振荡器
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。 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。
实验九集成运算放大器组成的振荡器
实验九集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器 一、实验目的 1、掌握产生自激振荡的振幅平衡条件和相位平衡条件。 2、了解文氏电桥振荡器的工作原理及起振条件和稳幅原理。 二、预习要求 1、复习RC桥式振荡器的工作原理，并按实验内容1要求，进行参数的理论计算； 2、根据计算的参数值，对电路进行EWB或者PSpice仿真。列出相关结果。将振荡电路加入 稳幅元件后，再次进行仿真，查看加和不加的区别。 3、熟悉验证振幅平衡条件的实验方法。 三、实验报告要求 1、画出实验电路，标明元件参数； 2.列出仿真结果。 3、列表整理实验数据，计算验证结果，并与理论值进行比较，分析误差原因； 4、说明自动稳幅原理。 四、实验原理 1、产生自激振荡的条件 所谓振荡器是指在接通电源后，能自动产生所 需的信号的电路，如多歇振荡器、正弦波振荡器等。 当放大器引入正反馈时，电路可能产生自激振荡， 因此，一般振荡器都由放大器和正反馈网络组成。其 框图如图1所示。振荡器产生自激震荡必须满足两个 基本条件： 图1 自激振荡器框图 （1）振幅平衡条件：反馈信号的振幅应该等于输入信号的幅度，即： V F =Vi 或|AF| =1 （2）相位平衡条件：反馈信号与输入信号应同相位，其相位差应为： ? = + ?n2 π ? ± = A（n=0、1、2……） F 为了振荡器容易起振，要求|AF|>1，即：电源接通时，反馈信号应大于输入信号，电路才能振荡，而当振荡器起振后，电路应能自动调节使反馈信号的振幅应该等于输入信号的幅度，这种自动调节功能称为稳幅功能。电路振荡产生的信号为矩形波信号，这种信号包含着多种谐波分量，故也称为多谐振荡器。为了获得单一频率的正弦信号，要求在正反馈网络具有选频特性，以便从多谐信号中选取所需的正弦信号。本实验采用RC串-并联网络作为正反馈的选频网络，其与负反馈的稳幅电路构成一个四臂电桥，如图3所示，故又称为文氏电桥振荡器。 142
RC正弦波振荡器电路设计及仿真
《电子设计基础》 课程报告 设计题目： RC正弦波振荡器电路设计及仿真学生班级： 学生学号： 学生姓名： 指导教师： 时间： 成绩： 西南xx大学 信息工程学院
一.设计题目及要求 RC正弦波振荡器电路设计及仿真，要求： （1）设计完成RC正弦波振荡器电路； （2）仿真出波形，并通过理论分析计算得出频率。 二.题目分析与方案选择 在通电瞬间电路中瞬间会产生变化的信号且幅值频率都不一样，它们同时进入放大网络被放大，其中必定有我们需要的信号，于是在选频网络的参与下将这个信号谐振出来，进一步送入放大网络被放大，为了防止输出幅值过大所以在电路中还有稳幅网络（如图一中的两个二极管），之后再次通过选频网络送回输入端，经过多次放大稳定的信号就可以不断循环了，由于电路中电容的存在所以高频阻抗很小，即无法实现放大，且高频在放大器中放大倍数较小。 三.主要元器件介绍 10nf电容两个；15kΩ电阻一个；10kΩ电阻三个；滑动变阻器一个；2.2k Ω电阻一个；二极管两个；运算放大器；示波器 四.电路设计及计算 电路震荡频率计算： f=1/2πRC
起振的复制条件：R f/R i>=2 其中R f=R w+R2+R3/R d 由其电路元件特性 R=10KΩ C=10nF 电路产生自激震荡，微弱的信号1/RC 经过放大，通过反馈的选频网络，使输出越来越大，最后经过电路中非线性器件的限制，使震荡幅度稳定了下来，刚开始时A v=1+R f/R i >3。 平衡时A v=3，F v=1/3(w=w0=1/RC) 五.仿真及结果分析 在multisim中进行仿真，先如图一连接好电路，运行电路，双击示波器，产生波形如下图 图2 刚开始运行电路时，输出波形如图2，几乎与X轴平行，没有波形输出。
实验七(选) 集成电路RC正弦波振荡器
实验七（选）集成电路RC正弦波振荡器 一、实验目的 1、掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成及工作原理。 2、熟悉正弦波振荡器的调整、测试方法。 3、观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、低频信号发生器 3、频率计 三、预习要求 1、复习RC桥式振荡器的工作原理 2、完成下列列填空题: （1）图7-1中，正反馈支路是由组成，这个网络具有特性，要改变振荡频率，只要改变或或的数值即可。 （2）图7-1中，R P和3R3组成反馈，其中是用来调节放大器的放大倍数，使A U≥3的。 四、实验内容 1、按图7-1接线，注意电阻R P=Rl需预先调好再接入。 2、用示波器观察输出波形。 思考: （1）若元件完好，接线正确，电源电压正常，而V0 = 0，原因何在?应怎么办? （2）有输出但出现明显失真，应如何解决? 3、用频率计测上述电路输出频率，若无频率计可按图7-2接线，用李沙育图形法测定，测出V0的频率f01并与计算值比较。 4、改变振荡频率
