LC正弦波振荡电路的仿真分析
正弦波振荡器实验报告
正弦波振荡器实验报告姓名：学号：班级：一、实验目的1.掌握LC三点式振荡电路的基本原理，掌握LC电容反馈式三点振荡电路设计及电参数计算。
2.掌握振荡回路Q 值对频率稳定度的影响。
3.掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流IEQ对振荡器起振及振幅的影响。
二、实验电路图三、实验内容及步骤1. 利用EWB软件绘制出如图1.7的西勒振荡器实验电路。
2. 按图设置各个元件参数,打开仿真开关,从示波器上观察振荡波形,读出振荡频率,并做好记录3. 改变电容C 6的值，观察频率变化，并做好记录。
填入表1.3中。
4．改变电容C4的值，分别为0.33μF和0.001μF，从示波器上观察起振情况和振荡波形的好坏，并做好记录。
填入表1.3中。
5．将C4的值恢复为0.033μF，分别调节Rp 在最大到最小之间变化时，观察振荡波形，并做好记录。
填入表1.4中。
四、暑假记录与数据处理1、电路的直流电路图和交流电路图分别如下：（1）：直流通路图（2）交流通路图2、改变电容C 6的值时所测得的频率f的值如下：3、C4 0.033μF 0.33μF 0.01μFC6（pF）270 470 670 270 470 670 270 470 670F（Hz）494853.5 403746.8 372023.8 32756.8 32688.2 32814.4 486357.7 420875.4 373357.2（1）、当C4=0.033uF时：C6=270pF时，f=1/T=1000000/2.0208=494853.5HZC6=470pF 时，f=1/T=1000000/2.4768=403746.8HZC6=670pF 时，f=1/T=1000000/2.6880=372023.8HZ（2）、当C4=0.33uF时：C6=270pF时，f=1/T=1000000/30.5280=32756.8HC6=470uF时，f=1/T=1000000/30.5921=32688.2HZC6=670uF时，f=1/T=1000000/30.4744=32814.4HZ（3）、C4=0.01时：当C6=270uF时，f=1/T=1000000/2.0561=486357.7HZ当C6=470uF时，f=1/T=1000000/2.3760=420875.4HZ当C6=670uF时，f=1/T=1000000/2.6784=373357.2HZ2、将C4的值恢复为0.033μF，分别调节Rp 在最大到最小之间变化时的频率和波形如下：Rp（KΩ）50 40 30 20 10 0F（HZ）403746.8 416666.7 420875.4 425170.1 422582.8 529553.3 (1)、当Rp=50k时，f=1/T=1000000/2.4768=403746.8HZ(2)、当Rp=40k时，f=1/T=1000000/2.4000=416666.7HZ(3)、当Rp=30k时，f=1/T=1000000/2.3760=420875.4HZ(4)、当Rp=20k时，f=1/T=1000000/2.3520=425170.1HZ(5)、当Rp=10k时，f=1/T=1000000/2.3664=422582.8HZ(6)、当Rp=0k时，f=1/T=1000000/2.3280=529553.3HZ总结：由表一可知，当C4较大（既为0.33PF）时，不管C6如何变化，电路所输出的波形的频率比较稳定，而且没有失真。
电路识图16-正弦波振荡器电路原理分析
电路识图16-正弦波振荡器电路原理分析振荡器是一种不需要外加输入信号，而能够自己产生输出信号的电路。
输出信号为正弦波的振荡器称为正弦波振荡器。
正弦波振荡器由放大电路和反馈电路两部分组成，反馈电路将放大电路输出电压的一部分正反馈到放大电路的输入端，周而复始即形成震荡，如下图所示。
正弦波振荡器有变压器耦合、三点式振荡器、晶体振荡器、RC振荡器等多种电路形式。
一、变压器耦合振荡器变压器耦合振荡器电路如下图所示。
LC谐振回路接在晶体管VT集电极，振荡信号通过变压器T耦合反馈到VT基极。
正确接入变压器反馈线圈L1与振荡线圈L2之间的极性，即可保证振荡器的相位条件。
R1，R2为VT提供合适的偏置电压，使VT有足够的电压增益，即可保证振荡器的振幅条件。
满足了相位、振幅两大条件，振荡器便能稳定的产生振荡，经C4输出正弦波信号。
