LC震蕩電路設計-模擬電子電路課程設計報告

ID:345360 · 發表于 2018-7-25 14:37

自己設計的LC震蕩電路

設計任務和要求：用三極管設計一個三點式LC振蕩電路，Vcc=15V,集電極最大電流不超過20mA，振蕩頻率為20~25KHz，輸出幅度0~3V可調（可以利用滑動變阻器來實現）

模擬電子電路課程設計報告
設計題目：ＬＣ振蕩電路

第一章設計任務

1.1項目名稱

1.2項目設計說明

1.2.1設計任務和要求

1.2.2進度安排

1.3項目總體功能圖

第二章需求分析

2.1問題基本描述

（要求分析得出整體電路圖）

2.2設計流程圖

2.3方案選擇

2.4設計原理

2.5分解設計

第三章調試并分析結果

3.1輸入說明

3.2仿真預計輸出

3.3實際輸入說明

3.4電路整合調試

3.5測試結果記錄

3.6測試結果分析

第四章結論（最終實現哪些功能、未實現功能）

心得體會

參考文獻

第一章 設計任務

1.1項目名稱：

LC振蕩電路

1.2項目設計說明

1.2.1設計任務和要求：

用三極管設計一個三點式LC振蕩電路，Vcc=15V,集電極最大電流不超過20mA，振蕩頻率為20~25KHz，輸出幅度0~3V可調（可以利用滑動變阻器來實現）

1.2.2進度安排:

第一次課布置任務，整理思路，收集元件，設計電路圖

第二次課進行仿真，通過運算，并收集實驗元件參數

第三次課連接實際電路并不斷進行調試，并記錄實驗結果

第四次課調整并精確實驗結果，檢查實驗結果

第五次課完成實驗，設計實驗報告。

1.3項目總體功能圖：

第二章需求分析

2.1問題基本描述

由于L1、C組成的并聯諧振作為三極管的集電極負載，所以這種放大電路具有選頻特性。L2為正反饋網絡，通過電感耦合取得反饋信號，并將反饋信號的一部分送回到輸入端。因此該電路具有振蕩電路應需的組成部分，電路圖如下：

2.2設計流程圖

總體方案設計——>單元設計——> 元器件選擇——>仿真設計——>搭建實物圖——>不斷調頻檢查實驗故障

2.3方案選擇

方案一：

電容三點式振蕩電路：反饋信號與輸入端電壓同相，滿足振蕩的相位平衡條件，電路的振蕩頻率近似等于回路的諧振頻率。且輸出波形較好。但當改變電容調節頻率時同時會改變正反饋量的大小，會使輸出信號幅度發生變化，甚至可能會使振蕩電路停振。所以調節這種振蕩電路的振蕩頻率很不方便。

方案二：

電感三點式振蕩電路：電感三點式振蕩電路的優點是起振容易，因為L1、L2之間偶合很緊，正反饋較強的緣故。且調節振蕩頻率只需要改變電容C的大小而不會改變正反饋量的大小。所以調節這種振蕩電路的振蕩頻率比電容三點式要方便的多。但其輸出的波形不好。

兩相對比電容三點式振蕩電路更適合于產生固定頻率的震蕩。因此我們選擇方案二的電感三點式振蕩電路作為LC振蕩電路的設計方向。

2.4 設計原理

主要是由電容器和電感器并聯組成的LC回路，通過電場能和磁場能的相互轉換產生自由振蕩。起振的條件是幅度和頻率，要維持振蕩還要有具有正反饋的放大電路。

2.5分解設計：

1.連接一個分壓偏置電路

2.將分壓偏置上連接發射極的電阻換成電感和電容

3.調節靜態工作點

第三章調試并分析結果

3.1輸入說明

調節靜態工作點Vce=1/2Vcc，Vcc=15V，Rb1=48千歐，Rb2=50千歐，Re=55千歐；電容C1=100nf，C3=100uf,C4=10nf

3.2仿真預計輸出

Vcc	Rb1	Rb2	Re	Vce
15V	50k	50k	55k	7.5V

3.3實際輸入說明

Vcc=10v,Rb1=40千歐,Rbe=40千歐,Rc=2千歐，穩定電阻R=10千歐，電容均為10uf，輸出后Vce=5.8v

3.4電路整合調試

按照仿真圖連接實物圖，將輸出信號輸入到雙蹤示波器內，觀察振蕩頻率。（由于電感L未知，所以將此時仿真中的電容連入）此時的振蕩頻率為5KHZ，根據

可由此計算出C1應減小，所以并聯電容直到振蕩頻率為20~25千赫茲。

3.5測試結果記錄

輸入實際電壓為Vcc=10V,靜態工作點電壓Vce=5.81V，實際電容C1為10uf,振動頻率為24千赫茲，輸出幅度為0.1V.

3.6測試結果分析

第一次Vcc=15v時，示波器上出現波形，但波形逐漸減小，說明此時振蕩電路已經起振但不是正反饋，應調電感的同銘端。

第二次電感調節完畢且Vcc=10v時，示波器上出現平滑的正弦波波形，

故障分析：

1.振蕩器不起振：電路接線完成后,檢查連線沒有錯誤,靜態工作點工作亦正常,但振蕩器不起振。這主要是由于相位平衡條件和振幅條件沒有滿足導致的。此時應將工作點適當調高。

2.連接的實物圖得出的數據與理論值有偏差：實際中的電感線圈帶有一部分直流電阻，而理論值一般不考慮這些。實際中有不少的實驗器件的部分誤差在理論中不考慮。

3振蕩器不出現波形：振蕩電路連接的電路中可能哪個器件或面包板本身接觸不良，器件充足應重新連接電路。

4.波形成逐漸遞減：電路呈現負反饋，電感同銘端接反了。

第四章結論

已實現什么：

通過實驗實現了對LC振蕩電路的共振幅度的輸出功能，并實現振蕩頻率的輸出穩定，未實現輸入電壓為15v。

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模電課程設計 201317037.doc (3.68 MB, 下載次數: 29)

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