基于Multisim10的克拉泼振荡器的仿真设计(定稿).
目录
摘要 (1)
关键词 (1)
1.引言 (1)
1.1Multisim10的介绍 (1)
1.2正弦波振荡器的现状及发展趋势 (2)
2.克拉泼振荡器原理 (2)
2.1克拉泼振荡器的电路 (2)
2.2克拉泼振荡器的参数分析 (3)
2.2.1克拉泼振荡器的起振条件 (3)
2.2.2克拉泼振荡器的振荡频率 (4)
2.2.3克拉泼振荡器的参数影响 (5)
2.2.4克拉泼振荡器的主要特点 (5)
3.克拉泼振荡器的仿真与调试 (6)
3.1克拉泼振荡器的仿真分析 (6)
3.2电容参数改变对波形的影响 (9)
总结 (9)
参考文献 (9)
致谢 (11)
基于Multisim10的克拉泼振荡器的仿真设计
XXX，电子信息系
摘要：随着科学技术的发展，振荡器在各领域中的运用越来越广泛，如通信、
电子、航海航空航天等领域扮演重要的角色。本文的主要内容是利用Multisim 对克拉泼振荡器进行仿真分析。首先介绍了克拉泼振荡器的由来、电路分析和参数分析，通过对振荡器的各大组成部分的基本原理、功能及应用的分析，从理论上画出合适的电路原理图。然后再利用Multisim对克拉泼振荡电路进行仿真分析，可以得到电路的仿真波形是一串连续的正弦波，改变电路的电容参数，会使正弦波发生失真。
关键词：克拉泼振荡器；仿真；Multisim
The design and simulation of Clapp oscillator based on
Multisim10
Lv Wandong, Department of Electronic Information
Abstract: With the development of science and technology,the oscillator is used widely in various fields,such as communication,electronics,maritime aerospace and other fields play an important role.The main content of this paper is to use Multisim simulation analysis of Clapp Oscillator is the major part of the analysis of basic principle,function and application of theoretically draw the right circuit simulation analysis,can get the circuit simulation waveform is a sequence of sine wave,change the parameters of the capacitance of the circuit,can make sine wave distortion occurs.
Key words: Clapp Oscillator; Simulation; Multisim
1.引言
1.1Multisim10的介绍
Multisim是Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具，使用于班级模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形出入，电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力，为适应不同的
应用场合，Multisim推出了许多版本[1]。而Multisim10是最新的版本，它是一个
原理电路设计、电路功能测试的虚拟电路仿真软件，一个虚拟电子实验室。软件可以虚拟设计测试和演示各种电子电路（电工学、模拟电路、数字电路等），能够进行详细的电路分析功能，以帮助设计人员分析电路的新能。Multisim10是学习电子设计专业必备的软件[2]。
1.2正弦波振荡器的现状及发展趋势
正弦波振荡器是指在没有输入信号控制的情况下就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中。例如，无线发射机中的载波信号源，超外差式接收机中的本地振荡信号源，电子测量仪器中的正弦波信号源，数字系统中的时钟信号源[3]。在这些应用中，对振荡器提出的要求主要是振荡频率和振荡振幅的准确性和稳定性，其中尤以振荡频率的准确性和稳定性最为重要。正弦波振荡器的另一类用途是作为高频加热设备和医用电疗仪器中的正弦交变能源。在这类应用中，对振荡器提出的要求主要是高效率地产生足够大的正弦交变功率，而对振荡器的准确性和稳定性的要求一般不苛求，本文讨论的是前一类用途的振荡器。从早期的真空管时代到后期的晶体管时代，无论是理论上还是电路结构和性能上，无论是体积上还是制作成本上无疑都取得了飞跃性的进展[4]。近年来，随着通信电子领域的迅速发展，对电子设备的要求越来越高，尤其是对像振荡器等这种基础部件的要求更是如此。我国在电子通信领域市场潜力非常大，自主研究高性能、高质量、低成本的振荡器市场前景广阔，意义巨大[5]。
2.克拉泼振荡器原理
2.1克拉泼振荡器的电路
克拉泼（Clapp ）振荡器是电容三点式振荡器的改进型电路，在电容三点式电路中，要减小极间电容在回路总电容中的比重，可以采用部分接入的方法[6]。在电容三点式振荡器电路的回路中，仅多加一个与1C 、2C 相串联的电容3C 即构成了克拉泼振荡器，图2-1-1（a ）和（b ）分别是它的实际电路和相应的交流通路。通常3C 取值较小，满足31C C <<，32C C <<，回路总电容C 主要取决于3C 。而回路中的不稳定电容主要是三极管的极间电容ce C 、be C 、cb C ，它们又都直接并接在1C 、2C 上，不影响3C 值，结果是减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响，而且3C 越小，这种影响越小，环路增益就越小，回路标准性就越高，实际
情况下，克拉泼电路的频稳度大体上比电容三点式电路高一个量级，可达4510~10--[6]。
（a ）实际电路 （b ）交流通路
图2-1-1 克拉泼振荡电路 2.2克拉泼振荡器的参数分析
2.2.1克拉泼振荡器的起振条件
（a ）克拉泼电路 （b ）开环电路
图2-2-1 克拉泼电路（a ）及其开环电路（b ）
在如图2-2-1（a ）所示的克拉泼电路中，L 、3C 的串联支路呈感性，该电路符合三点式电路的组成法则，即与发射极连接的为1C 和2C ，而不与发射极连接的为感性电抗。该电路满足相位平衡条件。
在×处断开，可以得到如图2-2-1（b ）所示的开环电路。它的反馈网络的
反馈系数保持不变，仍为'112/()n C C C =+，'22'b e C C C =+，不同的仅是