在实验箱上设法使文氏桥电阻R= l0K+20K，先将1R P调到30K ，然后在Rl与地端串入1个20K电阻即可。 注意：改变参数前，必须先关断实验箱电源开关，检查无误后再接通电源，测 f 0之前，应适当调节2R P 使V 无明显失真后，再测频率。 5、测定运算放大器放大电路的闭环电压放大倍数A uf 先测出图7-1电路的输出电压V0值后，关断实验箱电源，保持R p2及信号发生 器频率不变，断开图7-1中"A"点接线，把低频信号发生器的输出电压接至一个l KΩ的电位器上，再从这个lKΩ电位器的滑动接点取V i接至运放同相输入端。 如图7-3所示调节V i使V0等于原值，测出此时的V i值，则： A uf=V0 / V i = 倍 图7-1 图7-3
压控振荡器
压控振荡器 一.基本原理 信号的频率取决于输入信号电压的大小，因此称为“压控振荡器”。其它影响压控振荡器输出信号的参数还VCO（Voltage ControlledOscillator）（压控振荡器）是指输出信号的频率随着输入信号幅度的变化而发生相应变化的设备，它的工作原理可以通过公式（5-1）来描述。 (5-1） 其中，u(t)表示输入信号，y(t)表示输出信号。由于输入信号的频率取决与输入信号的电压的变化，因此称为“压控振荡器”。其他影响压控振荡器输出信号 的参数还有信号的幅度A c ，振荡频率f c ，输入信号灵敏度k c ，以及初始相位。 压控振荡器的特性用输出角频率ω0与输入控制电压uc之间的关系曲线(图1)来表示。图中,uc为零时的角频率ω0,0称为自由振荡角频率；曲线在ω0,0处的斜率K0称为控制灵敏度。使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。在通信或测量仪器中，输入控制电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。在自动频率控制环路和锁相环环路中，输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。 压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度高，但调频范围窄，RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽，LC 压控振荡器居二者之间。
在MATLAB中压控振荡器有两种：离散时间压控振荡器和连续时间压控振荡器，这两种压控振荡器的差别在于，前者对输入信号采用离散方式进行积分，而后者则采用连续积分。本书主要讨论连续时间压控振荡器。 为了理解压控振荡器输出信号的频率与输入信号幅度之间的关系，对公式（5-1）进行变换，取输出信号的相角Δ为 对输出信号的相角Δ求微分，得到输出信号的角频率ω和频率f分别为： ω=2πf c+2πk c u(t) (5-3） (5-4） 从式(5-4)中可以清楚地看到，压控振荡器输出信号的频率f与输入信号幅度u(t)成正比。当输入信号u(t)等于0时，输出信号的频率f等于f c；当输入信号u(t)大于0时，输出信号的频率f高于f c；当输入信号u(t)小于0时，输出信号的频率f低于f c。这样，通过改变输入信号的幅度大小就可以准确地控制输出信号的频率。 二.程序及结果分析 定义一个锯齿波信号，频率是20HZ，幅度范围在0V和1V之间。现在用此信号 =20HZ,输入信号作为压控振荡器的输入控制信号，该压控振荡器的振荡频率f c 灵敏度，初始相位。使用MATLAB求得输出的压控振荡信号。MATLAB 程序如下： %MATLAB实现压控振荡器 clear all; clc; t0=0.15;%定义压控信号持续时间 ts=0.0001;%定义信号采样率 fc=50;%定义振荡频率 t=[0:ts:t0];%时间矢量 u0=20*t(1:length(t)/3);%定义压控信号（单周期） u=[u0,u0,u0,0];%定义压控信号（3个周期） Ac=1;%定义振幅 kc=0.1;%定义输入信号灵敏度 fi=0;%定义初始相位 %对压控信号进行积分 u_int(1)=0;%定义压控信号积分初值 for i=1:length(u)-1%进行离散积分 u_int(i+1)=u(i)+u_int(i);
集成电路构成的振荡电路
集成电路构成的振荡电路大全集成电路构成的振荡电路大全 在电子线路中，脉冲振荡器产生的CP脉冲是作为标准信号和控制信号来使用的，它是一种频率稳定、脉冲宽度和幅度有一定要求的脉冲。这种振荡器电路不需要外界的触发而能自动产生脉冲波，因此被称为自激振荡器。一个脉冲波系列是和这个脉冲的基本频率相同的正炫波以及许多和这个脉冲基本频率成整数倍的正炫波谐波合成的，所以脉冲振荡器有时叫做多谐振荡器。用集成电路构成的振荡器比用分立元件构成的工作要可靠的多，性能稳定。本电路汇编了用各种集成电路构成的大量振荡器电路。供读者在使用时参考。 -、门电路构成的振荡电路 1、图1是用CMOS与非门构成的典型的振荡器。当反相器F2输出正跳时，电容立即使F1输入为1，输出为0。电阻RT为CT对反相器输出提供放通电路。当CT放电达到F1的转折电压时，F1输出为1，F2输出为0。电阻连接在F1的输出端对CT反方向充电。当CT被充到F1的转折电压时，F1输出为0，F2为1，于是形成形成周期性多谐振荡。其振荡周期T=2。2RtCt。电阻Rs是反相器输入保护电阻。接入与否并不影响振荡频率。 2、图2是用TTL的非门构成的环形振荡器。三个非门接成闭环形。