用Multisim软件模拟正弦波振荡器电路
LC正弦波振荡电路的仿真分析
摘要振荡器的种类很多，适用的范围也不相同，但它们的基本原理都是相同的，都由放大器和选频网络组成，都要满足起振，平衡和稳定条件。
然后通过所学的高频知识进行初步设计，由于受实践条件的限制，在设计好后，我利用了模拟软件进行了仿真与分析。
为了学习Multisim软件的使用，以及锻炼电子仿真的能力，我选用的仿真软件是Multisim10.0版本，该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
关键词：LC振荡回路；仿真；正弦波信号；Multisim软件；目录一、绪论 (1)二、方案确定 (1)2．1电感反馈式三端振荡器 (2)2．2电容反馈式三端振荡器 (3)2.3 振荡平衡条件一般表达式 (4)2．4起振条件和稳幅原理 (4)三、LC振荡器的基本工作原理 (4)四、总电路设计和仿真分析 (5)4.1软件简介 (5)4.2 总电路设计 (7)4.3 进行仿真 (8)4.4 各个原件对电路的影响 (11)五、心得体会 (12)参考文献 (13)附录 (14)电路原理图 (14)元器件清单 (14)一、绪论在本课程设计中，对LC正弦波振荡器的仿真分析。
正弦波振荡器用来产生正弦交流信号的电路，它广泛应用于通信、电视、仪器仪表和测量等系统中。
在通信方面，正弦波震荡器可以用来产生运载信息的载波和作为接收信号的变频或调解时所需要的本机振荡信号。
医用电疗仪中，用高频加热。
在课程设计中，学习Multisim软件的使用，以及锻炼电子仿真的能力，我选用的仿真软件是Multisim10.0版本，该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。
我利用了仿真软件对电路进行了一写的仿真分析，得到了与理论值比较相近的结果，这表明电路的原理设计是比较成功的，本次课程设计也是比较成功的。
高频三级项目——基于Multisim的正弦振荡器仿真
项目名称：正弦波振荡器的仿真设计小组成员及分工：张曌（电路仿真图设计及PPT设计及论文撰写A）、翟小宝(查阅资料及论文撰写B)、陈春(查阅资料及论文撰写B)指导教师：田野日期：2016年目录摘要 (3)前言 (4)正文 (4)一、正弦振荡器的原理及设计 (4)1.1振荡条件 (4)二、互感耦合振荡器仿真设计 (5)2.1互感耦合振荡器的原理 (5)2.2振荡条件 (6)2.3仿真电路图的设计 (6)2.4互感系数对振荡频率的影响 (8)三、电容三端式振荡器仿真设计 (9)3.1电路原理图 (9)3.2振荡条件分析 (9)3.3仿真设计 (10)3.4起振过程分析 (13)3.5探究偏置电路工作点设置对振荡频率的影响 (13)四、电感三端式振荡器 (14)4.1电路原理图 (14)五、改进型电容三端式振荡器 (15)5.1克拉泼振荡器 (16)5.2西勒振荡器 (19)六、并联型石英晶体振荡器 (21)6.1电路原理图 (22)6.2振荡分析 (22)6.3仿真设计 (23)6.4石英晶体的串联和并联谐振频率 (25)七、串联型石英晶体振荡器 (26)7.1基本原理图 (26)7.2仿真设计 (27)八、总结 (29)8.1电路振荡频率稳定度的对比 (29)8.2提高频率稳定度的措施 (29)8.4各振荡电路的应用情况 (29)九、优缺点及问题 (30)十、参考文献 (30)本文利用Mulitisim仿真软件对互感耦合调集正弦振荡器、电容三端反馈式正弦振荡器、克拉泼振荡电路、西勒振荡电路、电感三端反馈式振荡器、并联石英晶体振荡器、串联石英晶体振荡器依次进行了电路设计及仿真，仿真结果表明各正弦振荡器均可实现其功能，产生高频正弦信号。
第一部分对互感耦合振荡器的三种类型进行了介绍，选取最为常见的互感耦合调集电路进行设计，通过选取合适的偏置电路以及利用电位器对晶体管工作点的调整，选取合适的互感系数，从而得到了互感耦合振荡器的波形。
multisim仿真教程正弦波脉宽调制SPWM逆变电路
11.8.1正弦脉宽调制（SPWM）逆变电路工作原理
1. SPWM控制的基本原理 图11.8.1（a）示出正弦彼的正半周波形，
并将其划分为N等份，这样就可把正弦半波看成 由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲 的宽度相等，都等于π ／ N，但幅值不等，且 脉冲顶部是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变 化。
二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影 响
(1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交 流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快 生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。
(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得 快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社 会生活。