'0(//)L L e R R R =需要通过3C 和''1,212
12(/())C C C C C =+的电容分压网络折算到集电
极上，折算后的数值为2'2L n R （或'22
/L g n ），其中2332/()L n C C C =+。因此，该电路的振幅起振条件为：'2221/n L i
g n g n n g >+，其中，1/i e g r =[7]。 2.2.2克拉泼振荡器的振荡频率
克拉泼振荡电路是在电容三点式振荡电路的基础上，采用L 和3C 的串联电
路代替原来的L 而构成的。由图2-2-1（b ）可知，在工作频率上，L 与3C 串联支路应等效为一个电感，1C 和2C 以及并接在1C 、2C 上的ce C 、be C 只是整个回路电容的一部分，晶体管以部分接入的方式与归路联接，这样就减弱了晶体管与回路的耦合。由于31C C <<，32C C <<，因而回路总电容近似等于3C ，振荡器的振荡频率osc ω
为：osc ω=≈ 3123
1111ce be C C C C C C C =≈++++。 显然，管子的结电容对osc ω的影响是很小的，而且3C 越小，结电容对振荡频率的影响就越小。但是，由于1C 、2C 只是整个振荡回路的一部分，晶体管是以部分接入的方式与回路连接，减弱了晶体管与回路之间的耦合。而晶体管的电压反馈系数为：'12
be ce U C F U C =≈。 如果设回路L 两端的等效负载为L R ，则集电极负载电阻'L R 为
2
'231L L L C R R p R C ??== ???，p 为回路总阻抗反映到管子ce 端的接入系数，其值
23
23323
2123
C C C C C p C C C C C C +=≈++， 可见3C 减小'L R 也减小，从而导致放大倍数下降，影响起振条件[6]。
由于通过改变3C 来改变振荡频率的同时会影响负载电阻'L R 变化，进而影响
振荡器的性能，故克拉泼振荡器不适合用作频率可变的振荡器。
2.2.3克拉泼振荡器的参数影响
如图2-2-1（a ）所示，在电容三点式振荡电路中接入3C 后，虽然振荡器的
反馈系数不变，但是接在电感L 两端的电阻'0(//)L L e R R R =折算到振荡管集基极
间的数值（设为'L R ）减小，其值为：
2
''2''3231,2L L L
C R n R R C C ??≈= ? ?+?? 式中，1,2C 是1C 、2C 和包括各极间电容在内的总电容。因而，放大器的增益亦即
环路增益将相应减小。显然，2C 越小，环路增益就越小。可见，在这种振荡电路中，减小3C 来提高回路标准性是以牺牲环路增益为代价的。如果3C 取值过小，振荡器就不能满足振荡起振条件而停振[8]。
2.2.4克拉泼振荡器的主要特点
振荡器简单地说就是一个频率源，一般用在锁相环中。详细地说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。能够完成从直流电能到交流电能的转化，这样的装置就可以称为“振荡器”。简单地说，振荡器的作用是将直流电转变为交流电。
振荡器电路的特点：优点是高次谐波成分小，波形好；缺点是调节频率影响反馈系数，受三极管等效输入电流和输出电流影响[9]。
克拉泼电路是电容三点式振荡电路的改进型，也有它自身所具有的特点。首先，由于ce C 、be C 的接入系数减小，晶体管与谐振回路是松耦合；第二，调整1C 、2C 的值可以改变反馈系数，但对谐振频率的影响很小；第三，调整3C 的值可以改变反馈系数，但对谐振系数无影响。
由于放大倍数与频率的立方成正比，故随着放大频率的增加振荡的幅度明显下降，上限频率受到限制。所以，克拉泼电路的波段范围不宽，波段覆盖系数小，一般约为1.2-1.3；其次，增大1C 和减小2C 时会引起振荡幅度下降，波段内输出
幅度不均匀，难于起振；最后就是工作波段内输出波形随着频率的变化大[10]。
3.克拉泼振荡器的仿真与调试
3.1克拉泼振荡器的仿真分析
根据克拉泼振荡器的原理，绘制如图3-1-1所示的电路：
图3-1-1克拉泼实例电路
将上图在Multisim10仿真软件中绘制如图3-1-2所示的电路：
图3-1-2 克拉泼仿真电路
设置6C 为0%，即6C =0pF ,振荡波形输出如图3-1-3所示：
图3-1-3 6C 为0%的振荡波形
设置6C 为25%，即6C =7.5pF ，振荡波形输出如图3-1-4所示：
图3-1-4 6C 为25%的振荡波形
设置6C 为50%，即6C =15pF ，振荡波形输出如图3-1-5所示：
图3-1-5 6C 为50%的振荡波形
设置6C 为75%，即6C =22.5pF ，振荡波形输出如图3-1-6所示：
图3-1-6 6C 为75%的振荡波形
设置6C 为100%，即6C =30pF ，振荡波形输出如图3-1-7所示：
图3-1-7 6C 为100%的振荡波形
3.2电容参数改变对波形的影响
从以上振荡波形可知，随着6C 的逐渐增大，振荡波逐渐稳定。当6C 较小时，如图3-1-3、3-1-4，振荡波不太稳定；当6C 较大时，如图3-1-6、3-1-7，振荡波比较稳定。因此，6C 不能太小，一般应较大些[6]。
总结
通过本次的论文设计，使我进一步了解了克拉泼振荡电路的特性与原理。接着查找资料，找到各个模块的电路图，了解各个模块的工作原理与特性。确定本次设计的电路，然后在Multisim10仿真软件中绘制出电路图，进行仿真分析，模拟分析结果与实际结果基本一致，说明Multisim10仿真软件能够运用于高频电路的仿真。Multisim10帮助我们更好地掌握课堂讲述的内容，使我们加深对概念与原理的理解，仅仅靠课堂上的听讲很难加深我们对所学知识的理解，弥补了课堂教学存在的不足，通过电路仿真，使我们可以熟悉常用电子仪器的测量方法，培养我们综合分析的能力，开发、创新的能力，排除故障的能力。
参考文献
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[4]高金玉.高频电子技术与应用.西安：西安电子科技大学出版社，2009:65-67.
[5]郑应光.基础电子学.北京：人民邮电出版社，1989.
[6]谢佳奎.电子线路-非线性部分[M].高等教育出版社，2000:116-142.
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[8]林伟雄.LC振荡电路的分析方法及仿真[J].漳州师范学院学报（自然科学版），2007（02）.
[9]聂典.Multisim9计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京：电子工业出版社，2007.
[10]张晖.基于Multisim2001的共射放大电路分析方法[J].南通航运职业技术学院学报，2005（04）.