假定三个门的平均传输延迟时间都是t，从F1输入到F3输出共经过3t的延迟，Vo输出就是Vi的输入，所以输出端的振荡周期T=6t。该电路简单，但t数值一般是几十毫微秒，所以振荡频率极高，最高可达8MHz。 3、图3是用TTL非门电路组成的带RC延时电路的RC环形振荡器。当a点由高电平跳变为低电平时，b点电位由低边高，经门2使C点电位由高变低，同时又经耦合到d点，使d点电位上跳为高电平，所以门3输出即e点电位为低。随着c充电电流减少，d点电位逐渐降低，低到关门电压时门3关闭，e点由低变高，再反馈到门1，使b点由高变低，d点下降到较负的电压值，保证门3输出为高。当c放电使d点上升到开门电压时，门3打开，e点又由高变低，输出电压Vo又回复为低电平，如此交替循环变化形成连续的自激振荡。振荡周期T=2.2RC。R可用作频率微调，一般R值小于1k欧姆。RS是保护电阻。
高频石英晶体振荡器仿真报告
燕山大学石英晶体振荡器设计报告 题目： 专业：电子信息工程 姓名：李飞虎 指导教师：李英伟 院系站点：信息科学与工程学院 2014年11 月17 日 高频石英晶体振荡器仿真报告
1.振荡器电路属于一种信号发生器类型，即表现为没有外加信号的情况下能自动生成具有一定频率、一定波形、一定振幅的周期性交变振荡信号的电子线路。振荡器起振时是将电路自身噪声或电源跳变中频谱很广的信号进行放大选频。此时振荡器的输出幅值是不断增长的，随着振幅的增大，放大器逐渐由放大区进入饱和区或者截止区，其增益逐渐下降，当放大器增益下降而导致环路增益下降到1时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡，进入等幅振荡状态。振荡器进入平衡状态后，直流电源补充的能量刚好抵消整个环路消耗的能量。 2，串联晶体振荡器 在串联型晶体振荡器中，晶体接在振荡器要求低阻抗的两点之间，通常接在反馈电路中。图1-1和图1-2显示出了一串联型振荡器的实际路线和等效电路。可以看出，如果将石英晶体短路，该电路即为电容反馈的振荡器。电路的实际工作原理为：当回路的谐振频率等于晶体的串联谐振频率时，晶体的阻抗最小，近似为一短路线，电路满足相位条件和振幅条件，故能正常工作；当回路的谐振频率距串联谐振频率较远时，晶体阻抗增大，是反馈减弱，从而使电路不能满足振幅条件，电路不能正常工作。串联型晶体振荡器只能适应高
次泛音工作，这是由于晶体只起到控制频率的作用，对回路没有影响，只要电路能正常工作，输出幅度就不受晶体控制。 图1-1 图1-2 设计参数在仿真图上，首先进行静态分析，根据仿真，各元件参数符合要求。对于振荡器，当该电路接为串联型振荡器时，晶体起到选频短路线的作用，（与三端电容振荡器相同）输出频率应为3MHZ. L1,C1,C2组成谐振回路，参数符合要求，即f0=3MHZ。 3.并联晶体振荡器 并联振荡器分为c-b型和b-e型。前者相对稳定。所以我设计的是c-b型。 参数分析与前者类似。交流参数确定时，并联振荡电路中晶振接在谐振回
压控振荡器的设计与仿真.
目录 1 引言 (2) 2 振荡器的原理 (5) 2.1 振荡器的功能、分类与参数 (5) 2.2 起振条件 (9) 2.3 压控振荡器的数学模型 (10) 3 利用ADS仿真与分析 (11) 3.1 偏置电路的的设计 (12) 3.2 可变电容VC特性曲线测试 (13) 3.3 压控振荡器的设计 (15) 3.4 压控振荡器相位噪声分析 (18) 3.5 VCO振荡频率线性度分析 (23) 4 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (25)
压控振荡器的设计与仿真 Advanced Design System客户端软件设计 电子信息工程（非师范类）专业 指导教师 摘要：ADS可以进行时域电路仿真，频域电路仿真以及数字信号处理仿真设计，并可对设计结果进行成品率分析与优化，大大提高了复杂电路的设计效率。本论文运用ADS仿真软件对压控振荡器进行仿真设计，设计出满足设计目标的系统，具有良好的输出功率，相位噪声性能及震荡频谱线性度。本论文从器件选型开始，通过ADS软件仿真完成了有源器件选型，带通滤波器选型，振荡器拓扑结构确定，可变电容VC特性曲线，瞬态仿真及谐波平衡仿真。实现了准确可行的射频压控振荡器的计算机辅助设计。关键字：压控振荡器，谐波平衡仿真，ADS 1 引言 振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色，具有广泛的用途。在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。尤其在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重，可以毫不夸张地说在电子通信技术领域，VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位。 人们对振荡器的研究未曾停止过。从早期的真空管时代当后期的晶体管时代，无论是理论上还是电路结构和性能上，无论是体积上还是制作成本上无疑都取得了飞跃性的
集成电路RC正弦振荡器方案
项目四：集成电路RC 正弦振荡器 一、项目名称：集成电路RC 正弦振荡器 二、项目训练目标： 1、掌握桥式RC 振荡器的电路构成及原理 2、熟悉正弦波振荡器的调整方法 3、观察RC 参数对振荡频率的影响 4、熟悉数字存储示波器的使用 三、项目培训内容及评分标准 （一）培训内容： 1、桥式RC 振荡器的电路构成及原理 (1)RC 串并联选频网络 R1 vi （2）RC 桥式振荡器