变压器耦合振荡器工作原理可用下图说明：L2与C2组成的LC并联谐振回路作为晶体管VT的集电极负载，VT的集电极输出电压通过变压器Y的振荡线圈L2耦合至反馈线圈L1，从而有反馈至VT基极作为输入电压。
由于晶体管VT的集电极电压与基极电压相位相反，所以变压器Y的两个线圈L1与L2的同名段接法应相反，使变压器T同时起到倒相作用，将集电极输出电压倒相后反馈给基极，实现了形成振荡所必须的正反馈。
因为并联谐振回路在谐振时阻抗最大，且为纯电阻，所以只有谐振频率f0能够满足相位条件而形成振荡，这就是LV回路的选频作用。
电路振荡频率计算公式如下变压器耦合振荡器的特点是输出电压大，适用于频率较低的振荡电路。
二、三点式振荡器三点式振荡器是指晶体管的三个电极直接与振荡回路的三个端点相连接而构成的振荡器，如下图所示。
三个电抗中，Xbe，Xce必须是相同性质的电抗（同是电感或同是电容），Xcb则必须是与前两者相反性质的电抗，才能满足振荡的相位条件。
三点式振荡器有多种形式，较常用的有电感三点式振荡器、电容三点式振荡器、改进型电容三点式振荡器等。
正弦波振荡器(LC振荡器和晶体振荡器)实验
正弦波振荡器（LC 振荡器和晶体振荡器）实验一、实验目的1．掌握电容三点式LC 振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能； 2．掌握LC 振荡器幅频特性的测量方法；3．熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响；通过实验进一步了解调幅的工作原理。
4．了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。
二、实验仪器1.100M 示波器 一台2.高频信号源 一台3.高频电子实验箱 一套三、实验电路原理1.基本原理振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定波形的交变振荡能量的装置。
正弦波振荡器在电子技术领域中有着广泛的应用。
在信息传输系统的各种发射机中，就是把主振器（振荡器）所产生的载波，经过放大、调制而把信息发射出去的。
在超外差式的各种接收机中，是由振荡器产生一个本地振荡信号，送入混频器，才能将高频信号变成中频信号。
振荡器的种类很多。
从所采用的分析方法和振荡器的特性来看，可以把振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。
此实验只讨论反馈式振荡器。
根据振荡器所产生的波形，又可以把振荡器分为正弦波振荡器与非正弦波振荡器。
此实验只介绍正弦波振荡器。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成，这就是反馈振荡器。
按照选频网络所采用元件的不同，正弦波振荡器可分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。
（1）反馈型正弦波自激振荡器基本工作原理以互感反馈振荡器为例，分析反馈型正弦波自激振荡器的基本原理，其原理电路如图2-1所示。
b V bE cE -1L 2L f V bV '+-图 2-1反馈型正弦波自激振荡器原理电路当开关K 接“1”时，信号源b V 加到晶体管输入端，构成一个调谐放大器电路，集电极回路得到了一个放大了的信号F V 。
当开关K 接“2”时，信号源b V 不加入晶体管，输入晶体管是F V 的一部分b V '。
正弦波振荡器振荡电路分析
正弦波振荡器分析1．振荡器的振荡特性和相应特性如如下面图，试分析该振荡器的建立过程，并判定A、B两平衡点是否稳定。
解：依据振荡器的平衡稳定条件能够判定出A点是稳定平衡点，B点是不稳定平衡点。
因此，起始输进信号必须大于U iB振荡器才有可能起振。
图9.10 图2．具有自偏效应的相应振荡器如如下面图，从起振到平衡过程u BE波形如如下面图，试画出相应的i C和I c0波形。
解：相应的和波形如如下面图。
图9.12 图3．振荡电路如如下面图，试分析以下现象振荡器工作是否正常：〔1〕图中A点断开，振荡停振，用直流电压表测得V B＝3V，V E＝。
接通A点，振荡器有输出，测得直流电压V B＝，V E＝。
〔2〕振荡器振荡时，用示波器测得B点为余弦波，且E点波形为一余弦脉冲。
解：〔1〕A点断开，图示电路变为小信号谐振放大器，因此，用直流电压表测得V＝3V，V E＝。
当A点接通时，电路振荡，由图所示的振荡器从起振到平衡的过程B中能够瞧出，具有自偏效应的相应振荡器的偏置电压u BEQ，从起振时的大于零，等于零，直到平衡时的小于零〔也能够不小于零，但一定比停振时的u BEQ小〕，因此，测得直流电压V B＝，V E＝是正常的，讲明电路已振荡。