致谢
历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了太多的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其是强烈感谢我的论文指导老师—吴彬老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助我进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很大的帮助与支持。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢。
感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。
感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多的素材，还在论文的撰写和排版等过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正，我将虚心接受并努力做到论文的完善。
LC正弦波振荡电路的仿真分析
摘要 振荡器的种类很多，适用的范围也不相同，但它们的基本原理都是相同的，都由放大器和选频网络组成，都要满足起振，平衡和稳定条件。然后通过所学的高频知识进行初步设计，由于受实践条件的限制，在设计好后，我利用了模拟软件进行了仿真与分析。为了学习Multisim软件的使用，以及锻炼电子仿真的能力，我选用的仿真软件是Multisim10.0版本，该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。 关键词：LC振荡回路；仿真；正弦波信号；Multisim软件；
目录 一、绪论 (1) 二、方案确定 (1) 2．1电感反馈式三端振荡器 (2) 2．2电容反馈式三端振荡器 (3) 2.3 振荡平衡条件一般表达式 (4) 2．4起振条件和稳幅原理 (4) 三、LC振荡器的基本工作原理 (4) 四、总电路设计和仿真分析 (5) 4.1软件简介 (5) 4.2 总电路设计 (7) 4.3 进行仿真 (8) 4.4 各个原件对电路的影响 (11) 五、心得体会 (12) 参考文献 (13) 附录 (14) 电路原理图 (14) 元器件清单 (14)
一、绪论 在本课程设计中，对LC正弦波振荡器的仿真分析。正弦波振荡器用来产生正弦交流信号的电路，它广泛应用于通信、电视、仪器仪表和测量等系统中。在通信方面，正弦波震荡器可以用来产生运载信息的载波和作为接收信号的变频或调解时所需要的本机振荡信号。医用电疗仪中，用高频加热。在课程设计中，学习Multisim软件的使用，以及锻炼电子仿真的能力，我选用的仿真软件是Multisim10.0版本，该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。 我利用了仿真软件对电路进行了一写的仿真分析，得到了与理论值比较相近的结果，这表明电路的原理设计是比较成功的，本次课程设计也是比较成功的。 本课程设计中要求设计的正弦波振荡器能够输出稳定正弦波信号，本设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。 二、方案确定 通过对高频电子线路相关知识的学习，我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器（克拉波电路和西勒电路）等。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。我们这里研究的主要是LC三端式振荡器。
克拉泼电路
佳 木 斯 大 学 实 验 报 告 姓 名 宋星辰 信息电子技术学院 14级 通信工程四班 课程名称 高频电子线路 任课教师 史庆军 时 间 地 点 1c06-329 实验题目 克拉泼振荡器 评 分 一、实验目的与要求 1、学会测量静态工作点。 2、学会观察起振的过程。 3、了解静态工作点对起振、振荡频率和输出幅度的影响。 4、了解可变电容对振荡频率和输出幅度的影响。 二、实验仪器 微机，仿真软件 三、实验内容与测试结果 1、建立仿真电路 根据题目搭建出如图所示克拉泼电路 图1 2、静态工作点测试 使用软件自带的直流静态工作点分析工具分析出e V 和e I 大小，如下图所示
图2 3、观察起振过程 图3 正常情况下起振过程 4、测试静态工作点对起振，振荡频率和输出幅度的影响 调节R7为正常值，偏大和偏小，观察各状态的起振过程，振荡频率和幅值
图 R7为50%时的状态保持示波器各参数不变，改变R7 图 R7为10%时的状态 图 R7为90%时的状态
5、测试可变电容对振荡频率和输出幅度的影响 同样改变C2为三种状态，保持示波器参数不动，观察所示幅度和频率 图 C2为25%时的状态
图 C2为80%时的状态 四、实验结果分析 1、静态工作点分析：由软件分析出的静态工作点可以看出放大器工作在放大状态，接近截止区 2、静态工作点对起振，振荡频率和输出幅度的影响：根据示波器输出的波形得到如下结论：静态工作偏低，起振快，振荡频率低，振幅小。静态工作点偏高，起振、振荡频率、振幅与正常值相差不大 3、可变电容对振荡频率和输出幅度的影响：根据示波器输出的波形得到如下结论：C2的改变不影响振幅，只有当C2偏高时降低振荡频率，C2偏低时不影响振荡频率
RC正弦波振荡器电路设计及仿真
《电子设计基础》 课程报告 设计题目： RC正弦波振荡器电路设计及仿真学生班级： 学生学号： 学生姓名： 指导教师： 时间： 成绩： 西南xx大学 信息工程学院
一.设计题目及要求 RC正弦波振荡器电路设计及仿真，要求： （1）设计完成RC正弦波振荡器电路； （2）仿真出波形，并通过理论分析计算得出频率。 二.题目分析与方案选择 在通电瞬间电路中瞬间会产生变化的信号且幅值频率都不一样，它们同时进入放大网络被放大，其中必定有我们需要的信号，于是在选频网络的参与下将这个信号谐振出来，进一步送入放大网络被放大，为了防止输出幅值过大所以在电路中还有稳幅网络（如图一中的两个二极管），之后再次通过选频网络送回输入端，经过多次放大稳定的信号就可以不断循环了，由于电路中电容的存在所以高频阻抗很小，即无法实现放大，且高频在放大器中放大倍数较小。 三.主要元器件介绍 10nf电容两个；15kΩ电阻一个；10kΩ电阻三个；滑动变阻器一个；2.2k Ω电阻一个；二极管两个；运算放大器；示波器 四.电路设计及计算 电路震荡频率计算： f=1/2πRC
起振的复制条件：R f/R i>=2 其中R f=R w+R2+R3/R d 由其电路元件特性 R=10KΩ C=10nF 电路产生自激震荡，微弱的信号1/RC 经过放大，通过反馈的选频网络，使输出越来越大，最后经过电路中非线性器件的限制，使震荡幅度稳定了下来，刚开始时A v=1+R f/R i >3。 平衡时A v=3，F v=1/3(w=w0=1/RC) 五.仿真及结果分析 在multisim中进行仿真，先如图一连接好电路，运行电路，双击示波器，产生波形如下图 图2 刚开始运行电路时，输出波形如图2，几乎与X轴平行，没有波形输出。
正弦波振荡器归纳