9R 2、正弦波振荡器的调整方法 （1）若电路不能起振，可以顺时针调节9W4减小负反馈深度，提高放大倍数使电路起振。 （2）若出现波形失真，可逆时针方向调节9W4增大负反馈深度，减小放大倍数使波形不失真。 （3）若改变9W3后出现不起振的现象，可以顺时针调节9W4使电路起振。 3、频率计算及波形 (二)评分标准及细则：
四、教学总课时：3 其中教师讲解、演示节数：1 学生训练课时:1 技能考核课时:1 五、训练地点：电子综合室 六、学生分组：三人一组 七、每组所需设备：实训台、示波器 八、每组所需工具；数字万用表 九、每组所需材料：连接导线 十、项目实施程序： （一）回顾RC桥式振荡器的组成及原理 1、RC串并联选频网络
R1 vi 2、 RC 桥式振荡器 9R 思考：（1）若元件完好，接线正确，电源电压正常，而 VO=0，原因何在，应怎么办？ （2）有输出但出现明显失真，应如何解决？ （二）教师演示： 1、电路连接
2、示波器接法 3、调整方法 （1）调节9W4使电路起振 （2）调节9W3改变振荡频率 注意：正弦波振荡器的调整方法 （1）若电路不能起振，可以顺时针调节9W4减小负反馈深度，提高放大倍数使电路起振。 （2）若出现波形失真，可逆时针方向调节9W4增大负反馈深度，减小放大倍数使波形不失真。 （3）若改变9W3后出现不起振的现象，可以顺时针调节9W4使电路起振。 （三）学生实作： 步骤： 1、学生选择元件，把9W3调整到10K，按图接线。 2、接通电源，连接上示波器，调节9W4使电路起振且波形不失真，记录频率，与实际计算值比较。 3、调节电位器，用示波器观察输出波形，记录频率完成表格
压控振荡器
压控振荡器 3(15 压控振荡器 一. 实验目的 1. 了解压控振荡器的组成、工作原理。 2. 进一步掌握三角波、方波与压控振荡器之间的关系。 3. 掌握压控振荡器的基本参数指标及测试方法。 二. 设计原理 电压控制振荡器简称为压控振荡器，通常由VCO(Voltage Controlled Oscillator)表示。是一种将电平变换为相应频率的脉冲变换电路，或者说是输出脉冲频率与输入信号电平成比例的电路。它被广泛地应用在自动控制，自动测量与检测等技术领域。 压控振荡器的控制电压可以有不同的输入方式。如用直流电压作为控制电压，电路可制成频率调节十分方便的信号源;用正弦电压作为控制电压，电路就成为调频振荡器;而用锯齿电压作为控制电压，电路将成为扫频振荡器。 压控振荡器由控制部分、方波、三角波发生器组成框图如下: 反相器 1 模拟方波、三角波发生器三角波方波开关 反相器 2 3-15-1 1. 方波、三角波发生器 我们知道，方波的产生有很多种方法，而用运算放大器的非线性应用电路--- 电压比较器是一种产生方波的最简单的电路之一。而三角波可以通过方波信号积
分得到。电路如图3.15.2所示: C 8 RR3A1 A2 R2 R1R’Uz 3-15-2 8 设t=0,Uc=0,Uo1=+Uz,则Uo=-Uc=0,运放A1的同相端对地电压为: URURo2z1U+’= ，R，RR，R1212 此时，Uo1通过R向C恒流充电，Uc线性上升，Uo线性下降，则U+’下降，由于运放反相端接地，因此当U+’下降略小于0时，A1翻转，Uo1跳变为-Uz 见土 3.7.2中t=t1时的波形。根据式3.7.1可知，此时Uo略小于-R1×U2/R2。 在t=t1时，Uc=-Uo=R1×U2/R2,Uo1=-Uz.运放A1的同相端对地电压为: UzRUoR12U，',，， R，RR，R1212 此时，电容C恒流放电，Uc线性下降，Uo线性上升,则U+’也上升。当U+’上升到略大于0时，A1翻转，Uo跳变为Uz，如此周而复始，就可在Uo端输出幅 度为R1×U2/R2的三角波。同时在Uo1端得到幅度为Uz的方波。 T/2T/2 tt12 +(R/R)U12z
集成电路构成的振荡电路集
集成电路构成的振荡电路集 在电子线路中，脉冲振荡器产生的CP 脉冲是作为标准信号和控制信号来 使用的，它是一种频率稳定、脉冲宽度和幅度有一定要求的脉冲。这种振荡器 电路不需要外界的触发而能自动产生脉冲波，因此被称为自激振荡器。一个脉 冲波系列是和这个脉冲的基本频率相同的正炫波以及许多和这个脉冲基本频率 成整数倍的正炫波谐波合成的，所以脉冲振荡器有时叫做多谐振荡器。用集成 电路构成的振荡器比用分立元件构成的工作要可靠的多，性能稳定。本电路汇 编了用各种集成电路构成的大量振荡器电路。供读者在使用时参考。-、门电路 构成的振荡电路1、图1 是用CMOS 与非门构成的典型的振荡器。当反相器F2 输出正跳时，电容立即使F1 输入为1，输出为0。电阻RT 为CT 对反相器输 出提供放通电路。当CT 放电达到F1 的转折电压时，F1 输出为1，F2 输出为0。电阻连接在F1 的输出端对CT 反方向充电。当CT 被充到F1 的转折电压时，F1 输出为0，F2 为1，于是形成形成周期性多谐振荡。其振荡周期 T=2。2RtCt。电阻Rs 是反相器输入保护电阻。接入与否并不影响振荡频率。2、图2 是用TTL 的非门构成的环形振荡器。三个非门接成闭环形。假定三 个门的平均传输延迟时间都是t，从F1 输入到F3 输出共经过3t 的延迟，Vo 输出就是Vi 的输入，所以输出端的振荡周期T=6t。该电路简单，但t 数值一般 是几十毫微秒，所以振荡频率极高，最高可达8MHz。 3、图3 是用TTL 非门电路组成的带RC 延时电路的RC 环形振荡器。当a 点由高电平跳变为低电平时，b 点电位由低边高，经门2 使C 点电位由高变低，同时又经耦合到d 点，使d 点电位上跳为高电平，所以门3 输出即e 点电位为低。随着c 充电电流减少，d 点电位逐渐降低，低到关门电压时门3 关闭，e 点由低变高，再反馈到门1，使b 点由高变低，d 点下降到较负的电压值，保证
