(最新整理)克拉潑改進型電容三點式振蕩器

1、(完整)克拉潑改進型電容三點式振蕩器(完整)克拉潑改進型電容三點式振蕩器 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)克拉潑改進型電容三點式振蕩器）的內(nèi)容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為(完整)克拉潑改進型電容三點式振蕩器的全部內(nèi)容。目錄前言1工程概況1正文13。1設(shè)計的目的和意義13。1。1設(shè)計目的1

2、3。1。2設(shè)計意義13.2克拉潑電容三點式振蕩電路的基本原理13。2。1 振蕩器組成原則13.3.2改進型電容三點式(克拉潑振蕩器）的由來23。2。3 克拉潑振蕩器的電路分析23.2。4克拉潑振蕩器的起振條件33。2.5克拉潑振蕩器的振蕩頻率33。2.6克拉潑振蕩器的電容參數(shù)影響43。3設(shè)計方法和內(nèi)容53。3。1電容三點式和改進型電容三點式仿真比較53。3.2克拉潑振蕩器電容參數(shù)改變對波形的影響73。5結(jié)論7致謝8參考文獻8前言振蕩器用于產(chǎn)生一定頻率和幅度的信號，它不需要外加輸入信號的控制，就能自動的將直流電能轉(zhuǎn)化為所需要的交流能量輸出。振蕩器的種類很多，根據(jù)產(chǎn)生振蕩波形的不同，可分為正弦波振

3、蕩器和非正弦波震蕩器。正弦波振蕩器從組成原理來看,可分為反饋振蕩器和負阻振蕩器。正弦波振蕩器的作用是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、幅度不變的正弦波輸出.以lc諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋振蕩器稱為lc正弦振蕩器。三點式振蕩器屬于lc振蕩器的一種，由于電容三點式頻率調(diào)節(jié)不便引起電路工作性能的不穩(wěn)定使該電路只適宜產(chǎn)生固定頻率的振蕩，所以選擇了改進型電容三點式（克拉潑電路）,即在電容三點式電路的基礎(chǔ)上,在諧振回路的電感支路上串聯(lián)一個可調(diào)電容。此次設(shè)計的電路是建立在反饋電路基礎(chǔ)之上的，在熟悉了改進型電容三點式的原理下，對電路進行仿真，由輸出波形比較它們的不同,最后得出可調(diào)電容的值越大,振蕩頻率穩(wěn)定度越高.振蕩器在現(xiàn)代科

4、學技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,例如，在無線電通信、廣播、電視設(shè)備中來產(chǎn)生所需要的載波和本機振蕩信號;在電子測量儀器中用來產(chǎn)生各種頻段的正弦信號。工程概況此次課程設(shè)計是在multisim軟件下對改進型電容三點式克拉潑電路的輸出波形進行仿真。由于振蕩器的種類很多，適用的范圍也不相同，但它們的基本原理都是相同的，都由放大器和選頻網(wǎng)絡(luò)組成，都要滿足起振，平衡和穩(wěn)定條件。本次課程設(shè)計要求振蕩器的輸出頻率為10mhz，屬于高頻范圍。所以選擇lc振蕩器作為參考對象,再考慮輸出頻率和振幅的穩(wěn)定性，最終選擇了克拉潑振蕩器。此次可設(shè)用了兩周的時間，對改進型電容三點式克拉潑電路進行仿真，發(fā)現(xiàn)了克拉潑電路的優(yōu)缺點。正文3

5、。1設(shè)計的目的和意義3。1.1設(shè)計目的熟悉multisim軟件，運用軟件里的一些元器件連接電路圖，完成課程設(shè)計：改變型電容三點式(克拉潑電路）設(shè)計仿真。1。對改進型電容三點式(克拉潑電路）進行輸出波形仿真，并分析。3。調(diào)節(jié)可變電容的值,觀察輸出波形的變化,并與實際理論值進行比較。3。1。2設(shè)計意義 設(shè)計的改進型電容三點式電路克服了電容三點式電路的頻率高的缺點，在實際應(yīng)用中的范圍更加廣泛。3。2克拉潑電容三點式振蕩電路的基本原理3。2.1 振蕩器組成原則 振蕩器lc回路的三個端點與晶體管的三個電極分別連接構(gòu)成的電路即為三點式振蕩器，如圖所示： 圖3-1三點震蕩器一般形式三點式lc正弦波振蕩器的組

