基于变容二极管高稳频振荡电路设计.docx

课程设计实验报告

课题名称：基于变容二极管设计 高稳频振荡电路

目 录

一 概述：--------------------------------------------2
二 设计任务与要求
2.1 设计目的------------------------------------------------------- 2
2.2 设计要求-------------------------------------------------------2
三 设计原理--------------------------------------------4
四 设计过程--------------------------------------------4
4.1、压控振荡器的设计--------------------5
4.2、设计内容------------------------------6
4.3、整体设计电路图---------------------8
五、元件清单-------------------------------------------8
六、总结及心得体会-----------------------------------------9七、参考文献--------------------------------------------------9

一、概述
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。根据所产生的波形的不同， 可将振荡器分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。压控振荡器（VCO）是利用电抗元件的等效电抗值能随外加电压变化特点，将其接入正弦振荡器中，使振荡频率随外加控制电压而变化，VCO在频率调制，频率合成，锁相环电路，电视解调器，频谱分析仪等方面有广发应用。变容二极管振荡器是利用变容二极管制成的VCO。

二、设计目的及要求
1、设计目的：
（1）了解通信系统功能模块电路的工作原理
（2）熟悉通信系统功能电路的设计方法
（3）掌握利用仿真软件对电路功能进行分析
（4）学会通信电路的器件选型，参数调节，功能测试
2、 设计要求：
（1） 设计一压控振荡电路，输出信号频率为80~100MHZ，选取仿真软件中已有的变容二极管机型电路设计，给出电路方案及相关元器件的参数
（2） 将电路设计借个在protel 99se软件下进行仿真
（3） 给出设计方案输入信号，输出信号仿真结果，提交设计报告
三． 设计原理

四． 设计过程
1、压控振荡器的设计
输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路,为零时的角频率,0称为自由振荡角频率；曲线在,0处的斜率称为控制灵敏度。使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。在通信或测量仪器中，输入控制电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。

压控震荡器的控制特性

2、设计内容
设计采用变容二极管实现U-C控制的压控振荡器（VCO），其为调频电路，中心载波=90MHZ，其相应的高频振荡器为电容三点式。并设置完善的变容二极管直流偏置电路与基带信号对载波的控制电路。
五． 整体设计电路图：
通过用分压线性源，改变变容二极管的电压从而改变其电容，由可知当C变化时，f将随其发生变化。其中, 与变容二极管组成电容三点式高频振荡回路。，，起隔直流通交流，去除高频分量的作用。高扼圈其隔高频，通直流，通音频的作用
低频控制回路等效电路图：

图3.4低频控制回路

4、仿真结果图：

4.1.总图仿真

4.2、80M仿真图

4.3、100MHZ仿真图

五、元件清单
Designator
Comment
Footprint
Description
C1, C2, C3, C4, C5,
Cap
RAD-0.3
Capacitor
D
FMMC2109
SOT23A
Variable Capacitance Diode
L1, L2, L3
Inductor Iron
AXIAL-0.9
Magnetic-Core Inductor
Q1
2SC2873
TO-92A
NPN General Purpose Amplifier
R3, Rb1, Rb2, Rb3, Rb4,
Res2
AXIAL-0.4
Resistor

六、设计总结及心得体会
通过该课程设计，我掌握了变容二极管压控振荡器的设计原理以及设计步骤，电路中对各个元件的选取和各元件的在电路中所起的作用，对理论知识与实际当中的运用有了更深刻的认识。
在本次课程设计，我有很大的收获，这不仅仅是理论知识上的完善，而且实践能力和动手能力有了质的飞跃!设计中，我自感知识的缺陷，不断的上网查阅资料，翻阅各类相关书籍，自己动手，自己设计，让我的思维逻辑更加清晰。在上机操作中，靠这次设计我熟练掌握了VCO设计，基本工作原理，将理论变为实际开了一个好头。通过对VCO的设计明白了其性能和在实际当中的关键作用，让我明白电路设计是极富乐趣的事情。
同时在这次课程设计过程中，我发现了自己对知识综合应用能力的欠缺，以及对理论知识不够深刻了解，在以后的学习中，我会努力扎实基本功，同时重视实践，二者结合，更有效地学习这门课程。

七、参考文献
[1] 沈伟慈，等.通信电路.2版.西安：电子科技大学出版社，2000
[2] 杨素行，等.模拟电子技术基础简明教程. 3版.北京：高等教育出版社，2009
[3] 沈伟慈，等.高频电路.4版.西安：电子科技大学出版社，2009
[4] 康华光，等.模拟电路.3版.北京：高等教育出版社，2009
[5] 吴大正，等.信号与系统分析.4版.北京：高等教育出版社，2009