集成电路RC正弦波振荡器
实验三集成电路RC正弦波振荡器 一、实验目的 1．掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成原理。 2．熟悉正弦波振荡器的高速测试方法。 3．观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。 二、预习要求 1．复习RC桥式振荡器的工作原理。 2．图5-2所示电路中，调节R1起什么作用，两个二极管起什么作用？ 三、实验原理与参考电路 1．基本RC桥式振荡 电路如图所示，它由两部分组成，即放大电路和选频网络 V F 。由图中可知由于Z1、Z2和R1、R f正好形成一个四臂电桥，因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。 Z1 Z2R 图 5-1RC 桥式振荡电路 由图可知， 在 时，经RC反馈网络传输到运放同相端的电压与 同相，即有和。这样，放大电路和由Z1、Z 2 组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足相位平衡条件，因而有可能振荡。 实现稳幅的方法是使电路的R f /R1值随输出电压幅度增大而减小。起振时要求放大器的增益>3,例如，R f用一个具有负温度系数的热敏电阻代替，当输出电压 增加使R f的功耗增大时，热敏电阻R f减小，放大器的增益下降，使的幅值下降。如果参数选择合适，可使输出电压幅值基本恒定，且波形失真较小。 由于集成运放接成同相比例放大电路，它的输出阻抗可视为零，而输入阻抗远比RC 串并联网络的阻抗大得多，可忽略不计，因此，振荡频率即为RC串并联网络的 。RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在处,正反馈系数
，而R 1和R f 当构成电路中的负反馈，反馈系数 。F +与 F -的关系不同，导致输出波形的不同。 2．如图5-2 ，RC 桥式振荡电路由RC 串并联网络和同放大电路组成，图中RC 选频网络形成正反馈电路，并由它决定振荡频率f0,Ra 和Rb 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与稳幅控制。 在满足1 212,R R R C C C ====的条件下，该电路的： 振荡频率 01 2f RC π= 起振幅值条件 13a b vf a R R A R += ≥ 即 2b a R R ≥ 式中43,//b d d R R R r r =+为二极管的正向动态电阻。 四、实验内容 1．按图5-2所示电路接线。 2．用示波器观察输出波形。 Vo 图5-2 3 ．按表5.1内容测试数据 4．调整Rp 观察波形的变化。
LC正弦波振荡器仿真实验
LC正弦波振荡器仿真实验 1电容三点式 (1) (C1 , C2, L1)=(100nF,400nF,10mH) (2) (C1 , C2, L1)=(100nF,400nF,4mH) Oscilloscope-XSCl Time-ChanndjS.ChflnndJ 27.342 ms603.146frtV-5.577 V Reverse T2 * +2X401 im-l-SH V4,297 V T2-TI5a. 712 LB-Z?2￥9.374 V Xu Fi!-. hinnpf IVne base Charnel 占Chamd E rnoger Scale；SOusE :Scab： 11 V/Ofv5cate ；.2 V/Dw Ed^e-SE E |Ext D Tpog.tDw): 0r piM i0D4v)： D Level:fl v1 B/A AC 'O|[K]? |K|[~Q~[bir|? Sngte Auto
Spectrum andllyzer-XSA1i (C I ,C2,L I ) U o /V Ui/V 增益A 相位 差 谐振频率f o /KHz 测量值 理论值 测量值 理论值 (100 nF ,400nF,10mH) 9.246 2.281 4.053 4 1.063* n 5.959 5.627 15.567ms 15.472ms (100 nF,400nF,4mH) 9.874 2.462 4.010 4 1.042* n 8.851 8.897 27.401ms 27.342ms (100 nF,900nF,4mH) 10.302 1.143 9.013 9 1.032* n 8.025 8.388 14.575ms 14.514ms a.asi^-s ^.2H3 v < Entef d9 Ln Span: IM kHz Rai^e: 2 | Start: 1 kH? Ref! D dB Genter: 51 Resihjtion freq: &>d: 101 鴉 1 Itflz LOW kHz StarE Sbqp Reverse Sh (MM redder. Set... Span oaitrol Set span 壬⑴ 翼即 Fili qpan Frequmv Antpilu^ Inpul ? Tr 沟ger (3) (C1 , C2, L1)=(100nF,900nF,4mH)