6、成法則是：與晶體管發(fā)射極相連的兩個電抗元件應(yīng)為同性質(zhì)的電抗,而與晶體管集電極-基極相連的電抗元件應(yīng)與前者性質(zhì)相反。也就是說上圖中、與的性質(zhì)必須相反振蕩器才能起振.3.3。2改進型電容三點式（克拉潑振蕩器）的由來在電容三點式電路中，要減小極間電容在回路總電容中的比重,可以采用部分接入的方法。一種電容三點式振蕩器的改進型電路-克拉潑振蕩器就是從這一點出發(fā)得到的。在電容三點式振蕩器電路的回路中僅多加一個與、相串聯(lián)的電容即構(gòu)成了克拉潑振蕩器。3。2.3 克拉潑振蕩器的電路分析 （a） 實際電路 (b)交流通路圖3-2 克拉潑振蕩器原理圖圖1（a）和（b）分別是克拉潑振蕩器的實際電路和相應(yīng)的交流通路。由

7、圖3-2（a）可知,克拉潑電路與電容三點式電路的差別,僅在回路中多加一個與、相串聯(lián)的電容。通常取值較小，滿足,，回路總電容主要取決于。而回路中的不穩(wěn)定電容主要是三極管的極間電容、，它們又都直接并接在、上，不影響值，結(jié)果是減小了這些不穩(wěn)定電容對振蕩頻率的影響，而且越小，這種影響就越小，環(huán)路增益就越小，回路標準性就越高。實際情況下，克拉潑電路的頻穩(wěn)度大體上比電容三點式電路高一個量級，達。3。2。4克拉潑振蕩器的起振條件 （a）克拉潑電路 (b）開環(huán)電路圖33克拉潑電路及其開環(huán)電路在如圖(a)所示的克拉潑電路中，、的串聯(lián)支路呈感性，符合三點式電路的組成法則，即與發(fā)射極連接的為和,而不與發(fā)射極連接的為

8、感性電抗.該電路滿足相位平衡條件.在處斷開,可以得到如圖（b）所示的開環(huán)電路.它的反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)保持不變，仍為，不同的僅是需要通過和的電容分壓網(wǎng)路折算到集電極上,折算后的數(shù)值為(或)，其中。因此，該電路的振幅起振條件為其中，。3。2.5克拉潑振蕩器的振蕩頻率克拉潑振蕩電路是在電容三點式振蕩電路的基礎(chǔ)上，采用和的串聯(lián)電路代替原來的而構(gòu)成的。由圖3-2(b）可知，在工作頻率上，與串聯(lián)支路應(yīng)等效為一個電感，和以及并接在，上的，只是整個回路電容的一部分，晶體管以部分接入的方式與回路聯(lián)接，這樣就減弱了晶體管與回路的耦合。由于，,因而回路總電容近似等于，振蕩器的振蕩頻率為 顯然，管子的結(jié)電容對的影響是

9、很小的,而且越小，結(jié)電容對振蕩頻率的影響就越小。但是，由于,只是整個振蕩回路的一部分，晶體管是以部分接入的方式與回路連接，減弱了晶體管與回路之間的耦合.而晶體管的電壓反饋系數(shù)為：。如果設(shè)回路l兩端的等效負載為，則折合到集電極回路作為集電極負載電阻: 為回路總阻抗反映到管子ce端的接入系數(shù)，其值為 可見減小也減小，從而導致放大倍數(shù)下降，會影響起振條件。由于通過改變來改變振蕩頻率的同時會影響負載電阻變化，進而影響振蕩器的性能，故克拉潑振蕩器不適合用作頻率可變振蕩器。3。2。6克拉潑振蕩器的電容參數(shù)影響如圖32（a)所示，在電容三點式振蕩電路中接入后，雖然振蕩器的反饋系數(shù)不變，但是接在兩端的電阻折算