正弦波振荡器总结 模块参数要求：设计制作20MHZ 石英晶体振荡器、30MHZ 克拉泼（串联改进型电容三点式振荡器）震荡器，40MHZ 西勒（并联改进型电容三点式振荡器）震荡器频率，工作电压+5V 。 模块完成情况：设计制作了20MHZ 石英晶体振荡器、24.1MHZ--38.7MHZ 克拉泼震荡器、38.9MHZ--40.5MHZ 西勒震荡器。 模块涉及的理论知识： 振荡器是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路，它无需外加激励信号。 为了使振荡器在接通直流电源后能够自动起振，要求反馈电压在相位上与放大器输入电压同相在幅度上则要求U f >Ui ，即 π??n F A 2=+ n=0，1，2，… 10>F A 式中，A0为振荡器起振时放大器工作于甲类状态时的电压放大倍数。 振荡建立起来之后，振荡幅度会无限制地增长下去吗？不会的，因为随着振荡幅度的增长，放大器的动态范围就会延伸到非线性区，放大器的增益将随之下降，振荡幅度越大，增益下降越多，最后当反馈电压正好等于原输入电压时，振荡幅度不再增大而进入平衡状态。 1=AF
综上所述，为了确保振荡器能够起振，设计的电路参数必须满足A0F>1的条件。而后，随着振荡幅度的不断增大，A0就向A过渡，直到AF=1时，振荡达到平衡状态。显然，A0F越大于1，振荡器越容易起振，并且振荡幅度也较大。但A0F过大，放大管进入非线性区的程度就会加深，那么也就会引起放大管输出电流波形的严重失真。所以当要求输出波形非线性失真很小时，应使A0F的值稍大于1。 当振荡器受到外部因素的扰动（如电源电压波动、温度变化、噪声干扰等），将引起放大器和回路的参数发生变化破坏原来的平衡状态。如果通过放大和反馈的不断循环，振荡器越来越偏离原来的平衡状态，从而导致振荡器停振或突变到新的平衡状态，则表明原来的平衡状态是不稳定的。反之，如果通过放大和反馈的不断循环，振荡器能够产生回到原平衡点的趋势，并且在原平衡点附近建立新的平衡状态，则表明原平衡状态是稳定的。 一个振荡器除了它的输出信号要满足一定的幅度和频率外，还必须保证输出信号的幅度和频率的稳定，而频率稳定度更为重要。 评价振荡器频率的主要指标有两个，即准确度和稳定度。 LC振荡器振荡频率主要取决于谐振回路的参数，也与其它电路元器件参数有关。因此，任何能够引起这些参数变化的因素，都将导致振荡频率的不稳定。这些因素有外界的和电路本身的两个方面。其中，外界因素包括：温度变化、电源电压变化、负载阻抗变化、机械振动、湿度和气压的变化、外界磁场感应等。这些外界因素的影响，一是改变振荡回路元件参数和品质因数；二是改变晶体管及其它电路元件参数，而使振荡频率发生变化的。因此要提高振荡频率的稳外界因素定度可以从两方面入手：一是尽可能减小外界因素的变化；二是尽可能提高
克拉泼振荡器及跨阻放大电路设计与仿真
摘要 本次课程设计主要由三部分电路设计组成，克拉泼电容三点振荡电路、四阶巴特沃斯带通滤波器和跨阻放大电路。 此次电路设计，主要介绍了三个电路的设计原理、设计仿真过程、结果分析和结论等。克拉泼电容三点振荡器的特点是在共基电容三点式振荡器的基础上，用一电容C4，串联于电感L1的支路上。其作用是增加回路总电容和减小管子与回路间的耦合来提高振荡回路的标准性，使振荡频率的稳定度得到提高。 四阶巴特沃斯带通滤波器通过级联运放电路构成一个新电路使其转移函数的分母中含有巴特沃斯多项式，其中每个级联的子电路提供一个因式，进而得到四阶的巴特沃斯。跨阻放大电路接连二级放大电路，将电流信号转换成电压信号，得到放大后的电信号。 完成电路原理图后再经过Protuse的仿真，得到了与理论值相近的结果，分析产生误差的原因以及所得结论。 关键字：振荡器；滤波器；放大器；Protuse I
目录 1 绪论 (1) 1.1 克拉泼电容三点振荡器 (1) 1.2 四阶巴特沃斯带通滤波器 (1) 1.3 跨阻放大器 (2) 2 工作原理 (3) 2.1 振荡器的工作原理 (3) 2.1.1振荡器的概述 (3) 2.1.2振荡器的原理 (3) 2.1.3 电容三点式振荡器 (4) 2.1.4 克拉泼振荡器的工作原理 (5) 2.2 滤波器的工作原理 (6) 2.2.1滤波器的概述 (6) 2.2.2巴特沃斯响应 (6) 2.2.3巴特沃斯带通滤波器的工作原理 (7) 2.3 跨阻放大器的工作原理 (8) 3 电路设计 (9) 3.1 克拉泼振荡器的设计 (9) 3.2巴特沃斯滤波器的设计 (11) 3.3跨阻放大器的设计 (13) 4 结果分析 (15) 4.1仿真结果 (15) 4.1.1 克拉泼振荡器的仿真 (15) 4.1.2 巴特沃斯滤波器的仿真 (16) 4.1.3跨阻放大器的仿真 (17) 4.2分析结果 (17) 4.2.1克拉泼的结果分析 (17) 4.2.2巴特沃斯的结果分析 (18) 4.2.3跨阻放大器的结果分析 (18) 结论 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21) 附录 (22) II
高频石英晶体振荡器仿真报告
燕山大学石英晶体振荡器设计报告 题目： 专业：电子信息工程 姓名：李飞虎 指导教师：李英伟 院系站点：信息科学与工程学院 2014年11 月17 日 高频石英晶体振荡器仿真报告
1.振荡器电路属于一种信号发生器类型，即表现为没有外加信号的情况下能自动生成具有一定频率、一定波形、一定振幅的周期性交变振荡信号的电子线路。振荡器起振时是将电路自身噪声或电源跳变中频谱很广的信号进行放大选频。此时振荡器的输出幅值是不断增长的，随着振幅的增大，放大器逐渐由放大区进入饱和区或者截止区，其增益逐渐下降，当放大器增益下降而导致环路增益下降到1时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡，进入等幅振荡状态。振荡器进入平衡状态后，直流电源补充的能量刚好抵消整个环路消耗的能量。 2，串联晶体振荡器 在串联型晶体振荡器中，晶体接在振荡器要求低阻抗的两点之间，通常接在反馈电路中。图1-1和图1-2显示出了一串联型振荡器的实际路线和等效电路。可以看出，如果将石英晶体短路，该电路即为电容反馈的振荡器。电路的实际工作原理为：当回路的谐振频率等于晶体的串联谐振频率时，晶体的阻抗最小，近似为一短路线，电路满足相位条件和振幅条件，故能正常工作；当回路的谐振频率距串联谐振频率较远时，晶体阻抗增大，是反馈减弱，从而使电路不能满足振幅条件，电路不能正常工作。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。 图1-1 图1-2 设计参数在仿真图上，首先进行静态分析，根据仿真，各元件参数符合要求。对于振荡器，当该电路接为串联型振荡器时，晶体起到选频短路线的作用，（与三端电容振荡器相同）输出频率应为3MHZ. L1,C1,C2组成谐振回路，参数符合要求，即f0=3MHZ。 3.并联晶体振荡器 并联振荡器分为c-b型和b-e型。前者相对稳定。所以我设计的是c-b型。 参数分析与前者类似。交流参数确定时，并联振荡电路中晶振接在谐振回
高频课程设计_LC振荡器_克拉泼.(DOC)
高频电子线路课程设计报告设计题目：高频正弦信号发生器 2015年 1月 6 日
