高频电子线路课程设计说明书--改进型电容三点式实用正弦振荡器设计.doc

一﹑高频电子线路课程设计的目的和内容 1课程设计的目的 按照题目各部分的设计要求，根据给定条件，学会正确选择电路结构、主要元件型号及参数 课程设计进一步巩固、升华、扩展本门课程的理论知识，综合应用本课程的基本理论及其他先修课程的知识，计算单元电路的电压输出范围和电流输出范围，进而计算出电路中各元件的取值，提高应用所学基础理论知识解决实际问题的能力 掌握高频电子线路设计的一般方法和步骤，为毕业设计及今后从事本专业领域实际工作奠定基础 提高阅读和分析实际电子线路的能力 2课程设计内容 确定设计电路类类型及结构，并对同一类型不同结构的电路进行比较，选择具体设计的电路结构，根据设计要求正确选择高频晶体三极管 合理设置各单元电路的静态工作点（振荡器、射极输出器） 计算电路中各个元件的取值（电阻） 计算振荡器，射极输出器的输入电阻和输出电阻，并分析其对谐振回路参数(Re、Q、)的影响 采取措施减小输入电阻和输出电阻对谐振回路参数的影响 根据输出频率要求(10.7MHz)，确定谐振回路电感(L)和电容(C)的取值 二﹑改进型电容三点式适用电路特点 1振荡电路与负载之间用射极输出器隔离，减小负载对振荡器的影响，有利于提高振荡器频率的稳定度 2采用改进型电容三点式振荡器，减小三极管极间电容对谐振回路电容的影响 3信号源和负载电阻经电容分压器进行阻抗变换，增大了谐振回路等效电阻，提高了谐振回路的品质因数(Q)，提供了谐振回路的频率稳定度。 三﹑正弦振荡器的电路结构（图） 四﹑选择高频晶体三极管 晶体管的选择要求 1振荡频率要稳定 2输出频率要满足fmax3fo(或fofmax),fmax是晶体管功率增益等于时的频率，本实验中fo=10.7MHz。 表达式为fmax= Ft是特征频率，是基区电阻，是集电结电容 以上参数可直接从晶体管手册中查到。 选择3AG1晶体管，取ft=20MHz,rbb=50Ω，cob=6pF。 于是fmax= ≈51.52MHz3*10.7=32.1MHz 五﹑设计振荡器工作点(振荡电路放大部分设计) 已知放大器输出负载电阻=6kΩ,晶体管电流放大倍数β=110，要求放大器电压放大倍数=120,放大器输出电压有效值=2.6V。 1.电路结构 2.按输出电压要求，求出电流峰值。 Uom=Uo=*2.6=3.7V,考虑到留有一定余量Uom=4V 输入电压Ui===3.33mV =+(1+β),按1.5kΩ估算 =+， ===13.5Ω，Iem==≈2.5mA, Icm≈Iem=2.5mA，=2Uom=2*4=8V， Ip-p=2Icm=2*2.5=5mA tanα===，===1.6kΩ Rc===2.2kΩ 3.根据工作点稳压条件（静态） ≥（5～10）=（3～5）V硅管，取=4.7V 确定静态工作点=5V,=2.5mA Re=Ue/Ieq=Ub-0.7/Icq=4/2.5=1.6kΩ , ,,都已确定，选取电源Vcc Vcc= + (+)=5+2.5(2.2+1.6)=14.5V取Vcc=16V 4.根据工作点稳定的另一个条件 ≥（5～10）IbqIbq=Icq/β=2.5/110=0.023mA =9Ibq=9*0.023mA=0.2.5mA,R2=Ub/=4.7/0.205=23kΩ =Vcc-Ub/=16-4.7/0.205=55.1kΩ 5.集电极耗散功率Pcm=IcqUceq=2.5*0.001*5=0.0125W Au=β/ =110*1.6/1.5=117.3 六﹑设计射极输出器工作点(振荡电路隔离级部分设计) 射极输出器的负载电阻=300Ω,输出电压有效值Uo=2.5,晶体管β=50。 电路结构 2.计算输出电压范围 Uom=Uo=*2.5=3.5V, 留有一定余量Uom=4V 输出电压峰值Up-p=2Uom=8V 3.估算输出电流的范围 Irlm=Uom/Rl=4V/300Ω=13mA,Iem=Irlm+Irem,Iem＞Irlm=13mA 取Iem=15mA, Icm=Iem=15mA，Ic的峰峰为Icp-p=2Icm=2*15mA=30mA tanα=JJ’/JH=2Icm/2Uom=1/Rl’,Rl’=Uom/Icm=4V/15mA=0.27kΩ 1/Rl’=1/Rl+1/Re Re==0.21*0.3/0.3-0.21=2.7kΩ 静态工作点为Uceq=5V ,Icq=15mA 电源电压为Vcc=Uceq+IcqRe==45.5V 4.确定基极偏置电阻 Ib=Icq/50=15mA/50=0.3mA, I1≥(5～10)Ib ,I1=8*0.3=2.4mA Ub=Re+0.7=2.7+0.7=41.2V,=/=17.2kΩ =（-）/=1.8 kΩ 5.确定晶体管 ≥==4V*15mA=60m