〔2〕是正常的，因为，振荡器振荡时，u be为余弦波，而i c或i e的波形为余弦脉冲，所示E点波形为一余弦脉冲。
4．试咨询仅用一只三用表，如何判定电路是否振荡？解：由上一题分析可知，通过测试三极管的偏置电压u BEQ即可判定电路是否起振。
短路谐振电感，令电路停振，要是三极管的静态偏置电压u BEQ增大，讲明电路差不多振荡，否那么电路未振荡。
5．一相应振荡器，假设将其静态偏置电压移至略小于导通电压处，试指出接通电源后应采取什么措施才能产生正弦波振荡，什么缘故？解：必须在基极加一个起始鼓舞信号，使电路起振，否那么，电路可不能振荡。
6．振荡电路如如下面图，试画出该电路的交流等效电路，标出变压器同名端位置；讲明该电路属于什么类型的振荡电路，有什么优点。
实验四LC正弦波振荡电路实验,高频电子线路,南京理工大学紫金学院实验报告
高频实验报告实验名称：LC正弦波振荡电路实验姓名：学号：班级：通信时间：2014．01南京理工大学紫金学院电光系一、 实验目的1．进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。
2．掌握电容三点式LC 振荡电路的基本原理，熟悉其各元件功能；熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q 值对振荡器振荡幅度和频率的影响。
3．熟悉LC 振荡器频率稳定度，加深对LC 振荡器频率稳定度的理解。
二、实验基本原理与电路1. LC 振荡电路的基本原理ＬＣ振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
ＬＣ振荡器是指振荡回路是由ＬＣ元件组成的。
从交流等效电路可知：由ＬＣ振荡回路引出三个端子，分别接振荡管的三个电极，而构成反馈式自激振荡器，因而又称为三点式振荡器。
如果反馈电压取自分压电感，则称为电感反馈ＬＣ振荡器或电感三点式振荡器；如果反馈电压取自分压电容，则称为电容反馈ＬＣ振荡器或电容三点式振荡器。
在几种基本高频振荡回路中，电容反馈ＬＣ振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百ＭＨＺ～ＧＨＺ。
普通电容三点式振荡器的振荡频率不仅与谐振回路的LC 元件的值有关，而且还与晶体管的输入电容i C 以及输出电容o C 有关。
当工作环境改变或更换管子时，振荡频率及其稳定性就要受到影响。
为减小i C 、o C 的影响，提高振荡器的频率稳定度，提出了改进型电容三点式振荡电路——串联改进型克拉泼电路、并联改进型西勒电路，分别如图2-1和2-2所示。
串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼电路振荡频率为：图2-1克拉泼振荡电路C LCC L图2-2西勒振荡电路∑=LC 10ω其中∑C 由下式决定io C C C C C C ++++=∑211111 选C C >>1，C C >>2时，C C -∑~，振荡频率0ω可近似写成LC10≈ω这就使0ω几乎与o C 和i C 值无关，提高了频率稳定度。
电子电路综合实验-LC正弦波振荡器报告
LC 正弦波振荡（虚拟实验）1、 电容三点式（1）121100,400,10C nF C nF L mH ===示波器频谱仪（2）121100,400,5C nF C nF L mH ===示波器频谱仪（3）121100,1,5C nF C F L mH μ===示波器频谱仪数据表格: （C1, C2, L1） （C 1，C 2，L 1） O U •i U •增益A 相位差 谐振频率f 0 测量值 理论值 测量值 理论值 （100nF,400nF,10mH ）5.972V1.486V44.0191806.025kHz5.627（100nF,400nF,5mH ） 4.698V 1.161V 4 4.047 180 7.995 kHz 7.958 （100nF,1uF,5mH ）7.116V711.458mV1010.0021807.897 kHz7.465实验数据与理论值间的差异分析:增益差别不大但谐振频率差别较大, 主要是由于读数是的精度有限造成的。
由于游标以格为单位, 因此读数时选取的幅值最大的点可能与实际有差, 因而谐振频率的测量也有误差。