目录 一、设计任务与要求 (1) 二、设计方案 (1) 2.1电感反馈式三端振荡器 (2) 2.2电容反馈式三端振荡器 (2) 2.3克拉波电路振荡器 (6) 三、设计内容 (8) 3.1LC振荡器的基本工作原理 (8) 3.2克拉泼电路原理图 (9) 3.2.1振荡原理 (9) 3.3克拉泼振荡器仿真 (10) 3.4.1软件简介 (10) 3.4.2进行仿真 (10) 3.4.3电容参数改变对波形的影响 (11) 四、总结 (17) 五、主要参考文献 (18) 六、附录.................................................................................... .. (18)
一、设计任务与要求 为了熟悉《高频电子线路》课程中所学到的知识，在本课程设计中，我和队友（石鹏涛、甘文鹏）对LC正弦波振荡器进行了分析和研究。通过对几种常见的振荡器（电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器、改进型电容反馈式振荡器）进行分析论证，我们最终选择了克拉泼振荡器。 在本次课程设计中，设计要求产生10～20Mhz的振荡频率。振荡器的种类很多，适用的范围也不相同，但它们的基本原理都是相同的，都由放大器和选频网络组成，都要满足起振，平衡和稳定条件。然后通过所学的高频知识进行初步设计，由于受实践条件的限制，在设计好后，我利用了模拟软件进行了仿真与分析。为了学习Multisim软件的使用，以及锻炼电子仿真的能力，我们选用的仿真软件是Multisim11.0版本，该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。 最后我们利用了仿真软件对电路进行了一写的仿真分析，如改变电容的参数，分析对电路产生的影响等，再考虑输出频率和振幅的稳定性，得到了与理论值比较相近的结果，这表明电路的原理设计是比较成功的，本次课程设计也是比较成功的。 二：设计方案 通过学习高频电子线路的相关知识，我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器（克拉波电路）等。通过老师所讲和查阅相关资料可知，克拉泼振荡电路具有该电路频率稳定性非常高，振幅稳定，适合做波段振荡器等优点。所以在本设计中拟采用改进型电容反馈式--克拉泼电路振荡器。 下面对几种振荡器进行分析论证： 2.1电感反馈式三端振荡器
LC正弦波振荡器仿真实验
LC正弦波振荡器仿真实验 1电容三点式 (1) (C1 , C2, L1)=(100nF,400nF,10mH) (2) (C1 , C2, L1)=(100nF,400nF,4mH) Oscilloscope-XSCl Time-ChanndjS.ChflnndJ 27.342 ms603.146frtV-5.577 V Reverse T2 * +2X401 im-l-SH V4,297 V T2-TI5a. 712 LB-Z?2￥9.374 V Xu Fi!-. hinnpf IVne base Charnel 占Chamd E rnoger Scale；SOusE :Scab： 11 V/Ofv5cate ；.2 V/Dw Ed^e-SE E |Ext D Tpog.tDw): 0r piM i0D4v)： D Level:fl v1 B/A AC 'O|[K]? |K|[~Q~[bir|? Sngte Auto
Spectrum andllyzer-XSA1i (C I ,C2,L I ) U o /V Ui/V 增益A 相位 差 谐振频率f o /KHz 测量值 理论值 测量值 理论值 (100 nF ,400nF,10mH) 9.246 2.281 4.053 4 1.063* n 5.959 5.627 15.567ms 15.472ms (100 nF,400nF,4mH) 9.874 2.462 4.010 4 1.042* n 8.851 8.897 27.401ms 27.342ms (100 nF,900nF,4mH) 10.302 1.143 9.013 9 1.032* n 8.025 8.388 14.575ms 14.514ms a.asi^-s ^.2H3 v < Entef d9 Ln Span: IM kHz Rai^e: 2 | Start: 1 kH? Ref! D dB Genter: 51 Resihjtion freq: &>d: 101 鴉 1 Itflz LOW kHz StarE Sbqp Reverse Sh (MM redder. Set... Span oaitrol Set span 壬⑴ 翼即 Fili qpan Frequmv Antpilu^ Inpul ? Tr 沟ger (3) (C1 , C2, L1)=(100nF,900nF,4mH)
基于Multisim10的克拉泼振荡器的仿真设计定稿
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1、引言 (1) 1、1Multisim10的介绍 (1) 1、2正弦波振荡器的现状及发展趋势 (2) 2、克拉泼振荡器原理 (2) 2、1克拉泼振荡器的电路 (2) 2、2克拉泼振荡器的参数分析 (3) 2、2、1克拉泼振荡器的起振条件 (3) 2、2、2克拉泼振荡器的振荡频率 (4) 2、2、3克拉泼振荡器的参数影响 (5) 2、2、4克拉泼振荡器的主要特点 (5) 3、克拉泼振荡器的仿真与调试 (6) 3、1克拉泼振荡器的仿真分析 (6) 3、2电容参数改变对波形的影响 (9) 总结 (9) 参考文献 (9) 致谢 (11)
基于Multisim10的克拉泼振荡器的仿真设计 XXX,电子信息系 摘要:随着科学技术的发展,振荡器在各领域中的运用越来越广泛,如通信、电 子、航海航空航天等领域扮演重要的角色。本文的主要内容就是利用Multisim 对克拉泼振荡器进行仿真分析。首先介绍了克拉泼振荡器的由来、电路分析与参数分析,通过对振荡器的各大组成部分的基本原理、功能及应用的分析,从理论上画出合适的电路原理图。然后再利用Multisim对克拉泼振荡电路进行仿真分析,可以得到电路的仿真波形就是一串连续的正弦波,改变电路的电容参数,会使正弦波发生失真。 