克拉泼振荡器的设计与仿真(原创)

克拉泼振荡器的设计与仿真

设计要求：振荡频率为5MHz 。

一、电路形式的选择

振荡器工作频率属于短波段，选择电容反馈振荡器即可，为提高频率稳定度，选用改进型电容反馈振荡器-克拉泼振荡器。

二、选三极管

选三极管的依据主要为截止频率应为振荡频率的3-10倍，故选择型号为D42C1的三极管，其主要参数如下：

:Vceo=30

: Ic(max)=3 : hFE(min)=10 : hFE(max)=220 : Ft=50 : Pd=12.5

三、设计直流偏置电路

设计直流偏置电路时应使集电极静态电流为1-4mA 。

R1

4.7k|?

R25.1k|?

R3100k|?Key=C

50%R4500|?

R5

300|?

VCC

12V

2

Q1

D42C1

经测量集电极静态电流为1.39mA 。

四、设计回路

L120uH

C3

99pF

Key=A

50%C1500pF

C2

1nF

设计回路时各元件的参数选择应该满足：

1．电容一般取10-1000pF ，电感一般取0.1-100uF 。 2．保证反馈系数F 在0.1-0.5之间：

3．

4．在满足

的条件下和决定振荡频率，即应满足：

由条件3，

应尽量大，同时考虑条件1、2，选

为500pF ，

为1nF 。由条件4，

选为20uH ，的估计值为50pF ，故选择100pF 的可调电容。

五、加辅助电路

加辅助电路，连接示波器和频率计，最终电路图如下：

R1

4.7k|?

R25.1k|?

R3100k|?

Key=C

50%R4500|?

R5300|?

L120uH

C3

99pF Key=A

50%VCC

12V

C1

500pF

C21nF

C4

1uF

C510nF

2

4

XSC1

A

B

G T

XFC1

123

18

Q1

D42C1

六、调测

运行仿真，并微调，使频率计读数最终稳定在5MHz 。经测量输出电压幅度为8.1V 。观察到的最大频偏为0.02MHz ，故频率稳定度为：

频率计读数及示波器显示波形如图：

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