目 录
引言 ................................................................... 1 1 设计要求 ............................................................ 1 2 设计构思及理论 ..................................................... 1
2.1 设计思路 ............................................................ 1 2.2 设计构思的理论依据 ................................................... 3
3 系统电路的设计及原理说明 .......................................... 4
3.1 系统框图及说明 ...................................................... 4 3.2 电路设计说明 ........................................................ 5 3.3 关键元器件的介绍..................................................... 5
4 仿真验证叙述及效果分析 ............................................ 5
4.1 仿真电路 ............................................................ 5 4.2 仿真运行结果 ........................................................ 6
5 工程设计 ............................................................ 6 6 制作（特点）叙述 ................................................... 7 7 调试测试分析 ....................................................... 7 8 结束语 .............................................................. 7 谢 辞 .................................................................. 9 参考文献 .............................................................. 10 附图 .................................................................. 11
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引言
三点式振荡电路是指电容或电感（反馈部分）的3个段分别接晶体管的三个极，故称为三点式振荡电路。目前三点式振荡电路主要分为电感三点式和电容三点式振荡电路。电感三点式振荡电路是指原边线圈的3个段分别接在晶体管的3个极。又称为电感反馈式振荡电路或哈特莱振荡电路。本次试验采用共基放大电路与电感三点式震荡回路结合成基本振荡器，再在后级加个共基放大电路来带动负载，并利用电容和电感的特性来改善输出波形。其特点是：
1.易起振。
2.调节频率方便。采用可变电容可获得较宽的频率调节范围，一般用于产生几十兆赫兹以下的正弦波。
3.输出波形较差。
1 设计要求
（1）要实现的功能：设计一个电感三点式振荡器，产生10MHz的震荡频率，并能带动620欧的负载。
（2）要求达到的技术指标：振荡频率f0=10MHz，输出频率电压U0≥0.5Vpp/620欧；输出波形为正弦波（无明显失真）；供电电压Vcc=12V。
（3）完成要求：设计与制作可供实际检测的实物样品，并且按要求完成课程设计报告。
2 设计构思及理论
2.1 设计思路
要设计一个电感三点式振荡电路，可以有几个电容和电感还有一个三极管和一个后级放大电路来达到要求。用改变电容的方法来调整震荡频率，方便调试而不会影响反馈系数，可以是波形输出更加稳定而没有明显的失真现象。但是为了达到输出频率电压技术指标，加一个共基放大电路，提高输出电压幅度。
1.电路组成
如图所示为电感三点式振荡电路的原理图。这种电路的LC并联谐振电路中的电感有首端、中间抽头和尾端三个端点，分别与放大器件的集电极、发射极（地）和基极相连，反馈信号取自电感L2上的电压，因此，习惯上将图1所示电路称为电感三点式LC振荡电路。
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2.相位平衡条件判断