关键词:克拉泼振荡器;仿真;Multisim The design and simulation of Clapp oscillator based on Multisim10 Lv Wandong, Department of Electronic Information Abstract: With the development of science and technology,the oscillator is used widely in various fields,such as communication,electronics,maritime aerospace and other fields play an important role、The main content of this paper is to use Multisim simulation analysis of Clapp Oscillator is the major part of the analysis of basic principle,function and application of theoretically draw the right circuit simulation analysis,can get the circuit simulation waveform is a sequence of sine wave,change the parameters of the capacitance of the circuit,can make sine wave distortion occurs、 Key words: Clapp Oscillator; Simulation; Multisim 1、引言 1、1Multisim10的介绍 Multisim就是Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具,使用于班级模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形出入,电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,为适应不同的应 用场合,Multisim推出了许多版本[1]。而Multisim10就是最新的版本,它就是一个
高频三级项目——基于Multisim的正弦振荡器仿真
项目名称：正弦波振荡器的仿真设计 小组成员及分工：张曌（电路仿真图设计及PPT设计及论文撰写A）、 翟小宝(查阅资料及论文撰写B)、 陈春(查阅资料及论文撰写B) 指导教师：田野 日期：2016年
目录 摘要 (4) 前言 (6)
正文 (7) 一、正弦振荡器的原理及设计 (7) 1.1振荡条件 (7) 二、互感耦合振荡器仿真设计 (8) 2.1互感耦合振荡器的原理 (8) 2.2振荡条件 (9) 2.3仿真电路图的设计 (10) 2.4互感系数对振荡频率的影响 (12) 三、电容三端式振荡器仿真设计 (12) 3.1电路原理图 (12) 3.2振荡条件分析 (13) 3.3仿真设计 (14) 3.4起振过程分析 (17) 3.5探究偏置电路工作点设置对振荡频率的影响 (18) 四、电感三端式振荡器 (18) 4.1电路原理图 (18) 五、改进型电容三端式振荡器 (20) 5.1克拉泼振荡器 (20) 5.2西勒振荡器 (24) 六、并联型石英晶体振荡器 (27) 6.1电路原理图 (28) 6.2振荡分析 (28)
6.3仿真设计 (29) 6.4石英晶体的串联和并联谐振频率 (31) 七、串联型石英晶体振荡器 (33) 7.1基本原理图 (33) 7.2仿真设计 (34) 八、总结 (36) 8.1电路振荡频率稳定度的对比 (36) 8.2提高频率稳定度的措施 (36) 8.4各振荡电路的应用情况 (37) 九、优缺点及问题 (37) 十、参考文献 (37) 摘要 本文利用Mulitisim仿真软件对互感耦合调集正弦振荡器、电容三端反馈式正弦振荡器、克拉泼振荡电路、西勒振荡电路、电感三端反馈式振荡器、并联石英晶体振荡器、串联石英晶体振荡器依次进行了电路设计及仿真，仿真结果表明各正弦振荡器均可实现其功能，产生高频正弦信号。 第一部分对互感耦合振荡器的三种类型进行了介绍，选取最为常见的互感耦合调集电路进行设计，通过选取合适的偏置电路以及利用电位器对晶体管工作点的调整，选取合适的互
克拉泼改进型电容三点式振荡器
目录 前言 (1) 工程概况 (1) 正文 (1) 3.1设计的目的和意义 (1) 3.1.1设计目的 (1) 3.1.2设计意义 (1) 3.2克拉泼电容三点式振荡电路的基本原理 (1) 3.2.1 振荡器组成原则 (1) 3.3.2改进型电容三点式（克拉泼振荡器）的由来 (2) 3.2.3 克拉泼振荡器的电路分析 (2) 3.2.4克拉泼振荡器的起振条件 (3) 3.2.5克拉泼振荡器的振荡频率 (3) 3.2.6克拉泼振荡器的电容参数影响 (4) 3.3设计方法和内容 (5) 3.3.1电容三点式和改进型电容三点式仿真比较 (5) 3.3.2克拉泼振荡器电容参数改变对波形的影响 (6) 3.5结论 (7) 致谢 (7) 参考文献 (8)
前言 振荡器用于产生一定频率和幅度的信号，它不需要外加输入信号的控制，就能自动的将直流电能转化为所需要的交流能量输出。振荡器的种类很多，根据产生振荡波形的不同，可分为正弦波振荡器和非正弦波震荡器。正弦波振荡器从组成原理来看，可分为反馈振荡器和负阻振荡器。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。以LC谐振回路作为选频网络的反馈振荡器称为LC正弦振荡器。三点式振荡器属于LC振荡器的一种，由于电容三点式频率调节不便引起电路工作性能的不稳定使该电路只适宜产生固定频率的振荡，所以选择了改进型电容三点式（克拉泼电路），即在电容三点式电路的基础上，在谐振回路的电感支路上串联一个可调电容。此次设计的电路是建立在反馈电路基础之上的，在熟悉了改进型电容三点式的原理下，对电路进行仿真，由输出波形比较它们的不同，最后得出可调电容的值越大，振荡频率稳定度越高。振荡器在现代科学技术领域有着广泛的应用，例如，在无线电通信、广播、电视设备中来产生所需要的载波和本机振荡信号；在电子测量仪器中用来产生各种频段的正弦信号。 工程概况 此次课程设计是在multisim软件下对改进型电容三点式克拉泼电路的输出波形进行仿真。由于振荡器的种类很多，适用的范围也不相同，但它们的基本原理都是相同的，都由放大器和选频网络组成，都要满足起振，平衡和稳定条件。本次课程设计要求振荡器的输出频率为10Mhz，属于高频范围。所以选择LC振荡器作为参考对象，再考虑输出频率和振幅的稳定性，最终选择了克拉泼振荡器。此次可设用了两周的时间，对改进型电容三点式克拉泼电路进行仿真，发现了克拉泼电路的优缺点。 正文 3.1设计的目的和意义 3.1.1设计目的 熟悉multisim软件，运用软件里的一些元器件连接电路图，完成课程设计：改变型电容三点式（克拉泼电路）设计仿真。 1.对改进型电容三点式（克拉泼电路）进行输出波形仿真，并分析。 3.调节可变电容的值，观察输出波形的变化，并与实际理论值进行比较。 3.1.2设计意义 设计的改进型电容三点式电路克服了电容三点式电路的频率高的缺点，在实际应用中的范围更加广泛。 3.2克拉泼电容三点式振荡电路的基本原理 3.2.1 振荡器组成原则 振荡器LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接构成的电路即为三点式振荡器，如图所示：
LC振荡器设计与仿真
