基于Multisim的RC正弦波振荡电路仿真分析
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。
RC正弦波振荡电路-报告
电子线路EDA报告专业电气工程及其自动化学生姓名 xxx x学号 xxxxxx题目 RC正弦波振荡电路指导教师 xx2016年x月x日一、任务与要求了解用集成运算放大器构成简单的正弦波的方法，掌握RC桥式正弦波振荡器的设计、仿真与调试方法。
理解RC 正弦波振荡电路的工作原理，利用Multisim 软件创建RC 桥式正弦振荡电路图，仿真分析其起振条件，稳幅特性。
掌握Multisim 软件中常用元器件的选取和参数设置，常用电子仪表的使用及电路调试的基本方法。
设计一个RC 桥式振荡电路。
其正弦波输出为： 振荡频率：500Hz振荡频率测量值与理论值的相对误差 电源电压变化时，振幅基本稳定 振荡波形对称，无明显非线性失真二、电路原理分析1、RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成，如图1所示。
图中RC 选频网络形成正反馈电路，并由它决定振荡频率，和形成负反馈回路，由它决定起振的幅值条件和调节波形的失真程度与稳幅控制。
在满足1212R R R C C C ====，的条件下，该电路的振荡频率：o 12f RC π=（①）起振幅值条件 a bvf1a3R R A R +=≥或ba2R R ≥ （②）式中b 43d R R R r =+，d r 为二极管的正向动态电阻。
2、参数确定与元件选择一般说来，设计振荡电路就是要产生满足设计要求的振荡波形。
因此振荡条件是设计振荡电路的主要依据。
设计如图1所示振荡电路，需要确定和选择的元件如下：（1）确定R 、C 值根据设计所要求的振荡频率o f ，由式（①）先确定RC 之积，即o12RC f π=（③）为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响，应使R 满足下列关系式：io R RR一般i R 约为几百千欧以上（如LM741型i 0.3M ΩR ≥），o R 而仅为几百欧以下，初步选定R 之后，由式（③）算出电容C 值，然后，再复算R 取值是否能满足振荡频率的要求。
基于Multisim 的RC 桥式振荡电路仿真测试
[1]严大虎,费瑞伟,陈露遥.微信公众平台支持下的问题教学活动设计[J].现代教育技术,2015,25(11):79-85.[2]梁洁,王昕.新媒体对高中地理教学的辅助作用初探[J].中学地理教学参考,2016(2):30-31.[3]汤晗.高中地理教学与信息化技术的有效结合[J].新课程学习,2014(1):343.[4]杨丽青.基于微信公众平台的分层教学模式的设计与研究[D].北京:北京交通大学,2016.[5]程丽.论信息化技术在高中地理教学中的应用[J].读与写:教育教学刊,2017,14(10):116.则其幅频特性为：相频特性为：由（3）（4）同相，即此时最大F F 值衰减越大，同时相移上述RC 和相频特性如图2（2）式计算选择频率为f 0在f =159.139 Hz 处，F φF =0.02°。
而在f =2.016衰减到接近0，而φF 仿真结果与理论分析相同，仿真给出了非常直观的幅频和相频特性。
RC 串并联网络具有很好的选频特性，在偏离选10.3969/j.issn.1671-489X.2019.09.042基于Ｍｕｌｔｉｓｉｍ的RC 桥式振荡电路仿真测试*◆付扬摘 要 基于Multisim 仿真，实现RC 串并联频率特性、RC 桥式振荡电路起振和振荡的测试。
实践证明，仿真测试便捷直观、效果理想，是对理论和实验教学的有益补充与完善。
关键词 RC 桥式振荡；Multisim；实验室；仿真实验中图分类号：TP391.9 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2019)09-0042-02１ 引言正弦波振荡电路通常由放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节组成，选频网络和正反馈网络选择RC 串并联电路，放大电路选择同相比例运算，即可构成RC 桥式振荡电路，也称为文氏电桥振荡。
RC 桥式振荡电路的选频网络的幅频和相频特性实验室测量不方便，同时实验只能看到稳定振荡后的波形，观察和测量如何起振在实验室是观测不到的，因此，学生不容易理解RC 桥式振荡器的工作原理。
基于Multisim12.0的RC文氏桥振荡器仿真分析
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering软件开发与应用Software Development And Application基于Multisim12.0的RC 文氏桥振荡器仿真分析先进进张涛李艳徐仁伯（南昌工学院 江西省南昌市 330108 ）摘 要：本文使用了 Mulitisiml2. 0软件对RC 文氏桥振荡器原理进行了仿真分析，剖析检测振荡器输出的波形图，清晰完整地展示了 RC 文氏桥振荡器的相关性能，导出了电路的可创新应用之处，激发了学生对学习模拟电路的积极性，使得模拟电路的学习简单易理解， 操作程序简便且实验结果更加合理化，也能让学生在学习过程中减少学习负担和学习压力。
