称 值 C c=3 0 p f,低 频 调 制 信

24、号 U 的 藕 合 支 路 电 容 C 4 及 电 感 Z L应 对 U 提 供 通 路，一 般 U 的 频 率 为 几 十 H Z 至 几 十 K H Z，故 取C 4=1 0 u f,Z L=2 2 0 u H。高 频 旁 路 电 容 C 5 应 对 调 制 信 号 U 呈 现高 阻，故 取 C 5=1 5 0 0 p f.综 合 以 上 计 算 结 果，的 实 际 变 容 二 极 管调 频 振 荡 器 电 路 如 图 1-4 所 示。（图 4 变 容 二 极 管 调 频 振 荡 器）联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的

25、性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 4.3 仿 真 及 仿 真 结 果 分 析 联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社

26、会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 4.4、设 计 电 路 的 性 能 评 测(经 分 析 或 测 试 是 否 达 到 了 设 计要 求)经 过 仿 真 分 析 使 其 主 振 频 率 f=6.5 MH z;保 持 频 率 稳 定 度 f o/f o 0.0 0 0 5/小 时;保 证 输 出 电 压 V 0 1 V;确 保 最 大 频 偏 f m=2 5 k H z 的 设 计 要 求。联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参

27、考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11 五、结 论 及 心 得 体 会 在 此 次 课 程 设 计 中，实 践 能 力 得 到 了 加 强，不 但 锻 炼 了 我 们最 基 本 的 高 频 电 线 路 的 设 计 能 力，更 重 要 的 是 让 我 们 更 深 刻 的 认 识了 高 频 电 子 线 路 这 门 课 程 在 实 际 的 应 用。在 此 次 设 计 时 我 们 也 遇 到了

28、 不 少 的 困 难 和 问 题，但 在 同 伴 们 的 共 同 努 力 下，通 过 老 师 的 帮助，辛 苦 的 去 专 研 去 学 习，最 终 都 克 服 了 这 些 困 难，问 题 得 到 了 解决。其 中 遇 到 的 问 题 我 们 必 须 自 己 查 找 相 关 资 料，利 用 图 书 馆 和 网络，这 是 一 个 比 较 辛 苦 和 漫 长 的 过 程，你 必 须 从 无 数 的 信 息 中 分 离出 对 你 有 用 的，然 后 加 以 整 理，最 后 才 学 习 到 变 为 自 己 的 并 用 到 设计 中 的 问 题 去。要 设 计 一 个 电 路 总 得 先 仿 真 成 功

29、之 后 才 能 实 际 接线，但 最 后 的 成 品 却 不 完 全 与 仿 真 时 一 样，因 为 在 实 际 接 线 中 有 着各 种 各 样 的 条 件 限 制，如 在 实 际 中 因 芯 片 本 身 的 特 性 而 未 达 到 成联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请

30、联系网站删除 谢谢11 功。性 格 决 定 习 惯，习 惯 决 定 命 运，每 个 人 都 能 设 计 出 自 己 独 特 的方 案。参 考 文 献 1 阳 昌 汉.高 频 电 子 线 路 哈 尔 滨:哈 尔 滨 工 程 大 学 出 版 社，2 0 0 0 2 谢 自 美.电 子 线 路 设 计;实 验;测 试.武 汉:华 中 科 技 大 学 出 版社，2 0 0 0 3 高 吉 祥.电 子 技 术 基 础 实 验 与 课 程 设 计 北 京:电 子 工 业 出 版社，4 陈 梓 城.实 用 电 I 电 路 设 计 与 调 试 北 京:中 国 电 力 出 版 社，2 0 0 6 5 李 银 华.电 子 线 路 设 计 指 导.北 京:北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流目录一实验目的及意义主要内容基本要求二实验内容及要求三电路原理电 的性能评测五结论及心得体会六参考文献仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流一目 促进每一位同学的创新意识综合能力鼓励同学尽早参与科学研究技术开发和社会实践等创新活动不断激发学生学习的