LC正弦振荡器设计与仿真 一、设计任务 设计一个LC正弦振荡器，使其产生4 的正弦信号。设计任务要求： f MHZ （1）完整的设计思路，并画出电路图； （2）运用multisim进行仿真分析，并测出其仿真波形。 （3）进行频谱分析，测出其频谱分量； 二、设计思路 1.正弦振荡器的基本原理 振荡器为在不需外加输入信号便能产生输出信号的振荡器。振荡器按其工作原理可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。我们设计振荡器时利用的是前者类型振荡器。 所谓正弦振荡器就是输入直流信号，振荡器输出交流的具有某个特定的频率的正弦信号。正弦振荡器的应用大致可分为两类：一类为频率的输出，另一类为功率的输出所谓的频率的输出，是指用正弦波振荡器产生准确而稳定的频率信号。其在无线电通信、广播、电视发射机中用来产生所需要的载波；在功率输出应用中，正弦波振荡器用作高频功率源，如工业用高频加热设备和医用医疗的电疗仪器。在这类应用中，高效的输出大功率是主要的要求。 一般来说，振荡器工作要求满足一定的平衡、稳定和起振条件，这通过设置电路参数来满足要求。 另外更具振荡的条件，振荡器应包括放大器、选频网络和反馈网络。 2.LC正弦振荡器电路的构成原则 凡是采用LC谐振回路作为选频网络的反馈式振荡器成为LC正弦波振荡器。 LC振荡电路形式很多，按反馈网络的形式可分为变压器耦合反馈式、电感或电容反馈式振荡电路两种。 常用的LC正弦振荡器如变压器耦合振荡器、三端式振荡器；其中三端式振荡器又可分为电感三端式和电容三端式振荡器。变压器耦合振荡器采用LC谐振回路作为选频网络，并利用变压器耦合电路作为反馈网络。其相位平衡条件是依靠变压器初、次级绕组线圈具有合适的同名端来保证的。 另外比较有名的LC振荡电路为克拉拔振荡器和席勒振荡器。其提出是基于振荡器的放大器中的晶体管基间的寄生参量（如基间电容、基间电阻）都与电压、环境温度等因素有关，晶体管寄生参量的影响必然影响着振荡器的稳定性下降。为了减小晶体管的寄生参量的影响，为此就提出了克拉拔振荡器和席勒振荡器。其出发点就是减小晶体管各端极间的接入系数p。本设计采用席勒振荡器。 2.LC正弦振荡器的设计 克拉拔振荡器
克拉泼电路
佳 木 斯 大 学 实 验 报 告 一、实验目的与要求 1、学会测量静态工作点。 2、学会观察起振的过程。 3、了解静态工作点对起振、振荡频率和输出幅度的影响。 4、了解可变电容对振荡频率和输出幅度的影响。 二、实验仪器 微机，仿真软件Multisim10.0 三、实验内容与测试结果 1、建立仿真电路 根据题目搭建出如图所示克拉泼电路 图1 2、静态工作点测试 使用软件自带的直流静态工作点分析工具分析出e V 和e I 大小，如下图所示
图2 3、观察起振过程 图3 正常情况下起振过程 4、测试静态工作点对起振，振荡频率和输出幅度的影响 调节R7为正常值，偏大和偏小，观察各状态的起振过程，振荡频率和幅值 图4.1 R7为50%时的状态 保持示波器各参数不变，改变R7
图4.2 R7为10%时的状态 图4.3 R7为90%时的状态 5、测试可变电容对振荡频率和输出幅度的影响 同样改变C2为三种状态，保持示波器参数不动，观察所示幅度和频率
图5.1 C2为25%时的状态 图5.2 C2为80%时的状态
四、实验结果分析 1、静态工作点分析：由软件分析出的静态工作点可以看出放大器工作在放大状态，接近截止区 2、静态工作点对起振，振荡频率和输出幅度的影响：根据示波器输出的波形得到如下结论：静态工作偏低，起振快，振荡频率低，振幅小。静态工作点偏高，起振、振荡频率、振幅与正常值相差不大 3、可变电容对振荡频率和输出幅度的影响：根据示波器输出的波形得到如下结论：C2的改变不影响振幅，只有当C2偏高时降低振荡频率，C2偏低时不影响振荡频率
压控LC电容三点式振荡器设计及仿真资料
实验二压控LC 电容三点式振荡器设计及仿真 一、实验目的 1、了解和掌握LC 电容三点式振荡器电路组成和工作原理。 2、了解和掌握压控振荡器电路原理。 3、理解电路元件参数对性能指标的影响。 4、熟悉电路分析软件的使用。 二、实验准备 1、学习LC 电容三点式西勒振荡器电路组成和工作原理。 2、学习压控振荡器的工作原理。 3、认真学习附录相关内容，熟悉电路分析软件的基本使用方法。 三、设计要求及主要指标 1、采用电容三点式西勒振荡回路，实现振荡器正常起振，平稳振荡。 2、实现电压控制振荡器频率变化。 3、分析静态工作点，振荡回路各参数影响，变容二极管参数。 4、振荡频率范围：50MHz~70MHz，控制电压范围3~10V。 5、三极管选用MPSH10（特征频率最小为650MHz，最大IC 电流50mA，可 满足频率范围要求），直流电压源12V，变容二极管选用MV209。 四、设计步骤 1、整体电路的设计框图 整个设计分三个部分，主体为LC 振荡电路，在此电路基础上添加压控部分，设计中采用变容二极管MV209 来控制振荡器频率，由于负载会对振荡电路的频率产生影响，所以需要添加缓冲器隔离以使振荡电路不受负载影响。 2、LC 振荡器设计 首先应选取满足设计要求的放大管，本设计中采用MPSH10 三极管，其特征频率f T=1000MHz。LC 振荡器的连接方式有很多，但其原理基本一致，本实验中采用电容三点式西勒振荡电路的连接方式，该振荡电路在克拉泼振荡电路的
基础上进行了细微的改良，增加了一个与电感L 并联的电容，主要利用其改变频率而不对振荡回路的分压比产生影响的特点。电路图如下所示： 图2-2 LC 电容三点式西勒振荡器 图中变容二极管MV209 与电感L 1 并联，构成了西勒振荡电路形式。R 1\R 2 为静态偏置电阻，C 1\C 2 为反馈分压电容，C 3 即为克拉泼振荡电路中与C 1\C 2 串 联的小电容，L 1\C 1\C 2\C 3 共同构成谐振回路。C 4\C 5 为隔直电容，其中放大管基极通过C 4 交流接地，同时保证其基极的偏置电压；而C 5 主要防止加载于变容二 极管的直流电压影响前级电路。电感L 2 为扼流圈，用来防止振荡回路的振荡电 压会对变容二极管所加的反向偏压产生影响，采取上面这类隔离措施使得反向偏 置电压与振荡回路分离。 接下来应该确定电路中振荡元器件的取值。根据振幅起振条件可知，振荡器开环增益()1osc T ω>，而开环增益与电容 C 1/C 2组成的反馈网路的反馈系数fv k 、负载大小以及放大管静态工作点有关。其中1 12 fv C k C C = +,反馈系数太小会使 ()osc T ω变小，影响起振；反馈系数太大则会影响回路Q 值，而且取值过大也同样会降低()osc T ω，也会停振，所以应选择比较合理的反馈系数fv k ，一般取值范围为1/10~1/4，在振荡电路能正常起振的情况下，反馈系数较大，起振时间较短。而静态工作点较高，可提高()osc T ω，容易起振，但不宜过大，否则造成回路有 载品质因数过低，影响振荡频率稳定度。一般I CQ 取值1~5mA 。负载阻值不能过 小，否则同样造成()osc T ω过低不能起振，图2-2 中振荡电路未接负载，可视为 V1
克拉泼电路设计
克拉泼电路 震荡电路是模拟电路中必修的一部分，三点式震荡电路更是信号产生的必要电路，最近研究了一下三点式震荡电路，克拉泼电路，现在来分享一下最近的研究过程。 最近有个项目，为了生成正弦波，因此对三点式震荡电路稍微学习了一下。三点式震荡电路分为电容三点式和电感三点式。 首先，根据正弦波震荡电路的震荡条件可知，正弦波震荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正弦反馈放大电路。其放大电路方框图如下所示： 如图所示，X i 是输入信号，X 0是输出信号，X f 是输出经过反馈电路后的信号，Xa 是输入和反馈信号共同作用的结果。 图中： a i X X X f =+ （1） F X X *0f = （2） A X X *a 0= （3） f i X X X +=a （4）