关键词：模拟电路；RC 文氏桥振荡器；Multisim 仿真分析模拟电子技术是电子、电气类专业必修课程，本课程理解性和 实践操作性较强，而且其内容丰富，且知识领域运用较为广泛。
该 课程基本内容包括：半导体器件及其电路分析、放大电路，信号的 产生与转换，低频功率放大电路等。
虽然书本上的理论知识全面， 但相对于初学者来说还是比较抽象，学习起来也比较复杂，难以理 解。
当学生学习理论知识，再实际做电路测试时，总感觉理论与实 际相差很大，不知如何下手，若加入学习模拟电路的新思路，将电子电路分析与设计仿真软件Multisim 教学结合，使电路中的问题变 得容易理解。
本文使用了 Mulitisiml2.0软件对RC 文氏桥振荡器原理进行仿真分析，清晰完整地展示了 RC 文氏桥振荡器的相关性能。
1 Multisim12.0 简介Multisim 12.0是美国N1公司开发的一款仿真软件，是目前 Multisim 前几代版本的升级和替代后的产品。
该软件功能强大，不 仅可以进行弱电，强电，低频，高频等诸多方面电路的仿真与设计， 而且仿真软件的虚拟仿真与现实电路功能也非常相似。
RC正弦波振荡电路图文分析原理
RC正弦波振荡电路图文分析原理参考电路图5.7所示，搭建一个100KHz的正弦波振荡电路。
U O(a)测试电路(b)输出波形图5.7 RC正弦波振荡电路(multisim)LC振荡电路的振荡频率过低时，所需的L和C就很大，这将使振荡电路结构不合理，经济不合算，而且性能也变坏，在几百千赫兹以下的振荡电路常采用RC振荡电路。
由RC 元件组成的选频网络有RC称相型，RC串并联型，RC双T型等结构。
这里主要介绍RC串并联型网络组成的振荡电路，即RC桥式正弦波振荡电路。
一、RC串并联型网络的选频特性RC桥式电路如图5.8所示，设R1=R2=R，C1=C2=C，1112121112112j CRZ Rj C j CRj C RZj CRRj Cωωωωωω+=+===++则反馈系数212113()foU ZFU Z Z j CRCRωω===++-令 01C R ω=，即 012f RCπ= 则式（7-13）可写为00000113()3()F f f j j f fωωωω==+-+-其频率特性曲线如图5.9（a ）、（b ）所示。
从图中可看出，当信号频率f =f 0时，u f 与u 0同相，且有反馈系数 013fU F U ==为最大。
(a)幅频特性 (b)相频特性图5.8 RC 串并联网络 图5.9RC 串并联网络的频率特性 二、RC 桥式振荡电路 1、电路组成图5.9所示电路是文氏电桥振荡电路的原理图，它由同相放大器A 及反馈网络F 两部分组成。
图中RC 串并联电路组成正反馈选频网络，电阻R f 、R 是同相放大器中的负反馈回路，由它决定放大器的放大倍数。
RC 桥式振荡电路的起振条件同相放大器的输出电压0U 与输入电压i U 同相，即0a ϕ=，从分析RC 串并联网络的选频特性知，当输入RC 网络的信号频率f =f 0时，0U 与f U 同相，即0f ϕ=，整个电路的相移0f a ϕϕϕ=+=，即为正反馈，满足相位平衡条件。
利用multisim设计RC振荡电路
【摘要】multisim适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
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。
工程师们可以使用multisim 交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快的进行捕获，仿真和分析新的设计电路，这也更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教学工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
【关键字】multisim,振荡电路，函数发生器，滤波电路目录绪论 (3)第1章 RC振荡电路 (4)1.1 设计电路 (4)1.2 电路仿真 (4)1.3电路仿真 (4)第2章函数发生器 (5)2.1设计电路 (5)2.2电路仿真 (6)第3章滤波电路 (7)3.1 设计电路 (7)3.2电路仿真 (8)参考文献 (9)绪论随着电子技术的不断发展，multisim软件结合了直观的扑捉和功能强大的仿真，能够轻松，高效的对电路进行设计和验证。
凭借multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
借助专业高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。
与NILabVIEW和SignlExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
随着集成技术的进一步提高，各种新技术的出现和应用，人类历史横跨数码时代向更进一步发展已出现在各大型相关企业的宏伟蓝图中。
新世纪里谁掌握了新技术谁就得到了获胜的资本，也仅仅是资本而矣。
新世纪里电子行业的发展速度令人窒息，闻名的摩尔定律更把许多人威吓在门外。
