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。
实训报告正弦波振荡器设计multisim
实训报告正弦波振荡器设计multisim高频电路（实训）报告项目：正弦波振荡器仿真设计班级：级应电2班姓名：周杰学号： 14052 2摘要自激式振荡器是在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅值的交变能量电路。
正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。
基于频率稳定、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑，本次课程设计采用电容三点式振荡器，运用multisim软件进行仿真。
根据静态工作点计算出回路的电容电感取值，得出输出频率与输出幅度有效值以达到任务书的要求。
关键词：电容三点式；振荡器；multisim；目录1、绪论.................................................................................... 错误!未定义书签。
2、方案的确定 ........................................................................ 错误!未定义书签。
3、工作原理、硬件电路的设计和参数的计算 ..................... 错误!未定义书签。
3.1 反馈振荡器的原理和分析.............................................. 错误!未定义书签。
3.2. 电容三点式振荡单元 .................................................... 错误!未定义书签。
3.3 电路连接及其参数计算 ................................................. 错误!未定义书签。
4、总体电路设计和仿真分析................................................. 错误!未定义书签。
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。
实验八 RC正弦波振荡器
实验八 RC正弦波振荡器实验目的：1.熟悉仿真软件MULTISIM的使用，掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法。
2.熟悉POCKETLAB硬件实验平台，掌握基于功能的使用方法。
3.掌握RC正弦波振荡器的设计和分析方法。
4.掌握RC正弦波振荡器的安装与调试方法。
实验内容：一.仿真实验1.RC相移振荡电路如图8-1所示，在MULTISIM中搭建其开环分析电路，理解起振和稳定的相位条件与振幅条件。
图8-1 RC相移振荡电路所以f=649.7HZ所以放大器的增益绝对值大于29.图8-3 RC相移振荡电路开环仿真图图8-4 RC相移振荡电路开环仿真幅频图和相频图由幅频特性曲线图可知，该电路的振荡频率为640.4004HZ。
2.在MULTISIM中搭建8-1电路，进行瞬态仿真。
所以=19.89*10^-5意向网络增益为1/3，所以为满足起振条件，基本放大器增益应大于3.表8-1 RC相移振荡电路振荡频率计算值仿真值实测值振荡频率649.7HZ 628.099HZ 633HZ3.将8-1电路振荡频率增加或减小10倍，重新设计电路参数。
表8-2 RC相移振荡电路振荡频率改动原件改动前频率减小10倍频率增加10倍R R=10k R=100k;R20=3000kC C=10nF C=100nF60.84HZ C=1nF 6．08kHZC=1nF C=100nFR=100K4.调试修改文氏电桥振荡器，进行瞬态仿真。
表8-3 文氏电桥振荡电路振荡频率C1(uF) R1(K) R2(K) R3(K) R4(K) 0.01 20 10 4.7 16.8表8-4 文氏电桥振荡电路振荡频率设计值仿真值实测值振荡频率800HZ 791.76HZ 830HZ图8-5 文氏电桥振荡器瞬态波形图图8-6 文氏电桥振荡器频谱图一．硬件实验1.电路连接2.瞬态波形观测3.频谱测量图8-7 RC电路瞬态波形图图8-8 RC电路频谱图4.按以上步骤对文氏电桥电路进行相应硬件实验图8-9 文氏电桥振荡器瞬态波形图图8-10 文氏电桥振荡器频谱图实验思考：1.将8-1所示电路中的C从10nF改为0.1nF后，进行仿真，结果如何？请解释原因。
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]。
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
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基于 Multisim 的 RC 正弦波振荡电路仿真分析
RC正弦波振荡电路是一类重要的电路，被广泛应用于电子领域。
本文以基于Multisim的RC正弦波振荡电路为研究对象，对其进行仿真分析，从而探究其基本特性和性能参数。
一、电路搭建
首先，在Multisim软件中，选取电路图纸，通过选取电子元
器件，建立RC电路。
RC正弦波振荡电路的基本架构由正放
式运放、两个电阻和一个电容组成。
将一个电容放在反相输入端与输出端负极相连，电容的另一端与一个固定电阻相接，在反相输入端连接一个变阻器，非反相输入端接地。
通过连接电源，建立好电路图。
二、调整电路参数
在搭建电路之后，需要为电路调整参数。
首先可以调整电阻的值，调整R1、R2值，以便改变振荡频率。
然后对电容C进行调整，设置合适的电容值，以得到电路的理想振荡频率。
当调整好参数后，可以进行振荡波形的观测，从而验证电路的实际效果。
三、分析电路特性
通过Multisim软件得到电路的振荡波形，并分析其特性。
在
本文所述的RC正弦波振荡电路中，通过选择合适的元器件值，可以得到稳定、可调谐范围广、信噪比高的正弦振荡器。
在这样的正弦振荡器中，正放运放工作于非线性区，并且依靠电容
C和电阻R进行反馈调整，从而保持输出的正弦波振荡。
四、参数计算
在Multisim中，我们可以测量并计算各个参数。
例如，可通
过测量电压对时间的变化，计算出电路的振荡频率。
通过计算得知，RC正弦波振荡电路的振荡频率为：f = 1 / (2 * π * RC)。
其中，C为电容值，R为与电容器相连的电阻值。
五、性能分析
通过Multisim软件的仿真分析，我们可以获得RC正弦波振荡电路的性能指标。
这些指标包括：振幅稳定、振荡频率稳定、频率可调范围、波形畸变系数、信噪比等。
其中，振荡频率可调范围是关键参数之一。
通常，在RC正弦波振荡电路中，调
节电容和电阻值，既可以调节振荡频率，又可以实现对振幅和相位的调节。
综上所述，本文以基于Multisim的RC正弦波振荡电路为研究对象，通过仿真分析其基本特性和性能参数。
通过更好地理解这些参数，我们可以在设计和优化RC正弦波振荡器时，选择
合适的元器件，获得更加理想的电路性能。