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[电子大赛] 电压控制振荡器

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发表于 2020-12-3 10:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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电压控制振荡器
" L- D1 K: t" M& c# Y* r) e
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摘要本系统主要由电源、锁相环振荡器和稳幅电路三部分组成。实现了题目给定的基本要求,并出色地完成了设计任务的发挥部分。3 U' E! @8 n2 b" G; i  ^( J, N3 C
电路采用单片集成振荡器(MC1648)、变容二极管等组成压控振荡器产生正弦波;利用单片机(89C51)控制集成锁相环(BU2614)进而控制压控振荡器得到高频率稳定度的输出信号;利用振荡器内部AGC电路自动控制振荡器增益,稳定输出幅度;采集并显示输出信号幅度。键盘预置频率值以及振荡频率步进值,能根据需要设置不同的步进值。采用液晶显示输出频率、峰峰值,界面友好并有效降低系统功耗。多路输出的电源装置供给系统稳定运行所需各类电源。; P9 n: B- V7 D0 E* ~
制作工艺特点是高频及部分低频电路采用印刷电路板,减小分布参数以及介质损耗对系统工作稳定性的影响。采用集成锁相环芯片进行振荡频率闭环控制,频率输出稳定度大大提高。
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方案设计与论证9 A, z, m5 r/ Y3 f: Z6 H$ a  M
题目要求设计并制作一个20~6OMHz的压控振荡器。属于宽带振荡器,如何实现稳频和稳幅是题目的重点与难点。电路应包括振荡、稳频、稳幅、测量、显示及控制单元。3 W) S) {+ I; R7 k) ?- Q
1.振荡器的选择
7 p) Q9 [4 H- L3 T方案一采用单管电感三点式振荡器。电感三点式振荡器使用可变电容可以方便地改变振荡频率,输出频率变化范围较大,但其反馈取自电感支路,对高次谐波阻抗较大,滤波性能不理想,波形较差,且频率稳定度低,输出幅度在波段内起伏较大。
- m7 Z! m8 D) |3 g: U1 G方案二采用电容三点式振荡器。电容三点式振荡器输出频率稳定度高,振荡波形好,输出幅度变化不大,但谐振回路要通过电容耦合至增益器件,使得回路等效电容受到影响,其有效变比小于变容二极管的变比,减小了频率变化范围,频率覆盖度通常为1.2~~1.8。如要实现题目要求,必须采用切换电感的方法分波段实现,电路复杂,且可靠性降低。
. P3 r: Q  s4 E' k+ h* c方案三采用差分对管振荡器。此种振荡器的LC谐振回路直接接入有源放大部分,振荡频率只与回路参数有关,受外电路影响小,选取大变比的变容二极管与适当的电感值即可达
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