文氏桥振荡电路(multisim仿真)
基于Multisim10.0的模拟电路仿真分析
基于Multisim10.0的模拟电路仿真分析侯亚玲【摘要】《模拟电子技术》是电子、通信类专业的重要专业基础课,技术性和实践性强,内容抽象难懂.文章总结了模拟电子技术课程理论教学与实践教学的特点,针对模拟电路学习难的普遍问题,引入了仿真教学演示,采用Multisim10.0仿真软件为平台,通过文氏桥振荡器原理图绘制、输出波形测试,完整演示了模拟电路仿真过程,清晰地展现了分析结果,突出了仿真在教学中的实用性,促进了教学效果的提升.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)023【总页数】3页(P177-178,182)【关键词】模拟电路;文氏桥振荡器;仿真;波形测试【作者】侯亚玲【作者单位】西安欧亚学院陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TN7模拟电子技术是电子信息工程、通信工程等电类专业必不可少的专业基础课，是一门技术性和实践性很强的课程，偏重工程应用。
基本内容包括：半导体器件（包括：二极管、三极管、场效应管）；以半导体器件为核心组成的分立元件电路（包括：三极管组成的单管共基极、共发射极和共集电极放大电路；场效应管组成的单管共栅极、共源极和共漏极放大电路；差动放大电路等等）。
集成运算放大器的典型应用（包括加减法电路、微分积分电路分析）；信号的产生与转换；低频功率放大电路等内容[1]。
1 模拟电路的特点课程的学习过程中，“入门”难是主要的问题，学生从先修课程“电路”的线性思维过渡到“模拟电子技术”课程的非线性思维需要较长的时间；学生长期以来建立的学习理念是：求解问题要求逻辑上的严密和数学上的精确，但在模拟电路中这种惯性思维却往往成为分析问题的束缚；学生从精确严谨到粗略估算需要慢慢扭转思维习惯，因此，教师在教学过程中，要特别注重基本概念、基本原理、分析方法和计算方法的讲解，突出重点、分散难点：在每一讲中，力图沿主干方向，重点解决一、两个主要问题，使难点分散，利于学生把握重点，突破难点[2]。
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高频电子线路课程设计题目：院（系、部）：学生姓名：指导教师：年月日河北科技师范学院教务处制摘要无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。
在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。
本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。
文氏桥振荡电路由两部分组成：即放大电路和选频网络。
由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入电阻高、输出电阻低的特点。
经测试，该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波，且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。
关键词：正弦波；振荡器；文氏电桥目录摘要 (I)1设计任务及要求 (1)1.1 (1)1.2 *** (1)2 方案论证 (1)3 单元电路设计 (2)4 电路原理图及PCB版图 (2)5 总结 (3)附录及参考文献 (3)目录1 设计任务及要求1.1 课程设计的任务1. 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3. 进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
1.2 课程设计的要求（1）熟悉multisim的使用方法，掌握文氏电桥正弦波振荡原理，以此为基础在软件中画出电路图。
（2）绘制出文氏电桥正弦波振荡的波形，观察其波形，通过对分析结果来加强对其原理的理解。
（3）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
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。
文氏桥振荡电路
文氏桥振荡电路一、问题背景将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。
RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻，构成负反馈。
正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。
文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。
二、问题简介由文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1 所示。
（1）若取R1=15kΩ，试分析该振荡电路的起振条件（Rf的取值）；（2）仿真观察Rf取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形；图1 由文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图（3）若在反馈回路中加入由二极管构成的非线性环节（如图2所示），仿真观察R2 取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形。
也可同时改变Rf和R2的值。
图2 加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图三、理论分析（1）由图一的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图三所示。
