[发明专利]一种用于高频振荡电路算法模型的优化方法

说明书

一种用于高频振荡电路算法模型的优化方法，属于电子技术领域。所述优化方法包括：对三极管的模型优化，将三极管的BE结和BC结间的寄生电容，等效为一个CE结寄生电容Csubgt;CE/subgt;；对电感线圈结构影响的模型优化，在电路中电感L的位置等效出一个并联电容Csubgt;L/subgt;；对电路外部影响的模型优化，对测试仪器引入设定频率条件下的寄生电容Cx，对用户负载电路的电感器件等效为一个并联电容Clo值。在设定频率条件下，采用所述代差曲线拟合方法确定出Csubgt;CE/subgt;、Csubgt;L/subgt;、Cx、Clo的值，然后按照推导公式进行实际计算，与实测振荡频率相比，误差值在设计精度以内，解决了现有电路振荡频率调节复杂，调节难度大的问题。广泛应用于小型化、高精密振荡电路中。

技术领域

本发明属于电子技术领域，进一步来说涉及高频振荡电路领域，具体来说，涉及一种用于高频振荡电路算法模型的优化方法。

背景技术

振荡电路一般由电阻、电感、电容等元器件组成。由电感线圈L和电容器C相连而成的LC电路是最简单的一种振荡电路，也是一种不用外加激励就能自行产生交流信号输出的电路。振荡电路的运用广泛，如通信系统中发射机的载波振荡器、接受机中的本机振荡器、医疗仪器以及测量仪器中的信号源等。

电容三点式振荡电路，LC振荡回路中采用两个电容串联成电容支路，两电容中间有一引出端，通过引出端从LC振荡回路的电容支路上取一部分电压反馈到放大电路的输入端，由于电容支路三个端点分别与晶体管的三个极相接，故把这种电路称为电容三点式LC正弦波振荡电路。合理设置电路参数使其满足起振条件，此电路的振荡频率F₀计算公式如下：

其中，C_x约为C₁与C₂的串联值，

LC振荡电路的优点是输出波形好、振荡频率稳定，缺点是：电路调整振荡频率点的理论设计与实际电路之间存在明显差异，不确定性较大，振荡频率点的调节复杂，容易影响起振条件，调节难度大，故LC振荡电路常用于固定频率的场景，不适合可变频率的振荡。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决现有电容三点式振荡电路的振荡频率调节复杂，调节难度大的问题。

本发明的发明构思是：基于对实际电路中会产生寄生电容的考量，将实际电路中的影响因素等效为相应的电容模型，对高频振荡电路算法模型进行优化，缩小电路调整振荡频率的理论设计与实际电路之间存在的误差。

为此，本发明提供一种用于高频振荡电路算法模型的优化方法，如图1-图3所示。优化方法如下：

一、对三极管器件的模型优化

(1)建立电容三点式高频振荡电路算法模型，首先模拟三极管Q1的BE结和BC结间的寄生电容，然后将三极管Q1的BE结、BC结寄生电容等效为一个CE结寄生电容C_CE，所述寄生电容C_CE的容值通过曲线拟合确定；

(2)将C1、C2、L值按原设定值，C_CE的值按等差数列代入，根据高频振荡电路的频率公式进行计算，形成理论振荡频率的变化曲线；

(3)然后在实际电路在三极管Q1的CE两端接入一个并联电容，电容容值按等差数列递增，测试得出实测振荡频率变化曲线；

(4)对理论频率变化曲线和实际频率变化曲线进行拟合，可得理论频率变化曲线和实际频率变化曲线重合的起点，在理论曲线中该点所带入的容值则为三极管Q1的等效CE结极间寄生电容。此方法即为代差曲线拟合方法。

二、对电感线圈结构影响的模型优化