3. 双极性PWM控制方式
图11.8.2的单相桥式逆变电路采用双极性PWM 控制方式的波形如图11.8.4所示。在双极性方
式中ur的半个周期内，三角波载波是在正、负
两个方向变化的，所得到的PWM波形也是在两
个方向变化的。在ur的一周期内，输出的PWM 波形只有±UD两种电平，仍然在调制信号ur和 载波信号uc的交点时刻控制各开关器件的通断。
不论VD2和VD3导通，还是VT2和VT3开通，负载 电压都是一UD。从VT2和VT3开通向VT1和VT4开 通切换时，VD1和VD4的续流情况和上述情况类 似。
图11.8.4 双极性PWM控制方式的波形
11.8.2 SPWM产生电路
SPWM产生电路如图11.8.5所示，图中采
用LM339AJ比较器作为SPWM调制电路，函数发
从vt2和vt3开通向vt1和vt4开通切换时vd1和vd4的续流情况和上述情况类图1184双极性pwm控制方式的波形1182spwmspwm产生电路如图1185所示图中采用lm339aj比较器作为spwm调制电路函数发生器xfg1产生1khz的三角波信号作为载波信号uc函数发生器xfg1产生50hz的正弦波信号作为调制信号ur
模拟电子电路multisim仿真(很全-很好)【范本模板】
仿真1。
1.1 共射极基本放大电路按图7。
1-1搭建共射极基本放大电路，选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮，设置并显示元件的标号与数值等。
１.静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项（Analysis/DC Operating Point）（当然，也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Ｑ１工作在放大状态。
２.动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH)，用示波器观察到输入,输出波形。
由波形图可观察到电路的输入，输出电压信号反相位关系。
再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。
３。
参数扫描分析在图７。
１－１所示的共射极基本放大电路中，偏置电阻Ｒ１的阻值大小直接决定了静态电流ＩＣ的大小,保持输入信号不变，改变Ｒ１的阻值，可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项（Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为Ｒ１,参数为电阻,扫描起始值为１００Ｋ，终值为９００Ｋ，扫描方式为线性，步长增量为４００Ｋ,输出节点５,扫描用于暂态分析。
４。
频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项（Analysis/AC Frequency Analysis）在交流频率分析参数设置对话框中设定：扫描起始频率为１Hz，终止频率为１GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性，节点５做输出节点。
由图分析可得：当共射极基本放大电路输入信号电压ＶＩ为幅值５mV的变频电压时，电路输出中频电压幅值约为０.５Ｖ，中频电压放大倍数约为－１００倍，下限频率（Ｘ１）为１４.２２Hz，上限频率（Ｘ２）为２５.１２MHz,放大器的通频带约为２５。
１２MHz.由理论分析可得，上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻Ｒ３限定。
基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器
课程： Multisim课程设计班级： 10电信本2班姓名： 6 2 2 学号： 100917024教师：吕老师课程设计----基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器一．设计目的1．掌握电子系统的一般设计方法2．掌握模拟IC器件的应用3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力4．掌握常用元器件的识别和测试5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法二．设计要求能够同时显示出方波、三角波和正弦波。
三．设计原理函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，本课程设计中函数发生器电路组成框图如下所示：由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。
特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
图1 原理框图方波发生电路工作原理此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC回路即作为迟滞环节，又作为反馈网络，通过RC冲、放电实现输出状态的自动转换。