10、到振蕩管集基極間的數(shù)值（設(shè)為)減小，其值為 式中，是、和包括各極間電容在內(nèi)的總電容。因而，放大器的增益亦即環(huán)路增益將相應(yīng)減小。顯然，越小，環(huán)路增益就越小?？芍谶@種振蕩電路中，減小來可提高回路標準性.但取值過小，振蕩器就不會滿足振幅起振條件而停振.3。3設(shè)計方法和內(nèi)容3。3。1電容三點式和改進型電容三點式仿真比較圖34 電容三點式電路仿真圖35電容三點式輸出波形仿真與共基電容三點式振蕩器電路相比,在電感支路上串連一個電容。但它有以下特點：1、振蕩頻率改變不影響反饋系數(shù)；2、震蕩幅度比較穩(wěn)定;3、電路中為變電容，調(diào)整它可一定范圍內(nèi)調(diào)整震蕩頻率；但不能太小,否則導致停振，所以克拉潑振蕩器頻率覆蓋

11、率較小,僅達1.21。4.為此，克拉潑振蕩器適合作固定頻率振蕩器。圖36改進型電容三點式克拉潑電路共基極仿真電路圖37改進型電容三點式(克拉潑電路)輸出波形仿真比較電容三點式電路和改進型電容三點式電路,可以發(fā)現(xiàn)，電容三點式的優(yōu)點是電容對高次諧波呈現(xiàn)較小容抗，反饋信號中高次諧波分量小，故震蕩輸出波形好；缺點是頻率調(diào)節(jié)不方便，只適用于頻率調(diào)節(jié)范圍不大的場合,而且晶體管之間會存在寄生電容，他們均與諧振回路并聯(lián)，會使振蕩頻率發(fā)生偏移,同時極間電容會隨晶體管的工作狀態(tài)變化。改進型電容三點式（克拉潑電路）的優(yōu)點是減小晶體管的極間電容，使振蕩頻率穩(wěn)定度明顯提高了；缺點接入可變電容后，使晶體管的輸出端和回路耦

12、合減弱，放大器的放大倍數(shù)減小，從而使振蕩器輸出的幅度小。3。3.2克拉潑振蕩器電容參數(shù)改變對波形的影響由克拉潑振蕩器的起振條件可知，當改變時會對電路的起振條件會產(chǎn)生很大的影響。如果取值過小，振蕩器就不會不滿足振幅起振條件而停振。設(shè)為15pf,20時，可以得到電路的仿真波形如圖所示?？砂l(fā)現(xiàn)，波形明顯失真了。圖3-8 改變后的仿真波形3。5結(jié)論 電容三點式振蕩器的反饋信號取自電容 兩端，因為電容對高次諧波呈現(xiàn)較小的容抗,反饋信號中高次諧波分量小，故震蕩輸出波形好。但當通過改變 或 來調(diào)節(jié)振蕩頻率時,同時會改變正反饋量的大小，因而會使輸出型號幅度發(fā)生變化，甚至會使振蕩器停振，所以電容三點式振蕩電路頻

13、率調(diào)節(jié)很不方便,故使用于頻率調(diào)節(jié)范圍不大的場合。而改進型電容三點式僅在諧振回路電感支路增加了一個電容 ，卻能克服這些缺點。致謝經(jīng)過兩周的時間，終于順利的完成了此次課程設(shè)計，回顧這次課程設(shè)計的過程，感覺自己收獲了很多，同時也發(fā)現(xiàn)了自身存在一些問題，我發(fā)現(xiàn)了自己對書本上的知識掌握的不好，理解的程度也不夠。這次課程設(shè)計，通過查閱相關(guān)資料和對課本知識的仔細研究，使我對抽象的理論有了具體的認識，我掌握了電容三點式、改進型電容三點式電路的原理以及優(yōu)缺點,熟悉了multisim軟件的使用和電路圖的仿真，以及改變參數(shù)時對仿真圖形進行比較和分析。對于電路的設(shè)計過程我以為電容三點式振蕩器的設(shè)計很難，設(shè)計比較煩瑣，

14、有靜態(tài)工作點的要求，各電阻、電容值的設(shè)計,還有好多要求，看起來十分復雜.后來通過查資料,才了解到先要計算好各電阻的值，再根據(jù)各電容的作用，確定電容的值,畫出電路圖，一切都會變得簡單。同樣，在這次課程設(shè)計中也遇到了不少問題，尤其是編輯公式時，操作不靈便,編輯好的文檔沒有及時保存，以至于從頭再來，浪費了很多時間。但吃一塹長一智，現(xiàn)在遇到這些問題,及時解決，以后再做這類事情就會多一點經(jīng)驗,就會少出一些類似問題。回顧起此課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里,可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題,可以說得是困難重重，但可喜