压控振荡器(VCO)工作原理
3．15压控振荡器 一.实验目的 1.了解压控振荡器的组成、工作原理。 2.进一步掌握三角波、方波与压控振荡器之间的关系。 3.掌握压控振荡器的基本参数指标及测试方法。 二.设计原理 电压控制振荡器简称为压控振荡器，通常由VCO(V oltage Controlled Oscillator)表示。是一种将电平变换为相应频率的脉冲变换电路，或者说是输出脉冲频率与输入信号电平成比例的电路。它被广泛地应用在自动控制，自动测量与检测等技术领域。 压控振荡器的控制电压可以有不同的输入方式。如用直流电压作为控制电压，电路可制成频率调节十分方便的信号源；用正弦电压作为控制电压，电路就成为调频振荡器；而用锯齿电压作为控制电压，电路将成为扫频振荡器。 压控振荡器由控制部分、方波、三角波发生器组成框图如下： 反相器 1 反相器 2模 拟 开 关 方波、三角波发生器三角波方波 3-15-1 1.方波、三角波发生器 我们知道，方波的产生有很多种方法，而用运算放大器的非线性应用电路---电压比较器是一种产生方波的最简单的电路之一。而三角波可以通过方波信号积分得到。电路如图3.15.2所示： C 3-15-2
设t=0,Uc=0,Uo 1=+Uz,则Uo=-Uc=0,运放A 1的同相端对地电压为：U+’= 2 12211 R R R U R R R U o z +++ 此时，Uo 1通过R 向C 恒流充电，Uc 线性上升，Uo 线性下降，则U+’下降， 由于运放反相端接地，因此当U+’下降略小于0时，A 1翻转，Uo1跳变为-Uz 见土3.7.2中t=t 1时的波形。根据式3.7.1可知，此时Uo 略小于-R 1×U 2/R 2。 在t=t 1时，Uc=-Uo=R 1×U 2/R 2,Uo1=-Uz.运放A 1的同相端对地电压为： 2 12 211'R R UoR R R UzR U ++ ++ =+ 此时，电容C 恒流放电，Uc 线性下降，Uo 线性上升,则U+’也上升。当U+’ 上升到略大于0时，A 1翻转，Uo 跳变为Uz ，如此周而复始，就可在Uo 端输出幅度为R 1×U 2/R 2的三角波。同时在Uo 1端得到幅度为Uz 的方波。
门电路振荡器
集成电路构成的振荡电路大全 在电子线路中，脉冲振荡器产生的CP脉冲是作为标准信号和控制信号来使用的，它是一种频率稳定、脉冲宽度和幅度有一定要求的脉冲。这种振荡器电路不需要外界的触发而能自动产生脉冲波，因此被称为自激振荡器。一个脉冲波系列是和这个脉冲的基本频率相同的正炫波以及许多和这个脉冲基本频率成整数倍的正炫波谐波合成的，所以脉冲振荡器有时叫做多谐振荡器。用集成电路构成的振荡器比用分立元件构成的工作要可靠的多，性能稳定。本电路汇编了用各种集成电路构成的大量振荡器电路。供读者在使用时参考。 -、门电路构成的振荡电路 1、图1是用CMOS与非门构成的典型的振荡器。当反相器F2 输出正跳时，电容立即使F1输入为1，输出为0。电阻RT为CT对反相器输出提供放通电路。当CT放电达到F1的转折电压时，F1输出为1，F2输出为 0。电阻连接在F1的输出端对CT反方向充电。当CT被充到F1的转折电压时，F1输出为0，F2为1，于是形成形成周期性多谐振荡。其振荡周期T=2。 2RtCt。电阻Rs是反相器输入保护电阻。接入与否并不影响振荡频率。 2、图2是用TTL的非门构成的环形振荡器。三个非门接成闭环形。假定三个门的平均传输延迟时间都是t，从F1输入到F3输出共经过3t的延迟，Vo输出就是Vi的输入，所以输出端的振荡周期T=6t。该电路简单，但t数值一般是几十毫微秒，所以振荡频率极高，最高可达8MHz。
3、图3是用TTL非门电路组成的带RC延时电路的RC环形振荡器。当a点由高电平跳变为低电平时，b点电位由低边高，经门2使C点电位由高变低，同时又经耦合到d点，使d点电位上跳为高电平，所以门3输出即e点电位为低。随着c充电电流减少，d点电位逐渐降低，低到关门电压时门3关闭，e点由低变高，再反馈到门1，使b点由高变低，d点下降到较负的电压值，保证门3输出为高。当c放电使d点上升到开门电压时，门3打开，e点又由高变低，输出电压 Vo又回复为低电平，如此交替循环变化形成连续的自激振荡。振荡周期T=2. 2RC。R可用作频率微调，一般R值小于1k欧姆。RS是保护电阻。 4、图4是用与非门构成的晶体振荡器。该振荡器精度比较高，一般在10^-5，一般将其基准振荡信号作为时间基准来使用。由于受晶体体积的限制，晶体振荡器产生的脉冲频率都比较到，通常是几百KHZ~几MKZ。要想得到频率较低的标准
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 (4) 前言 (6)
