石英晶体振荡器设计报告

1、石英晶体振荡器设计报告张炳炎09 微电 0915222023目录1设计要求2设计方案论证a电路形式的选取b参数的设计、估算c.设计内容的实现3电路的工作原理4晶体振荡器的特点5电路设计制作过程中遇到的主要 问题及解决方法、心得和建议7附录(1)晶体振荡器的工作频率在100mhz以下振荡器工作可调，反馈元件可更换(3)具有三组不同的负载阻抗 (4)电源电压为12v(5)在10k负载上输出目测不失真电压波形vopp>=4v# 振荡器频率读出5为有效数字2设计方案论证a电路形式的选取：串联型石英晶体振荡器1111ci1x1c317u17t1jj id1rc4串联型石英晶体振荡器交流等效电路石英

2、晶体的物理和化学性能都十分稳定，等效谐振回路具 有很高的标准性q值很高，对频率变化具有极灵敏的补偿能 力具有利用石英晶体作为串联谐振元件，在谐振时阻抗接近 于零，此时正反馈最强,满足振荡条件.因此，电路的振荡频率 和频率稳定度都取决于石英晶体的串联谐振频率.b参数的设计、估算选用石英晶体(6m)作为串联谐振元件，提高振荡器的标准性，三极管为高频中常用的小功率管9018,作为放大 电路的主要器件，选用阻值较大的可调电阻rp (50k)来调 节电路的静态工作点，使输出幅值达到最大而不失真，在lc组成的谐振回路加可变电容(loop)调节谐振频率。三组负 载分别为lk、10k. 110k,用来比较对振

3、荡器频率及幅彳 影响。c.设计内容的实现输入电源电压12v,测试电路的静态工作点，三极管vbe>0.7v/vc>vb>ve/三极管工作在放大区。©输出端接上示波器，观察到正弦波，通过改电位器、 可变电容使输出的幅值达到最大。3电路的工作原理石英晶体振荡器总原理图如上图，c6, c7和l2组成兀型滤波器，对外部直流电源进行滤波而只通过直流量，防止其对电路产生干扰。rp,rl,r2作为三极管的基极偏置电阻，r3为集电极偏置电 阻，r4为发射极偏置电阻，共同影响三极管的静态工作点, 调节rp使三极管工作于放大区，共射放大电路从集电极输 出经由c3,c4,ct和l1组成的并

4、联型lc谐振回路，再通过石 英晶体反馈回基极，当振荡器频率在满足石英晶体的谐振频 率时，石英晶体呈纯阻性，电路产生自激振荡。最后通过耦 合电容c2输出与石英晶体谐振频率相近的正弦波。电路中 通过改变负载值可以得出负载不同时对频率及幅值的影响。4晶体振荡器的特点通过实验，石英晶体振荡器与lc振荡器相比，石英晶体的工作频率很稳定，具有很高数量级的频率稳定度，带负 载的能力强，受负载的影响比较小，品质因数高，具有极灵 敏的频率补偿能力。5电路设计制作过程中遇到的主要问题 及解决方法用protel制作pcb时，布线时的一些规则不太清楚,导致器件间距、焊盘太小等,通过看视频还有询问同学、 老师得到问题的

5、解决。0三极管的管脚焊错，使其不工作，通过上网查阅三极管 管脚图再对应pcb中管脚。器件虚焊、焊器件时电路出现短路,用万用表进行检查。心得和建议通过这次实验，大致了解了制作一块电路板的流程，对以后专业实践打下基础。进一步学习了 multisim和protel 的使用，对pcb布线时的相关注意事项有了一定的理解。在 进行布线时最好先把规则设置好，才不至于全部画好时再重 新修改就比较麻烦。线宽、焊盘、间距的大小不能太小，否 则容易造成腐蚀铜板时铜线的断路、短路等。在这过程中通 过和同学、老师的交流也解决了自己对某些问题的疑惑，相 互帮助使效率提高了，加深对问题的理解。6参考文献=11张肃文高频电子线路北京:高等教育出版社.2009.5. 童诗白，华成英模拟电子线路基础北京:高等教育出版社.2006.5.7附录元器件清单容容容容容体 管 阻关 称电电电电电晶针感感bi阻阻阻阻阻阻阻电开 名片片片片变英排电电甘电电电电电电电调动 瓷瓷瓷瓷可石 三 可微数量4111117111111111113型号备注103cl、c5, c6, c7102c2101c3152c4101ct6mjic0nj