设某一时刻输出电压Uo=+Uz，则同相输入端电位Up=+Ut,Uo通过R3对电容C正向充电，如图中箭头所示。
基于Multisim的RC正弦波振荡电路仿真分析
基于Multisim的RC正弦波振荡电路仿真分析摘要：采用multisim 10为工作平台对rc桥式正弦波振荡电路进行了仿真分析，讨论起振条件、稳幅环节，并通过仿真示波器观察了起振过程和振荡波形，仿真的结果与理论分析结果一致，说明将multisim 软件应用在电子技术教学中，可使教学更生动形象，利于学生对抽象原理的理解，提高课堂理论教学的教学质量。
关键词：multisim rc桥式振荡电路仿真分析中图分类号：tn752 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0206-02振荡电路是在无外加输入信号的情况下，能自动产生一定波形、一定频率和振幅的交流信号的一类电路，按振荡波形可分为正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路两大类[1]。
正弦波振荡电路是一种基本的电子电路，广泛应用于量测、遥控、通讯、自动控制、热处理和超声波电焊等加工设备之中，也作为模拟电子电路的测试信号[2]。
无论对于哪种振荡电路，用传统方法精确分析起振、振幅、振荡频率的大小都是十分困难的，而用multisim软件则可灵活方便的进行仿真分析。
下面用multisim软件对rc桥式正弦波振荡电路进行仿真分析[3]。
1、multisim软件的特点随着计算机的飞速发展，以eda技术已经成为电子学领域的重要学科。
eda工具摒弃了靠硬件调试来达到设计目标的繁琐过程，实现了硬件设计软件化。
ni multisim 10是美国国家仪器公司推出的multisim最新版本。
ni multisim 10为用户提供了一个集成一体化的设计实验环境，建立电路、仿真分析和结果输出在一个集成菜单中可以全部完成，仿真手段切合实际，元器件和仪器与实际情况非常接近。
ni multisim 10元件库中不仅有数千种电路元器件、虚拟测试仪器可供选用，而且与较常用的电路分析软件pspice提供的元器件完全兼容。
multisim还提供了丰富的分析功能，可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行数模混合仿真，尤其是新增了射频（rf）电路的仿真功能；因此功能强大的multisim仿真软件非常适合电子类课程的教学和实验[4、5]。
振荡电路仿真实验
实验四 振荡电路仿真实验一、 实验目的（1） 进一步熟悉multisim10软件的使用方法。
（2） 掌握用multisim10软件进行RC 正弦波振荡电路仿真实验。
（3） 了解RC 正弦波振荡器的两个组成部分。
（4） 了解正弦波振荡器的两个振荡条件。
（5） 掌握桥式RC 正弦波振荡器的调试和振荡频率的测量。
二、 实验内容及步骤：RC 正弦波振荡器电路仿真实验1 组建仿真电路图1 RC 振荡仿真电路2虚拟仿真（1） 开机仿真开关，观察示波器屏幕上的输出波形，是否能看到振荡正弦波形，如果不能，为什么？答：不能观察到振荡正弦波形。
因为该电路的起振条件： A u =U o u p =1+R f R 5≥3 R f ≥2R 5 R f 的取值要略大于2R 5。
在该电路中R f =R 2+r d ∥R 3≥2R 5即20χ+4.7≥20 得χ≥0.76=76%所以当电位器R 2的比例大于76%时才能看到振荡正弦波形。
（2） 按键盘上的“A ”键，逐渐增大电位器R2的百分比，增大到80%时，观察起振曲线。
思考为什么振荡波形逐渐增大。
答：因为电位器的百分比增大到80%时，满足RC正弦波振荡器振荡条件，电路输出开始起振，经过正反馈不断加强，使振荡波形逐渐增大。
（3）继续增大电位器的百分比，观察振荡波形幅度变化情况。
电位器百分比达到92%以上时，RC振荡电路达到最大且不失真。
答：RC振荡电路达到最大且不失真时波形如如图所示：（4）继续增大电位器百分比，观察震荡波形的失真情况。
答：当电位器的百分比大于等于93%时，震荡波形开始失真，并且随着百分比的增大，失真越明显。
（5） RC振荡电路幅度达到最大且不失真时，利用读数指针测量最大正弦波幅值，并根据此时的电位器的百分比算出电位器R2的值，看是否与理论上的RC电路振荡条件相符。
答：电位器百分比为92%为最大不是真波形。
此时R2=20×0.92=18.4KΩ。
理论上R f的取值要略大于2R5：即18.4+4.7>20与RC电路振荡条件相符。
multisim正弦波叠加电路
multisim正弦波叠加电路Multisim是一种用于电路设计和仿真的软件工具。
它提供了一个直观的界面，可以帮助用户创建、模拟和分析各种类型的电路。
在这篇文章中，我们将讨论如何使用Multisim创建和仿真一个叠加多个正弦波的电路。
在电路设计中，正弦波是最基本的波形之一。
它由一个频率和振幅确定的周期性信号组成。
多个正弦波可以叠加在一起形成一个复杂的信号。
叠加电路可以用于各种应用，例如音频处理、通信系统和功率电子。
打开Multisim软件，创建一个新的电路。
从工具栏中选择“基本元件”并选择一个函数发生器。