正文 (7) 一、正弦振荡器的原理及设计 (7) 1.1振荡条件 (7) 二、互感耦合振荡器仿真设计 (8) 2.1互感耦合振荡器的原理 (8) 2.2振荡条件 (9) 2.3仿真电路图的设计 (10) 2.4互感系数对振荡频率的影响 (12) 三、电容三端式振荡器仿真设计 (12) 3.1电路原理图 (12) 3.2振荡条件分析 (13) 3.3仿真设计 (14) 3.4起振过程分析 (17) 3.5探究偏置电路工作点设置对振荡频率的影响 (18) 四、电感三端式振荡器 (18) 4.1电路原理图 (18) 五、改进型电容三端式振荡器 (20) 5.1克拉泼振荡器 (20) 5.2西勒振荡器 (24) 六、并联型石英晶体振荡器 (27) 6.1电路原理图 (28) 6.2振荡分析 (28)
6.3仿真设计 (29) 6.4石英晶体的串联和并联谐振频率 (31) 七、串联型石英晶体振荡器 (33) 7.1基本原理图 (33) 7.2仿真设计 (34) 八、总结 (36) 8.1电路振荡频率稳定度的对比 (36) 8.2提高频率稳定度的措施 (36) 8.4各振荡电路的应用情况 (37) 九、优缺点及问题 (37) 十、参考文献 (37) 摘要 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
压控振荡器
压控振荡器 指输出频率与输?入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频率是输?入信号电压的函数的振荡器VCO，振荡器的?工作状态或振荡回路的元件参数受输?入控制电压的控制，就可构成?一个压控振荡器。 voltage-controlled oscillator LC压控振荡器、RC压控振荡器 1. 简介 压控振荡器的控制特性 其特性?用输出?角频率ω0与输?入控制电压uc之间的关系曲线(图1)来表?示。图中,uc为零时的?角频率ω0,0称为?自由振荡?角频率；曲线在ω0,0处的斜率K0称为控制灵敏度。在通信或测量仪器中，输?入控制电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。?人们通常把压控振荡器称为调频器，?用以产?生调频信号。在?自动频率控制环路和锁相环环路中，输?入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的?一个受控部件。 压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好、控制灵敏度?高、调频范围宽、频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度?高，但调频范围窄；RC压控振荡器的频率稳定度低?而调频范围宽，LC压控振荡器居?二者之间。 LC压控型 在任何?一种LC振荡器中，将压控可变电抗元件插?入振荡回路就可形成LC压控振荡器。早期的压控可变电抗元件是电抗管，后来?大都使?用变容?二极管。图 2是克拉泼型LC压控振荡器的原理电路。图中，T为晶体管，L为回路电感，C1、C2、Cv为回路电容,Cv为变容?二极管反向偏置时呈现出的容量;C1、C2通常?比Cv ?大得多。当输?入控制电压uc改变时，Cv随之变化，因?而改变振荡频率。这种压控振荡器的输出频率与输?入控制电压之间的关系为 VCO输出频率与控制电压关系 式中C0是零反向偏压时变容?二极管的电容量；φ是变容?二极管的结电压；γ是结电容变化指数。为了得到线性控制特性，可以采取各种补偿措施。 RC压控振荡器 在单?片集成电路中常?用RC压控多谐振荡器（?见调频器）。
用集成电路组成的振荡器_下_苏成富
电子报/2007年/12月/23日/第019版 职业技能 用集成电路组成的振荡器（下） 上海苏成富 二、触发器组成的振荡电路 图8是用CMOS D触发器组成的占空比可调的脉冲发生器。设电路初始状态Q端为低电平，为高电平。端通过R B对C B充电，使C B两端电压逐渐上升，直至达到置位电平，则端由高变低，Q端由低变高，C A开始被充电，C A两端电压逐渐上升(同时C B通过R B并联的二极管D1放电)，直至达到复位电平，Q端又由高变低，Q端由低变高，完成一个脉冲振荡周期。如果输出脉冲从Q端输出，脉冲持续时间TA=0.7R B C AO截止时间T B=0，7R B C B，重复频率f=1／(T A+T B)。由此可知，决定时间常数T B与T日的是两个完全分开的RC网络，可独立调节其数值而互不影响，实现占空比可调节的脉冲发生器。该脉冲发生器与数据端D、触发端CP的状态无关。 图9是用D触发器组成的多功能振荡器。该振荡器具有起振／停振控制、相位控制的占空比可调控制的功能。V C为起停控制电压，当V C为低电平时，由于二极管D1、D3的钳位作用，使D触发器的复位端R和置位端S的电位为0.6V左右，此值小于门限电平，D触发器维持原状。当V C由低向高跳变时，D触发器输出状态取决于输入电压Vp。若Vp为低电平，输出电压V0也为低电平；若Vp为高电平，V0也为高电平。由此可见，Vp决定了振荡波形的起始电压，也即振荡器的相位，所以Vp又可称为相位控制电压。振荡器的振荡过程同图8电路一样，这里不再赘述。 图10是用施密特触发器附加一个电阻和一个电容组成的振荡器电路。当输出端为“1”时，经电阻R向电容C充电直至上限阈值电压V T+，输出由“1”变为“0”。然后，电容C上的电压经R向输出端放电至下限阈值电压V T-时，输出由“0”变”1”，如此周而复始，电路引起振荡。 图11是用施密特触发器组成的占空比可调的多谐振荡器。