2、 电感三点式（1）1225,100,200L mH L H C nF μ===示波器频谱仪（2）1225,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪（3）1222,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪数据表格:（L1, L2, C2）（L1，L2，C2）OU•(V)iU•(mV)增益A 相位差谐振频率f0测量值理论值测量值(kHz)理论值(kHz)（5mH,100uH,200nF） 4.497V 89.938mV 50.001 50 180 5.039kHz 4.983 （5mH,100uH,100nF） 4.504V 90.070 mV 50.005 50 180 7.010kHz7.047（2mH,100uH,100nF） 4.483V 224.150mV 20.000 20 180 10.951kHz10.983实验数据与理论值间的差异分析:误差均较小, 主要由于电路不够稳定以及读数精度造成。
LC振荡器设计与仿真
LC振荡器设计与仿真```L───────，──────││──┴──C1C2──┼──││││───┴── Vout ─────┘```电感L与电容C1和C2共同构成了一个谐振回路。
当工作在谐振频率下时，该振荡器的放大倍数达到了最大值，从而始终维持着振荡。
接下来，我们来介绍Colpitts振荡器的设计步骤。
第一步是确定谐振频率。
谐振频率可以根据应用需求来确定，比如，如果需要产生1MHz的正弦波信号，则谐振频率应为1MHz。
第二步是选择电感。
电感的选择应使得谐振频率与电感值相匹配。
电感可以通过计算公式L=1/(4π^2f^2C1C2-1/(C1+C2))^0.5来确定。
其中f为谐振频率，C1和C2为电容值。
第三步是选择电容。
电容的选择一般较为自由，可以根据实际情况选择合适的电容值。
一般来说，较大的电容值可以提高振荡器的稳定性，但会增加电路的体积。
在完成了以上步骤后，就可以进行仿真分析。
可以使用电路仿真软件，如LTspice、Multisim等，对设计的LC振荡器进行仿真。
在仿真中，可以观察振荡器输出的正弦波波形，检查振荡频率是否与设计值相匹配，以及判断振荡器的稳定性。
在仿真分析中，可能会遇到一些问题，比如频率偏移、波形失真等。
这些问题可以通过调整电路参数、增加补偿电路等手段来解决。
总结起来，LC振荡器是一种常用的电路，可以产生稳定的正弦波信号。
在设计LC振荡器时，需要确定谐振频率，选择合适的电感和电容，并进行仿真分析。
通过合理的设计和仿真，可以得到满足需求的LC振荡器电路。
LC正弦波振荡电路的仿真分析
LC正弦波振荡电路的仿真分析一、引言正弦波振荡电路是电路中一种常见的特殊电路，它能够产生稳定的正弦波信号。
在实际应用中，正弦波振荡电路广泛应用于通信、测量、音频等领域。
本文将对正弦波振荡电路进行仿真分析，包括理论介绍、电路设计和仿真结果。
二、理论介绍正弦波振荡电路一般由放大器、反馈网络和滤波网络三部分组成。
其中，放大器用于放大信号，反馈网络用于提供反馈信号，滤波网络用于滤除高频噪声。
正弦波振荡电路的关键是要满足反馈网络的条件，即反馈信号的相位和幅度要适当，以实现正反馈，从而产生振荡信号。
三、电路设计1.放大器设计放大器通常采用共射放大器，其具有较高的电流增益和较低的输出阻抗，能够提供稳定的放大效果。
通过选择合适的管子和配置电阻，可以实现放大器的设计。
2.反馈网络设计反馈网络通常采用RC网网络，其中R是一个高阻值的电阻，用于限制反馈信号的流动，C是一个电容，用于实现对反馈信号的滤波作用。
通过选择合适的电阻和电容数值，可以实现反馈网络的设计。
3.滤波网络设计滤波网络通常采用LC滤波电路，其中L是一个电感，用于滤除高频噪声，C是一个电容，用于滤除低频噪声。
通过选择合适的电感和电容数值，可以实现滤波网络的设计。
四、仿真结果通过仿真软件进行仿真分析，可以得到正弦波振荡电路的输出波形和参数。
仿真结果能够直观地反映出电路的性能和稳定性。
1.输出波形通过仿真软件的波形显示功能，可以得到正弦波振荡电路的输出波形。
输出波形应该为稳定的正弦波，且频率和幅度在一定范围内波动较小。
2.参数分析通过仿真软件的参数显示功能，可以得到正弦波振荡电路的各项参数。
常见的参数包括信号频率、幅度、相位等。
通过对这些参数的分析，可以得到电路的性能和稳定性。
五、总结正弦波振荡电路是一种常见的电路，能够产生稳定的正弦波信号。
通过仿真分析，可以得到电路的输出波形和参数，从而评估电路的性能和稳定性。
对于电路设计和优化具有重要的指导意义。
