自激式石英晶体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、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,采用电容三点式振荡器,运用 multisim 软件进行仿真。根据静态工作点计算出回路的 电容电感取值,得出输出频率与输出幅度有效值以达到任务书的要求。

有源晶振振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。凡是可以完成这 一目的的装置都可以作为振荡器。一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。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0f能通过,使振荡器产生单一频率的输出。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 f

U和输入电压iU要相等,这是振幅平衡条件。二是fU和iU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。一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。

本文章设计的是电容反馈三点式振荡器, 电容三点式振荡器,也叫考毕兹振荡器,是自激振荡器的一种,这种电路的优点是输出波形好。电容三点式振荡器是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。

本文章在根据已有的知识及搜集资料设计一个正弦波振荡器,要求根据给定参数设计电路,并利用 multisim 仿真软件进行仿真验证,达到任务书的指标要求,最后撰写课 设报告。报告内容按照课设报告文档模版的要求进行,主要包括有关理论知识介绍,电路 设计过程,仿真及结果分析等。

主要技术指标:输出频率 9 MHz,输出幅度(有效值)≥ 5V 。

2、方案的确定

正弦波振荡器分为LC振荡器、RC振荡器和石英晶体振荡器等类型。 其中LC和晶体振荡器用于产生高频正弦波, RC振荡器用于产生低频正弦波。LC振荡器是一种能量转换器,由晶振管等有源器件和具有选频作用的无源网络及反馈网络组成

LC振荡器的电路种类比较多,根据不同的反馈方式,又可分为互感反馈振荡器,电感 反馈三点式振荡器,电容反馈三点式振荡器,其中互感反馈易于起振,但稳定性差,适用 于低频,而电容反馈三点式振荡器稳定性好,输出波形理想,振荡频率可以做得较高。 由课程设计的技术指标来看本次正弦波振荡器课程设计选择电容反馈三点式振荡器。 电容反馈的三点式振荡器主要是通过电容反馈,所以可减弱高次谐波的反馈,使振荡 产生的波形得到改善,又适用于较高波段工作,目前已被广泛的应用于本振,调频, VCO 压控晶体振荡器等高频电路中。