一、高頻信號(hào)發(fā)生器基本結(jié)構(gòu)原理分析
下圖為正弦波振蕩器原理框圖

高頻信號(hào)發(fā)生器主要產(chǎn)生高頻正弦振蕩波，則關(guān)鍵部分是正弦波振蕩器，一般是由晶體管等有源期間和具有某種選頻能力的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)反饋系統(tǒng)。放大電路為產(chǎn)生靜態(tài)工作電流與三極管構(gòu)成的電路，對(duì)振蕩器工作的穩(wěn)定性和波形具有很大影響。選頻網(wǎng)絡(luò)為L(zhǎng)C諧振回路構(gòu)成的振蕩電路。

二、高頻信號(hào)發(fā)生器電路—電容三點(diǎn)式振蕩電路
1、電容三點(diǎn)式振蕩電路原理圖

2、電容三點(diǎn)式振蕩電路原理
由圖可見(jiàn)：與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件為同性質(zhì)的容抗元件C1和C2，與基極和集電極相接的為異性質(zhì)的電抗元件L，則電路滿足相位條件，為電容三點(diǎn)式振蕩電路。電容三點(diǎn)式振蕩電路的優(yōu)點(diǎn)是：振蕩波信號(hào)，輸出波形接近正弦波；電路的頻率穩(wěn)定度較高，工作頻率范圍較大。缺點(diǎn)：振蕩回路工作頻率通過(guò)調(diào)節(jié)C1、C1改變時(shí)，反饋系數(shù)同時(shí)改變，時(shí)振蕩器的頻率穩(wěn)定度不高。
工作過(guò)程：振蕩器接通電源后，電流從無(wú)到有變化，產(chǎn)生脈沖信號(hào)。在脈沖信號(hào)中有許多不同頻率的諧波，此時(shí)LC諧振回路起到選頻作用，當(dāng)LC諧振回路與某一諧波頻率相等是，電路產(chǎn)生諧振。通過(guò)電路的正反饋振蕩幅度不斷增大，晶體管進(jìn)入非線性區(qū)，此時(shí)放大器放大倍數(shù)減小，最后達(dá)到平衡，振蕩幅度不再變化。

3、電容三點(diǎn)式振蕩電路仿真圖

4、參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算
Rb1、Rb2、Re 為偏置電阻，開(kāi)始偏振時(shí)偏置電阻決定電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，C5 為旁路電容。三極管選擇 2N2923，為 NPN 型晶體管，放大倍數(shù)約為 176。
靜態(tài)電路參數(shù)計(jì)算：
設(shè)VCC=6.0V，實(shí)際應(yīng)用中，靜態(tài)電流值Ic=0.1-4mA，此處選用Ic=Ie=0.25mA，VBQ=1.2V,VCQ=5V；
由上可計(jì)算得：
VEQ=VBQ-0.7V=0.5V
VBQ=VCC*(Rb2/(Rb1+Rb2),可得Rb1=4Rb2
Re=VEQ/IEQ=2kΩ；Rb2=VBQ/IBQ=5kΩ ；Rb1=4Rb2=20kΩ
振蕩電路參數(shù)確定：
f=1/(2π√(LC))
當(dāng)fs=1MHz時(shí)，LC=2.53310^(-14)
當(dāng)fs=10MHz時(shí),LC=2.53310^(-16)
總電容C=C1*C2/(C1+C2)
由此可設(shè)C1=C2=0.005uF，L=0.01mH

5、調(diào)頻電路輸出波形
f=1MHz時(shí)輸出波形：

f=5MHz時(shí)輸出波形：

f=10MHz時(shí)輸出波形：

6、調(diào)幅電路輸出波形
振幅約為1V時(shí)輸出波形：

振幅約為3V時(shí)輸出波形：

振幅約為5V時(shí)輸出波形：

7.結(jié)論
頻率范圍：1MHz-10.3MHz
頻率穩(wěn)定度：δ=|f-fs|/fs
由測(cè)量結(jié)果可計(jì)算頻率穩(wěn)定度平均值為：δ=7*10^(-4)
頻率準(zhǔn)確度：△f=f-fs
由測(cè)量結(jié)果可計(jì)算頻率準(zhǔn)確度平均值為：△f=0.027
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