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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。
本课程设计中要求设计的正弦波振荡器能够输出稳定正弦波信号，本设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。
但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。
二、方案确定通过对高频电子线路相关知识的学习，我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器（克拉波电路和西勒电路）等。
其中互感反馈易于起振，但稳定性差，适用于低频，而电容反馈三点式振荡器稳定性好，输出波形理想，振荡频率可以做得较高。
我们这里研究的主要是LC三端式振荡器。
图1 电感三点式振荡器电感反馈震荡电路如图1，它的优点是：由于1L 和2L 之间有互感存在，所以容易起振。
其次是改变回路电容来调整频率时，基本上不影响电路的反馈系数，比较方便。
这种电路的主要缺点是：与电容反馈震荡电路想比，其震荡波形不够好。
这是因为反馈支路为感性支路，对高次谐波呈现高阻抗，故对于LC 回路中的高次谐波反馈较强，波形失真较大。
其次是当工作频率较高时，由于1L 和2L 上的分布电容和晶体管的极间电容均并联于1L 与2L 两端，这样，反馈系数F 随频率变化而变化。
工作频率愈高，分布参数的影响也愈严重，甚至可能使F 减小到满足不了起振条件。
总之，由于存在互感，电路不好计算而且波形失真较大，在此不再仿真分析。
这种电路尽管它的工作频率也能达到甚高频波段，但是在甚高频波段里，优先选择的还是电容反馈振荡器。
电容三点式振荡器又称为考毕兹振荡器，如图2：图2 电容三点式振荡器原理图对于电容三点式振荡器，反馈系数F 的表达式为：211≈C C C F + 不考虑各极间电容的影响，这时谐振回路的总电容量为1C 、2C 的串联，即21111C C C +=∑振荡频率的近似为21212121C C C C LC f +≈≈ππ与电感三端震荡电路想比，电容三端振荡器的优点是输出波形较好，这是因为集电极和基极电流可通过对谐波为低阻抗的电容支路回到发射极，所以高次谐波的反馈减弱，输出的谐波分量减少，波形更加接近于正弦波。
其次，该电路中的不稳定电容（分布电容、器件的结电容等）都是与该电路并联的，因此适当的加大回路电容量，就可以减弱不稳定因素对振荡器的影响，从而提高了频率稳定度。
最后，当工作频率较高时，甚至可以只利用器件的输入和输出电容作为回路电容。
因而本电路适用于较高的工作频率。
这种电路的缺点是:调1C 或2C 来改变震荡频率时，反馈系数也将改变。
但只要在L 两端并上一个可变电容器，并令1C 与2C 为固定电容，则在调整频率时，基本上不会影响反馈系数。
2.3 振荡平衡条件一般表达式震荡条件为 1=F A振幅平衡条件 1=AF2．4起振条件和稳幅原理振荡器在刚刚起振时，为了克服电路中的损耗，需要正反馈强一些，即要求1≥AF 。
既然1≥AF ，起振后就要产生增幅振荡，需要靠三极管大信号运用时的非线性特性去限制幅度的继续增加，这样电路必然产生失真。
这就要靠选频网络的作用，选出多次谐波中的基波分量作为输出信号，以获得正弦波输出。
也可以再反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以调节放大电路的增益。
从而达到稳幅目的。
三、LC 振荡器的基本工作原理振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。
LC 振荡器是一种能量转换器，由晶体管等有源器件和具有选频作用的无源网络及反馈网络组成。
振荡器根据自身输出的波形可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器，正弦波振荡器在广播通讯、自动控制、仪器仪表、高频加热、超声探伤等领域有着广泛的应用；而非正弦振荡器能产生出矩形波(方波)、三角波、锯齿波等信号，这些信号可以用于测量设备、数字系统、自动控制及计算机设备中。
本设计讨论的就是正弦波振荡器。
其框图如图1所示。
图3 振荡器原理框图由所学知识可知，构成一个振荡器必须具备下列三个条件：1) 一套振荡回路，包含两个（或两个以上）储能元件。
在这两个元件中，当一个释放能量时，另一个就接收能量。