函数发生器是一个可以产生正弦波信号的元件，你可以通过设置频率和振幅来调整信号的特性。
将函数发生器拖放到工作区。
接下来，我们需要添加多个函数发生器来生成我们所需的多个正弦波信号。
从工具栏中选择“基本元件”并选择另一个函数发生器。
将它拖放到工作区，并调整其频率和振幅以生成一个不同的正弦波信号。
重复这个步骤，添加更多的函数发生器来生成更多的正弦波信号。
然后，我们需要将这些正弦波信号连接起来。
从工具栏中选择“基本元件”并选择一个连接线。
将其拖放到工作区，并使用它来连接所有的函数发生器。
确保连接线的末端正确地连接到函数发生器的输出端口。
接下来，我们需要添加一个示波器来观察叠加波形的结果。
从工具栏中选择“测量仪器”并选择一个示波器。
将其拖放到工作区，并将它的输入端口连接到连接线的末端。
现在，我们已经完成了电路的设计。
接下来，我们需要进行仿真来观察叠加波形的结果。
点击Multisim界面上的“仿真”按钮，并选择“运行仿真”。
Multisim将对电路进行仿真，并显示出示波器中的波形图。
仿真结果将显示出叠加波形信号的波形图。
你可以通过调整每个函数发生器的频率和振幅来改变叠加波形的特性。
你还可以添加更多的函数发生器来生成更多的正弦波信号，并观察它们在叠加波形中的贡献。
在仿真过程中，你还可以观察到叠加波形的频谱图。
频谱图显示了信号在频率域上的分布。
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正弦波振荡器电路的设计
一．设计要求
1．要求振荡器的工作频率在30MHZ附近。
2．频率的稳定度为1%—5%。
二．设计原理
正弦波振荡器可分为两大类，一类是利用正反馈原理构成的反馈振荡器，它是目前应用最广的一类振荡器。
另一类是负阻振荡器，它是将负阻器件直接连接到谐振回路中，领用负阻器件的负电阻效应去抵消回路中的损耗，从而产生出等幅的自由振荡。
本次实验采用负反馈振荡器产生正弦波。
原理框图如下：
1、平衡条件与起振条件
（1）振荡的过程
当接通电源时，回路内的各种电扰动信号经选频网络选频后，将其中某一频率的信号反馈到输入端，再经放大→反馈→放大→反馈的循环，该信号的幅度不断增大，振荡由小到大建立起来。
随着信号振幅的增大，放大器将进入非线性状态，增益下降，当反馈电压正好等于输入电压时，振荡幅度不再增大进入平衡状态。
（2）起振条件——为了振荡起来必需满足的条件
由振荡的建立过程可知，为了使振荡器能够起振，起振之初反馈电压Uf 与输入电压Ui 在相位上应同相（即为正反馈）；在幅值上应要求Uf ＞Ui ，即：
起振条件：
2T K F n ψψψπ=+=
|()|1T jw KF => (3)平衡条件——为维持等幅振荡所需满足的条件
振幅平衡条件：
|()|1T jw KF == 相位平衡条件 :
2T K F n ψψψπ=+=
其中n=0,1,2,3…
2、稳定条件
振荡器工作时要处于稳定平衡状态，既要振幅稳定，而且相位要稳定。
振幅稳定条件：AF 与Ui 的变化方向相反。
相位稳定条件：相位与频率的变化方向相反
三． 设计步骤 1．选定电路形式。
选择电容反馈式的改进型振荡器——克拉泼振荡器。
下图是克拉泼振荡器的交流等效电路。
它是用电感L 和电容C3的串联电路构成，且C3<<C1,C2。
C1
C2
L1
C3
.
此回路的总电容C 只要由C3决定，因为C1，C2和并联对电路总
电容的影响很小。
所以电路的振荡角频率为
103
11LC LC ωω≈== 反馈系数12C F C = 振荡器频率取32MHZ ，则C3电容取50PF ，电感L1取500nH 。
2．选管子
因为要求振荡器的频率为30MHZ ，且通常为了稳频，选T f >（3—10）f ，2N222A 型的NPN 管，其T f 为250MHZ ，所以选择2N222型三极管。
3．确定反馈系数
为了保证振荡器有一定的稳定振幅及容易起振，应选择F L Y R F =3~5，反馈系数范围为0.1~ 0.5，此振荡器的反馈系数取0.4。
因为振荡器C3电容取50pF ，要使C3<<C1,C2 ，所以C1=400pF , C2=1000pF 。
4．直流偏置
取直流电源电压为12V ，集电极电流约为1~4mA 。
5． 振荡器辅助电路
电路采用电压偏执，所以需要偏置电容，还需要旁路电容和隔直电容，防止避免高频信号被旁路，且为晶体管集电极构成直流通路，所以要在集电极加上一个扼流圈。
辅助电路见电路图。
四．
模拟电路图及模拟结果
用Multisim 软件模拟正弦波振荡器。
电路图如下：
探针1的参数：
振荡波形为：
五． 实验调测及结果分析
实验中出现的问题，比如振荡不稳定，振荡一会就停振，还有直流偏置电流不符合，导致不振或者振动不稳定，这个时候就要选符合参数要求的三极管和反馈系数，调节直流电路，尤其是图中那个变阻电阻。
又图中得振荡器的频率为30.7MHZ ，而设计要求的振荡器频率为32MHZ,所以频率稳定度1000|||30.732|4%32
f f f f f -∆-=== 误差在5%之内，基本符合要求。
六． 实验总结
通过这次实验，不仅巩固了课本上学的理论知识，复习了关于振荡器的知识，而且锻炼了动手能力，将理论和实际联系了起来。
最重要的是学会了耐心和坚持不懈，锻炼了解决问题的能力和实际操作能力，这些是在课本上学不到的。
所以，这个实验学到了很多。