由于可知，如放大电路的X a =X f ，则去掉输入端Xi 所形成的闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。 则： 1*0 0a f ==X X X X X X f a 或AF=1 （5） 设a A A δ∠=，f δ∠=F F ，则可得： 1a =+∠=f AF AF δδ （6） 1AF |F |. .==A （7） .....3,2,1,2==+n n f a πδδ （8） 式（7）称为振幅平衡条件，式（8）称为相位平衡条件。这是正弦波震荡电路持续产生震荡的两个条件。 根据百度百科的说法，克拉泼震荡电路是三点式电容震荡电路的改进电路，其输出的正弦波更加的稳定。电容三点式振荡器，当需要改变频率而调节振荡回路的电容参数时，也会影响电路的起振，为此，把一个电容C 串入振荡回路的电感支路中，这样改变电容C 就可以调节振荡频率，而不影响电路的起振。 克拉泼电路如图所示：
压控振荡器的设计与仿真
目录 1 引言 (2) 2 振荡器的原理 (5) 2.1 振荡器的功能、分类与参数 (5) 2.2 起振条件 (9) 2.3 压控振荡器的数学模型 (10) 3 利用ADS仿真与分析 (11) 3.1 偏置电路的的设计 (12) 3.2 可变电容VC特性曲线测试 (13) 3.3 压控振荡器的设计 (15) 3.4 压控振荡器相位噪声分析 (18) 3.5 VCO振荡频率线性度分析 (23) 4 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (25)
压控振荡器的设计与仿真 Advanced Design System客户端软件设计 电子信息工程（非师范类）专业 指导教师 摘要：ADS可以进行时域电路仿真，频域电路仿真以及数字信号处理仿真设计，并可对设计结果进行成品率分析与优化，大大提高了复杂电路的设计效率。本论文运用ADS仿真软件对压控振荡器进行仿真设计，设计出满足设计目标的系统，具有良好的输出功率，相位噪声性能及震荡频谱线性度。本论文从器件选型开始，通过ADS软件仿真完成了有源器件选型，带通滤波器选型，振荡器拓扑结构确定，可变电容VC特性曲线，瞬态仿真及谐波平衡仿真。实现了准确可行的射频压控振荡器的计算机辅助设计。关键字：压控振荡器，谐波平衡仿真，ADS 1 引言 振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色，具有广泛的用途。在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。尤其在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重，可以毫不夸张地说在电子通信技术领域，VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位。 人们对振荡器的研究未曾停止过。从早期的真空管时代当后期的晶体管时代，无论是理论上还是电路结构和性能上，无论是体积上还是制作成本上无疑都取得了飞跃性的
(完整)电容三端式振荡器(克拉泼振荡器)高频课设
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目:电容三端式振荡器（克拉泼振荡器） 初始条件： 计算机、Multisim软件 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周 2、技术要求： （1）学习Multisim软件。 （2）正常工作状况时的波形图。 （3）起振条件的仿真，要求改变偏置电阻、相位电容和电源电压值，再观察起振波形和振荡电压的变化情况。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 2014.9.18 下达任务书 2014.9.19-9.26 根据要求设计电路，在计算机上仿真，并撰写课程设计报告书； 2014年9月28日上午，鉴主13楼实验室答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要................................................................................................................................. I Abstract ......................................................................................................................... II 1绪论.. (1) 2绪论设计方案及原理 (1) 2.1克拉泼振荡器简介 (2) 2.2 设计方案 (2) 2.3 设计原理 (4) 2.4 参数计算 (5) 3 Multisim仿真分析 (6) 3.1 软件介绍 (6) 3.2 克拉泼振荡器的仿真 (7) 3.3 仿真结果分析 (11) 4心得体会 (12) 参考文献 (13) 附录 (14)
电容三端式振荡器(克拉波
课程设计任务书 学生姓名：--------- 专业班级：电子科学与技术1101班指导教师：吴绿工作单位：信息工程学院 题目: 电容三端式振荡器（克拉波） 初始条件： 电容三端式振荡器原理，Multisim软件 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据电容三端式振荡器工作的原理，设计电路图，并在multisim软件仿真出波形结果。 （2）设计要求 ①正常工作状态时的波形图； ②起振条件的仿真，要求改变偏置电阻、相位电容和电源电压值，再观察起振波形和振荡电压的变化情况； 时间安排： 1、2014 年11月17 日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2014 年11月17 日，查阅相关资料，学习基本原理。 3、2014 年11月18 日至2014 年11月20日，方案选择和电路设计。 4、2014 年11月20 日至2014 年11月21日，电路仿真和设计说明书撰写。 5、2014 年11月23 日上交课程设计报告，同时进行答辩。 课设答疑地点：鉴主13楼电子科学与技术实验室。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 ................................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ II 1 设计原理说明. (1) 1.1 反馈振荡器的原理 (1) 1.1.1 原理分析 (1) 1.1.2 平衡条件 (2) 1.1.3 起振条件 (2) 1.1.4 稳定条件 (3) 2 电路设计与仿真 (4) 3 仿真结果 (5) 3.1 正常工作状态时的波形图 (5) 3.2 改变偏置电阻时的波形图 (6) 3.3 改变相位电容时的波形图 (7) 4 课设小结 (8) 参考文献 (9)