释放与接收能量可以往返进行，其频率决定于元件的数值。
2) 一个能量来源，补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。
在晶体管振荡器中，这个能源就是直流电源。
3) 一个控制设备，可以使电源功率在正确的时刻补充电路的能量损失，以维持等幅振荡。
这是由有源器件和正反馈电路完成的。
四、 总电路设计和仿真分析：4.1软件简介Multisim 是一个专门用于电子线路设计与仿真的EDA 工具软件，它是加拿大IIT 公司（Interactive Image Technologise Ltd.）推出的继EWB 之后的版本。
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。
学生可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
Multisim软件特点:(1)直观的图形界面：整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。
(2)丰富的元器件库：Multisim大大扩充了EWB的元器件库，包括基本元件、半导体器件、运算放大器、TTL和CMOS数字IC、DAC、ADC及其他各种部件，且用户可通过元件编辑器自行创建或修改所需元件模型，还可通过liT公司网站或其代理商获得元件模型的扩充和更新服务。
(3)丰富的测试仪器：除EWB具备的数字万用表、函数信号发生器、双通道示波器、扫频仪、字信号发生器、逻辑分析仪和逻辑转换仪外，Multisim 新增了瓦特表、失真分析仪、频谱分析仪和网络分析仪。
尤其与EWB不同的是：所有仪器均可多台同时调用。
(4)完备的分析手段：除了EWB提供的直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析、温度扫描分析、极点一零点分析、传输函数分析、灵敏度分析、最坏情况分析和蒙特卡罗分析外，Multisim 新增了直流扫描分析、批处理分析、用户定义分析、噪声图形分析和射频分析等，基本上能满足一般电子电路的分析设计要求。
(5)强大的仿真能力：Multisim 既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。
仿真失败时会显示出错信息、提示可能出错的原因，仿真结果可随时储存和打印。
双通道示波器：双通道示波器主要用来显示被测量信号的波形，还可以用来测量被测信号的频率和周期等参数。
如右图所示。
A,B表示两个信号的通道，Ext Trig表示外接触发信号输入端，“-”表示接地。
如图4：图4 双通道示波器频率计：频率计可以用来测量数字信号的频率，周期，相位以及脉冲信号的上升沿和下降沿。
如右图所示。
应当注意的是，在Multisim中不能用频率计来测量较低频率的信号。
如图5：图5 频率计4.2 总电路设计如图，下图为LC正弦波电路振荡器的电路图，是Multisim软件画出的，Multisim软件是一款功能强大的软件。
可以方便快捷的进行原理图的绘制，如图6：图6 总电路原理设计图4.3 进行仿真分析步骤如下。
（1）创建电路。
在原件库中选择电阻、电容、电源。
接地及示波器等，用Multisim画出如下电路图7：图7 仿真电路图（2）仿真过程。
点击仿真按钮，双击示波器，观测示波器显示。
下图所示为LC正弦波振荡器的起振过程。
LC正弦波振荡器起振过程波形图如图8：图8 LC正弦波振荡器起振过程LC正弦波振荡器电路波形图，如图9：图9 LC正弦波振荡器电路波形图（3）观测仿真结果。
测试振荡器各原件的作用，即短路或者开路该元件，观察振荡器的工作情况；进行LC振荡器波段工作研究，即测试振荡器在多宽的频率比范围内能平稳工作；研究LC振荡器的静态工作点、反馈系数及负载对振荡器的影响；测试LC振荡器的频率稳定度，即研究温度。
电源和负载变化对振荡器频率稳定度的影响。
（4）下面我们双击频率计，观测频率计的显示，如图10：图10 频率计显示图4.4 各个原件对电路的影响现在我们要测试各原件的作用。
就是开路或者短路该原件，观察振荡器的工作情况。
观察波形。
现在我将电路中的R2开路，即删除R2。
通过Multisim软件再次进行仿真。
首先由Multisim画出的开路R2的电路图，即删除R2，如图11：图11 开路R2电路图下面就给出Multisim进行仿真后看到的对波形的影响，如图12：图12 R2影响后的波形图我们可以看到，由于开路了R2，使得振荡器发生变化，波形图中的正弦波变得失真。