电容三点式振荡器Multisim仿真分析

1、考毕兹电路(Colpitts Circut)

     电容三点式振荡电路,在老外那叫考毕兹电路(Colpitts Circut),是LC振荡电路的一种;为啥叫三点式呢,得名于谐振回路中两个串联电容的三个端与三极管的三个极连接。最基本电路图如下图(1)所示:

电容三点式振荡器Multisim仿真分析_第1张图片

图(1)最基本电路

2、电容三点式振荡器的分析,如下图(2)

电容三点式振荡器Multisim仿真分析_第2张图片

                                图(2) 基本电路和交流电路

2.1、实例设计

    1)确定工作电压:12V

    2)确定三极管:2N2222A

    3)确定振荡频率:12MHz

    4)确定三极管的静态工作点

由图分析,基极输入经过三极管后,放大输出电压Uo,再经过C1,C2分压经过三极管的BE结,从而形成正反馈,其反馈系数如下公式:

                                           F = C1/(C1+C2)

由振荡起振条件:AF > 1, F取值应为0.1~0.5;取F = 0.4 ,C1 = 50pF,由此可得C2 = 150pF。Multisim仿真验证如下图3所示

电容三点式振荡器Multisim仿真分析_第3张图片

图(3)

谐波失真有6.13%,不符合预期,实际振荡频率是11.66MHz,频率相对准确度:(12-11.66)/12 = 2.8333%,故不满足频率稳定度,需要改进。

2.2、分析原因:三极管存在极间电容Cbc和Cbe

改进措施:调整C4电容为117pF时,即150pf 78% ,振荡频率为11.995Mhz,满足精度要求。

减小误差有以下措施:

在保证反馈系数F的情况下,减小C1的值,以减小极间电容Cbe影响。

改变如下:克拉波振荡电路:在回路中加一个小电容C2 = 100pF 50.3% 与电感串联,可隔直通交。0.004/12=3.33*10^(-4) 满足频率稳定度要求。

电容三点式振荡器Multisim仿真分析_第4张图片

电容三点式振荡器Multisim仿真分析_第5张图片

电容三点式振荡器Multisim仿真分析_第6张图片

3、仿真文件链接:https://pan.baidu.com/s/1gNydUJfEq67GBcGpmR_Kuw 提取码:1234

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