图3 文氏选频网络图中是运放的输出量，是反馈量。
为了能够使电路振荡起来，就必须通过选定参数即确定频率，使得在某一频率下和同相。
那么，当信号频率很低时，有故将会有的相位超前的相位，当频率接近0时，相位超前接近于90度。
相反地，当信号频率很高以至于趋于无穷大时，可以得出的相位滞后的相位几乎-90度。
所以，在信号频率由0到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。
下面就具体来求解此振荡频率。
由反馈系数整理可得若电路的信号频率为f，令特征频率代入F的表达式，可以得到。
为了使反馈的量足够大，要求F的模尽可能大，由上面的关系式不难得到，当时，F的模有最大值。
同时为了能够起振，又要求电路的电压放大倍数A与反馈系数F之间满足关系这就要求整理得到。
文氏电桥振荡实验仿真教学设计
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基于Multisim 10的正弦波振荡电路仿真
基于Multisim 10的正弦波振荡电路仿真
吴凌燕
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2011(30)7
【摘要】以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,并采用Multisim 10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结果一致。
软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教学中的应用,使得课堂教学信息量饱满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。
【总页数】3页(P75-76)
【关键词】电路仿真软件;文氏电;正弦波振荡电路
【作者】吴凌燕
【作者单位】海军航空工程学院青岛分院
【正文语种】中文
【中图分类】TP399
【相关文献】
1.基于Multisim的正弦波振荡电路仿真 [J], 刘旭
2.基于Multisim的正弦波振荡电路仿真 [J], 刘旭
3.基于Multisim的RC正弦波振荡电路仿真分析 [J], 李咏红;
4.基于Multisim10的RC正弦波振荡电路仿真设计 [J], 赵国树;周黎英;翟力欣
5.基于Multisim 10的RC桥式正弦波振荡电路仿真分析 [J], 马敬敏
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文氏桥振荡电路行为仿真及实验分析
文氏桥振荡电路行为仿真及实验分析刘恒, 张易晨, 孙晋, 刘建成【摘要】摘要: 在建立文氏桥振荡电路理论分析模型的基础上,推导了该电路振动幅度的表达式并进行了仿真和实验。
实验表明:在满足起振条件后,幅度反馈电阻比值增大,振荡频率呈非线性减小；输出将由正弦波逐渐变为方波；运算放大器的两个输入端的电势差从0逐步非线性增大；运算放大器也由线性模式过渡到非线性模式。
文氏桥振荡电路输出不一定是正弦波,需结合具体电路参数确定波形。
【期刊名称】实验技术与管理【年(卷),期】2018(035)006【总页数】4【关键词】关键词: 文氏桥振荡器；闭环；仿真实验实验课是高等教育体系中的一类重要课程。
实验课以观察为基础,通过操作来提高学生的动手、思维和创新能力[1]。
学生需通过课前预习,熟悉实验目的、原理、方法,并且对实验仪器设备进行初步了解。
实验课上,学生通过正确、精准的实验操作过程获得实验结果，通过对实验结果的分析、判断、综合与归纳,对整个实验进行总结,从而对知识有更深刻的认识。
RC文氏桥振荡电路是“模拟电子技术”课程的重要知识内容,该电路在教材中作为正弦波发生器,介绍选频网络和反馈,并给出振荡条件和产生正弦波的频率[2-3]。
由于是为低年级学生开设的实验课程,实验中一般固定稳幅网络电阻,仅让学生观察产生的正弦波,很少涉及电阻比值的增加造成电路的非线性问题,缺少实验的探索性[4-6]。
本文介绍RC文氏桥振荡电路实验结合理论推导和EDA仿真,得到振荡电路的非线性特性,然后利用硬件电路实验验证仿真结果。
笔者将该实验作为全国大学生电子设计竞赛综合测评的培训练习,让学生通过实验更好地认识运算放大器和RC文氏桥振荡电路,在综合测评中获得优异的成绩[7]。
1 RC文氏桥振荡器原理RC文氏桥振荡电路通常包括选频、稳幅、放大和供电4个环节[8]。
选频环节一般由电阻和电容串、并联构成；稳幅环节一般由电阻和运算放大器构成,很多电路采用二极管稳压来改善稳幅的效果[9]；放大部分一般由有源运算放大器实现；供电部分主要为运算放大器供电,一般采用正负电源供电。
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高频电子线路课程设计
题目：
院（系、部）：
学生姓名：
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河北科技师范学院教务处制
摘要
无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。
在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。
本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。
文氏桥振荡电路由两部分组成：即放大电路和选频网络。
由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入电阻高、输出电阻低的特点。
经测试，该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波，且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。