可以展望，一个由数字构成的新世界即将出现。
那将是人类文明的又一飞跃。
RC电路正弦稳态特性的Multisim仿真分析
关 键 词 ：电 学 实验 ；Ｒ 电路 ；正 弦稳 态特 性 ； ｈｓ Ｃ Ｍｕ ｉ ｍ； ｉ 电路 仿 真 中图 分 类 号 ： Ｐ ９ ． Ｔ ３１ ９ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ） ０ Ｏ １ — ３ ６ ４ ６ ３ （０ ２ １ 一０ ０ ０
（ ｏｅｅｏ ａｈｍ ｔ ｓａｄＰ ｙｉ ， ｏａ Ｕ ｉ ｒ ｔ，ｎｈ ｕ１ １０ ， ｈｎ ） Ｃ ｌｇ ｌ ｆＭ ｔｅ ａｉ ｎ ｈ ｓ ｓ Ｂ ｈｉ ｎｖ ｓｙ￣ ｚ ｏ ２ ０ ０ Ｃ ｉ ｃ ｃ ｅｉ ａ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｈ ｉ ｕ ｔ ｉ ｕ ｏｄ ｔａ ｙｓａｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ｒ ｕ ｈ Ｍｕ ｓｍ ０ ｉ ｅ ｐ ｐ ｒ ｈ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅＲＣ ｃｒ ｉ ｓ ｓ ｉ ａ ｓ ｄ — ｔ ｈ ｒ ｃｅ ｔ ｓｗ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ｔ ｏ ｇ ｈｉｉ １ ｔ ａ ｅ ｉｈ ａ ｍｓｔ ｃ ｎ ｌ ｅ ｔ ｉ ｉ ｈ ｎ ｈ ｗ ｏ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆ ｈ ｓｃ ｌｅ ｅ ｔｉａ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｎ ｖ ｒｉ ． ｌｃｒ ｕ ｔｓ ｎ ｌｗａ ｅｏ ｍｓ ｗ ｒ ｉ ｌｙ ｄ ｉ ｘ ｌｒ ｉ ｌｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｙ ｉａ ｌ ｃｒ ｌｅ ｐ ｒ ｎｓ ｉ ｕ ｉｅ ｓｔ Ａｌ ｉ ｉ ｉ ａ ｖ ｆ ｒ ｅ ｅ ｄ ｓ ａ ｅ ｎ ｏ ｐ ｃ ｉ ｎ ｙ ｃ ｇ ｐ
Ｍ ｕ ｔｓｍ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｌ ｓｓｏ ｈ ｌｉｉ ｓｍ ｌ ｔｏ ｎａ ｙ ｉ ｆｔ ｅ ＲＣ ｉ ｃ ｉ ｉ ｓ ｉ ａ ｔ ａ －ｔ ｔ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｃｒ ｕ ｔｓｎｕ ｏ ｄ ｌｓｅ ｄｙ ｓａ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ
基于Multisim仿真实验的RC振荡电路设计与研究资料
邯郸学院本科毕业论文题目基于Multisim仿真实验的RC振荡电路设计与研究学生韩川指导教师张劼教授李洁助教年级2007级专业物理学系部物理与电气工程系邯郸学院物理与电气工程系2011年5月郑重声明本人的毕业论文（设计）是在指导教师张劼教授的指导下独立撰写完成的。
如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。
特此郑重声明。
毕业论文（设计）作者（签名）：年月日摘要RC振荡电路在振荡电路中占有很重要的位置，研究此基本电路，设计出装置简单,性能更加良好的RC振荡电路,是有重要意义的。
为了更好的说明实验现象，本文采用Multisim软件进行仿真，获取中电路输出的波形图，通过对数据及图像的分析，加深对RC 振荡电路的理解，并对电路中的选频网络进行了改进，从而增强了振荡电路频率的稳定性，也能更加抵制振荡信号中的谐波分量。
关键词RC振荡电路正弦振荡 Multisim软件仿真分析RC oscillating circuit design and research based on the Multisim simulation experimentChuan Han Directed by Prof. Jie ZhangAbstract RC oscillating circuit in the oscillating circuit, it occupies a very important position. Sinusoidal oscillator circuit is in no plus input signal, rely on circuit self-excited oscillation surfaces sinusoidal output. Studying the basic circuit, design a simple device, performance more good RC oscillating circuit, is of great significance. In order to explain the experimental phenomena, this design uses a Multisim