前面讨论LC并联谐振回路时已得出结论：谐振时，回路电流远比流入或流出LC回路的电流大得多。因此，电感中间抽头的瞬时电位一定在首、尾两端点的瞬时电位之间。若电感的中间抽头交流接地，则首端与尾端的信号电压相位相反。若电感的首端或尾端交流接地，则电感其他两个端点的信号电压相位相同。振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的；一个是反馈电压和输入电压要相等，这是振幅平衡条件。二是和必须相位相同，这是相位平衡条件，也就是说必须保证是正反馈。
根据分析，图1电路满足相位平衡条件。 3.幅值条件及振荡频率
至于振幅条件，则容易满足，只要适当选择BJT的工作点和L2/L1的比值，就可以实现起振。考虑到L1、L2间的互感M后，电路的振荡频率可近似表示为:
f?f0?12?(L1?L2?2M)C (式1)
电感三点式正弦波振荡电路不仅容易起振，而且采用可变电容器能在较宽的范围内调节振荡频率，其工作频率范围可以从数百千赫至数十兆赫，所以用在经常改变频率的场合（例如收音机、信号发生器等）。电路的缺点是，反馈电压取自L2上，L2对高次谐波（相对于f0而言）阻抗较大，因而引起振荡
回路输出谐波分量增大，输出波形较差。
图1 电感三点式LC振荡电路
正弦振荡器静态工作点应设计在放大区，并略偏向截止的方向，称这样工作状态为软激励状态。若静态工作点设计在接近截止区或截止区称为硬激励状态，应极力避免。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的，只有这样才能使振荡维持下去。选频网络则只允许某个特定频率能通过，使振荡器产生单一频率的输出。
但是经过仿真软件仿真以后，用以上电路输出波形较差，而且不容易起振，所以，不应该使用图1的电路图来做课设。
如图2所示，图中利用两个共基放大，由L3、L4、C3和VC1组成一个电感三点式震荡回路，后级的共基放大输出前级的输出电压并提供给负载RL。电感L1和L2起到通直阻交的作用；电容C2、C4、C5、C6有通交阻直的作用。震荡回路中加了个调节电容是为了方便调试。其中还有C1等的反馈作用。Rb1、Rb2、Rb、Rb3等偏置电阻给三极管提供合适的偏置电压，使三极管获得稳定的静态工作点，以便于放大和振荡回路起震。
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图2 设计的电感三点式振荡器原理图 2.2 设计构思的理论依据 （1）电感三点式震荡电路的组成
图3是电感三点式振荡器电路图的原理图。由图可见，这种电路的LC并联谐振电路
中的电感有首端、抽头和尾端三个端点，其交流通路分别与放大电路的集电极、发射极(地)和基极相连，反馈信号取自电感L2上的电压，因此习惯上将图3所示电路称为电感三点式LC振荡电路，或电感反馈式振荡电路。
图3 电感三点式LC振荡电路 图4 电感三点式等效电路 上述讨论并联谐振回路时已得出结论 ：
谐振时，回路电流远比外电路电流为大，1、3两端近似呈现纯电阻特性。因此，当L1和L2的对应端如图所示，则当选取中间抽头,2为参考电位(交流地电位)点时，首1尾3两端的电位极性相反。
（2）电感三点式振荡器电路振荡条件分析 ①相位平衡条件：
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现在采用瞬时极性法分析电感三点式振荡器电路图3所示的相位条件。设从反馈线的点b处断开，同时输入Vb为(+)极性的信号，由于在纯电阻负载的条件下，共射电路具有倒相作用，因而其集电极电位瞬时极性为(－)，又2端交流接地，因此3端的瞬时电位极性为(+)，即反馈信号Vf与输入信号Vb同相，满足相位平衡条件。 根据“射同基反”的原则，也可以判别三点式振荡电路的相位平衡条件，方法是先画出交流等效电路如图4所示,显然该电路符合“射同基反”的原则，因此满足相位平衡条件。 ②幅度平衡条件： ?AV0L2?1 (式2) L1电路的幅度平衡条件为 Av较大，只要适当选取L2与L1的比值，就可实现起振。当加大L2(或减小L1)时，有利于起振。 （3）电感三点式振荡器电路振荡频率
考虑L1、L2间的互感，电路的振荡频率可近似表示为：
f?f0?12?(L1?L2?2M)C （式3）
根据设计好的电路和性能指标要求通过理论公式计算理论值。
先设定电感L3和L4值都为为2.2uH,再结合10MHz的频率要求，通过上面的公式计算电容的取值（互感忽略不计）。经计算C3≈60pF。
晶体管输入及输出电阻分别和两个回路电抗元件并联，影响回路的等效电抗元件参数，从而影响振荡频率。由于晶体管输入及电容输出环境温度、电源电压等因素而变化，所以三点式电路的频率稳定度不高。
3 系统电路的设计及原理说明
3.1 系统框图及说明
图5 系统框图
反馈网络1 反馈网络2 放大器 基本振荡放大器 输出 电路由2个放大器和2个反馈网络来组成，产生一定频率的信号，经放大再输出。但是反馈网络1必须满足三个条件：起振条件，平衡条件和稳定条件。
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