关键词：正弦波；振荡器；文氏电桥
目录
摘要.................................................... 错误！未定义书签。
1设计任务及要求. (9)
1.1.................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 ***............................................................................................ 错误！未定义书签。
2 方案论证 (10)
3 单元电路设计 (11)
4 电路原理图及PCB版图 (11)
5 总结................................................... 错误！未定义书签。
附录及参考文献........................................... 错误！未定义书签。
1 设计任务及要求
1.1 课程设计的任务
1. 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3. 进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
1.2 课程设计的要求
（1）熟悉multisim的使用方法，掌握文氏电桥正弦波振荡原理，以此为基础在软件中画出电路图。
（2）绘制出文氏电桥正弦波振荡的波形，观察其波形，通过对分析结果来加强对其原理的理解。
（3）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
1.3 课程设计的研究基础（设计所用的基础理论）
以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,并采用Multisim 10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结果一致。
软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教学中的应用,使得课堂教学信息量饱满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。
在自控、测量、无线电通讯、测量等技术领域中,需用到波形发生器,较常用的是正弦波振荡器和多谐振荡器两大类。
采用Multisim10仿真软件对正弦波振荡器进行仿真,该软件是NI 公司下属的Electronics WorkbenchGroup 发布的交互式SPICE 仿真和电路分析的软件。
前期发展经历了EWB5.0、EWB6. 0、Multisim2001、Mult-isim7、
Multisim8、Multisim9 等版本。
Multisim10 的特点有:1) 器件丰富。
Multisim10比老版本新增了1200 多个器件、500多个SPICE 模块和100 多个开关模式电源模块。
2) 虚拟仪器种类齐全。
通用仪器有数字万用表、信号源,双通道示波器、波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、失真度测试仪、频谱分析仪和网络分析仪等。
3) 软件分析功能更强大。
分析功能包括静态工作点
分析、交流小信号分析、瞬态分析、灵敏度分析、参数扫描分析、温度扫描分析、传输函数分析、最坏情况分析、特卡洛分析、批处理分析、噪声指数分析、射频分析等。
1 基本文氏电桥正弦波发生器[1-3]常用的正弦波振荡电路有RC 和LC 两种电路,通常低频段选用RC 振荡器,其电路输出功率小,频率较低;高频段选用LC 振荡电路, 其输出的功率、频率都要高一些;频率稳定度要求高时,一般采用电容三点式振荡电路。
若从波形的种类和精度两方面考虑时, 要生成正弦波时,选用文氏电桥振荡器,更易组成外稳幅振荡器。
文氏电桥正弦波发生器是一种常用的RC振荡器,可以用来产生低频正弦波。
采用运算放大器和文氏电桥反馈网络组成的基本振荡电路模型如图所示。
2 方案论证
从理论上讲, 满足振荡条件后, 振荡幅值可固定在任意值上,但由于环境温度等外界条件的变化, 振荡条件会受到影响, 使振荡器停振或产生钵形失真。
因此须在基本电路上增加稳幅电路。
为得到稳幅的目的, 通常采用两只反向并接的二极管和电阻R1并联,它们在输出电压的正负半周内分别导通。
在起振之初,由于输出电压幅度很小,不足以使二极管。
利用二极管的非线性特性,使振荡电路能根据振荡幅度的变化,自动地改变基本放大器的负反馈的强弱,实现稳幅目的振荡过程中,两只二极管交替导通和截止,若外界因素使振幅增大, 二极管的正向导通电阻RD减小,使RF变小, 负反馈系数自动变大,反馈作用加强,从而稳定振幅。
3单元电路设计
4 电路原理图及PCB版
5总结
附录及参考文献
参考文献示例：
a 专著、会议录、学位论文、报告
[1]刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录［M］.北京：高等教育出版社，1957.
[2]辛希孟.信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集［C］.北京：中国社会科学出版社，1994.
[3]张筑生.微分半动力系统的不变集［D］.北京：北京大学数学系数学研究所，1983.
[4]冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析［R］.北京：清华大学核能技术设计研究院，1997.
b 期刊文章
[5] 金显贺，王昌长，王忠东，等.一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术［J］.清华大学学报（自然科学版），1993，33（4）：62-67.。