software simulation, the output waveform obtained circuit diagrams, based on the analysis of the data and image, deepen the understanding of RC oscillating circuit, and the frequency selective network of circuit improved, thereby enhancing the oscillating circuit frequency stability, also can even more to fight the harmonic wave of oscillating signal.Key words RC concussion circuit, sine concussion,Multisim software，simulation目录摘要 (I)外文页 (II)1 引言 (1)2 对RC振荡电路进行研究的目的意义及MULTISIM软件介绍 (1)2.1对RC振荡电路进行研究的目的意义 (1)2.2M ULTISIM软件简介 (1)3 RC振荡电路简介 (1)3.1正弦波振荡电路简介 (2)3.2正弦波振荡电路分类 (2)4 RC桥式正弦波振荡电路仿真分析 (2)4.1RC桥式正弦波振荡电路原理电路 (2)4.2RC桥式正弦波振荡电路的选频特性 (2)4.3起振过程分析 (3)4.4振荡波形分析 (3)4.5起振周期测量 (4)5 RC振荡电路的改进 (5)5.1RC选频网络 (5)5.2三种正反馈选频网络的比较 (6)5.3元件比值对网络自身性能的影响 (7)5.4元件比值对桥式RC振荡器的影响 (9)5.5两种改进RC振荡电路的仿真图 (10)6 结论 (11)参考文献 (11)致谢 (12)基于Multisim仿真实验的RC振荡电路设计与研究1 引言振荡器是许多电子系统的重要组成部分。
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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]。
2、rc正弦波振荡电路仿真分析
2.1 创建仿真电路图
运行multisim，在绘图编辑器中调入所需要元件和虚拟仪器[6]，创建rc桥式正弦振荡电路，如图1所示。
2.2 起振条件的研究和起振过程的观察
在正反馈支路中，反馈系数为1/3。
根据起振的幅值条件，在电路的起振过程中，由d1、d2、r3、r4、r5构成的负反馈的放大电路的电压增益须略大于3，即
通过调节电位器r5，可实现电路起振，若过小，则电路有可能停振；若过大，则无论二极管导通与否负反馈支路的反馈系数都小
1/3，从而电路失去稳幅作用输出电压波形产生失真。
运行并双击示波器图标xsc1，可以看出电路慢慢地振荡起来，逐渐产生越来越大的振荡输出。
利用二极管电流增大动态电阻减小的特性构成稳幅环节，从而得到稳定的正弦波输出，起振和稳幅过程如图2所示。
在实验中，当时，电压的输出波形较为理想（如图3所示），电路进入稳幅工作状态后，由示波器的读数，
，这与理论值是一致的。
2.3 振荡周期的测量
调整示波器面板参数，将示波器水平灵敏度设置为5ms/div，开启仿真开关，拖动垂直坐标线1和2，如图3所示，可测得
2t=t2-t1=12.5ms，则振荡周期t=6.25ms，在测量误差范围内与理论值t=2πrc≈6.28ms是一致的。
2.4 稳副环节的分析
图1中二极管d1和d2起稳幅作用。
起振时，由于集成运放的输出电压很低，d1和d2接近于开路，r3，d1，d2并联电路的等效电阻近似等于r3，af>1，电路产生振荡。
随着输出电压的增大，当
r3上的分压超过二极管的正向导通电压时，流过r3上的电流被分流，负反馈支路的反馈系数增大，迫使af逐渐等于1，最终电路进入稳幅工作状态。
若电路进入稳幅工作状态后闭合j1，则r3，d1，d2并联电路被短路，电路不满足振荡条件，振荡电路将会停止振荡，
如图4所示。
3、结语
应用multisim软件对rc振荡电路进行验仿真，通过设置和改变元器件参数、观测电路波形，可以进一步了解并掌握振荡电路的结构和工作原理。
实践证明，利用multisim软件进行辅助教学，可以让学生直观地理解和领会课本中抽象的内容，提高学习的兴趣和积极性，从而有效地提高课堂理论教学的教学质量并达到改善教学效果的目的。
参考文献
[1]华成英主编.模拟电子技术基础教程[m].北京：清华大学出版社，2006.
[2]熊旭军.基于multisim的rc桥式正弦波振荡电路仿真分析[j].喀什师范学院学报，2008，（6）：39-40.
[3]胡维.基于multisim进行波形变换器的设计[j].实验技术与管理，2007，（12）：82-84.
[4]冯国强.基于multism的波形产生电路的分析与仿真.湖北第二师范学院学报，2009，（2）：19-21.
[5]蒋伟丽，苏丹.multisim 7在模电实验设计中的应用.实验科学与技术，2009，（2）：61-63.
[6]multisim在电子电路与单片机中的应用[m].北京：清华大学，2008.。