高频电子线路课程设计石英晶体振荡器电路设计.doc

辽 宁 工 业 大 学 高频电子线路 课程设计（论文） 题目：石英晶体振荡器电路设计 院（系）： 电子与信息工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间： 2014.6.16-2014.6.27 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院 教研室： 电子信息工程 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目 石英晶体振荡器电路设计 课程设计（论文）任务 要求：1．设计一个石英晶体振荡器 2．能够观察输入输出波形。 3．观察振荡频率。 参数：振荡频率10000HZ左右。 设计要求： 1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。 4 .组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 指导教师评语及成绩 平时成绩(20%)： 论文成绩(50%)： 答辩成绩(30%)： 总成绩： 学生签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量50% 答辩30% 以百分制计算 目 录 第1章 绪论 1 1.1石英晶体振荡器 1 1.2设计要求 1 第2章 石英晶体振荡器设计电路 2 2.1石英晶体振荡器总体设计方案 2 2.2具体电路设计 2 2.2.1串联型晶体振荡器 2 2.2.2并联型晶体振荡器 4 2.2.3输出缓冲级设计 5 2.3元件参数的计算 5 2.4Multisim软件仿真 6 2.4.1串联型振荡器输出测试 6 2.4.2并联型振荡器输出测试 7 第3章 课程设计总结 9 参考文献 10 附录Ⅰ 总体电路图 11 附录Ⅱ 元器件清单 12 第1章 绪论 1.1石英晶体振荡器 石英晶体振荡器是利用石英晶体二氧化硅的结晶体的制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了石英，简称为石英晶体或晶体、。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。变电场的频率与田英晶体的固有频率相同时，振动便变得很强烈，这就是晶体谐振特性的反应。利用这种特性，就可以用石英谐振器取代LC谐振回路、滤波器等。由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，被应用于家用电器和 图2.1 串联型晶体振荡器实际电路 图2.2 串联型晶体振荡器等效电路 串联型晶体振荡器只能适应高次泛音工作，这是由于晶体只起到控制频率的作用，对回路没有影响，只要电路能正常工作，输出幅度就不受晶体控制。 2.2.2并联型晶体振荡器 c-b型并联晶体振荡器的典型电路如图2.3所示，振荡管的基极对高频接地，晶体接集电极与基极之间，C2和C3位于回路的另外两个电抗元件，振荡器的回路等效电路如图2.4所示，它类似于克拉泼振荡器，由于Cq非常小，因此，晶体振荡器的谐振回路与振荡管之间的耦合电容非常弱，从而使频率稳定度大大提高。由于晶体的品质因数很高，故其并联谐振阻抗也很高，虽然接入系数很小，但等效到晶体管CE两端的阻抗仍很高，因此放大器的增益高，电路容易满足振幅齐起振条件。 图2.3 c-b型并联晶体振荡器实际线路 图2.4 c-b型并联晶体振荡器等效线路 2.2.3输出缓冲级设计 常用的输出缓冲级是在电路的输出端加一射极跟随器，从而提高回路的带负载能力。射极跟随器的特点是输入阻抗高，输出阻抗低，电压放大倍数略低于1，带负载能力强，具有较高的电流放大能力，它可以起到阻抗变换和极间隔离的作用，因而可以减小负载对于振荡回路的影响，射极跟随器的典型电路如图2.5所示。 图2.5 输出缓冲级电路 输出缓冲级主要完成对所产生的振荡信号进行输