用两个可调电阻R1和R2分别与两个极性相反的二极管相接后并联。当改变电阻R1的阻值时，可改变振荡器的充电时间常数，从而改变输出脉冲高电平的宽度T1；当改变电阻R2的阻值时，可改变振荡器的放电时间常数，从而改变输出脉冲低电平的宽度T2。 三、555集成电路组成的振荡器电路 图12是用通用的555时基电路组成的典型振荡器。当电源接通时，由于②脚处于零电平，所以输出端③脚是高电平；当Vc充电到≥2／3Vcc时，③脚由高变低，电路内部放电管导通，电容C经R B的放电管(⑦脚)放电，到Vc≤1／3Vcc时，输出又由低变高，C再次充电。如此周期重复，形成振荡。电路振荡周期T=0.7(RA+2RB)C。改变RA、RB可改变其振荡频率。 图13(a)～(c)是用555电路组成的另一类振荡器，其原理与图12类同。在图12中调节R、C 的值，可改变充放电时间，因此充放电的时间常数不能单独调整。在图13三个电路中，设置了充放电引导二极管，充放电电阻RA、RB可以单独调节，在RA=RB的情况下，可以获得占空比为50%的方波。 四、其他集成电路组成的振荡电路 图14是用TTL的数据选择器1570组成的振荡器，T750四位二选一，每片有4位，每位有DO、D1两路数据输入端和一路输出端Q，每片有一个选择控制端A和功能控制端S。图中，R、C组成积分延时环节，利用电容C的充放电控制选择控制端A的电位V A，使其在门限电平VT 上下变化，从而实现电路不断自动翻转产生方波信号输出的目的。其振荡周期T=2RC。
基于Multisim10的克拉泼振荡器的仿真设计(定稿)
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1.引言 (1) 1.1Multisim10的介绍 (1) 1.2正弦波振荡器的现状及发展趋势 (1) 2.克拉泼振荡器原理 (2) 2.1克拉泼振荡器的电路 (2) 2.2克拉泼振荡器的参数分析 (3) 2.2.1克拉泼振荡器的起振条件 (3) 2.2.2克拉泼振荡器的振荡频率 (4) 2.2.3克拉泼振荡器的参数影响 (5) 2.2.4克拉泼振荡器的主要特点 (5) 3.克拉泼振荡器的仿真与调试 (5) 3.1克拉泼振荡器的仿真分析 (6) 3.2电容参数改变对波形的影响 (9) 总结 (9) 参考文献 (9) 致谢 (11)
摘要：随着科学技术的发展，振荡器在各领域中的运用越来越广泛，如通信、 电子、航海航空航天等领域扮演重要的角色。本文的主要内容是利用Multisim 对克拉泼振荡器进行仿真分析。首先介绍了克拉泼振荡器的由来、电路分析和参数分析，通过对振荡器的各大组成部分的基本原理、功能及应用的分析，从理论上画出合适的电路原理图。然后再利用Multisim对克拉泼振荡电路进行仿真分析，可以得到电路的仿真波形是一串连续的正弦波，改变电路的电容参数，会使正弦波发生失真。 关键词：克拉泼振荡器；仿真；Multisim The design and simulation of Clapp oscillator based on Multisim10 Lv Wandong, Department of Electronic Information Abstract: With the development of science and technology,the oscillator is used widely in various fields,such as communication,electronics,maritime aerospace and other fields play an important role.The main content of this paper is to use Multisim simulation analysis of Clapp Oscillator is the major part of the analysis of basic principle,function and application of theoretically draw the right circuit simulation analysis,can get the circuit simulation waveform is a sequence of sine wave,change the parameters of the capacitance of the circuit,can make sine wave distortion occurs. Key words: Clapp Oscillator; Simulation; Multisim 1.引言 1.1Multisim10的介绍 Multisim是Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具，使用于班级模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形出入，电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力，为适应不同的应用场合，Multisim推出了许多版本[1]。而Multisim10是最新的版本，它是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟电路仿真软件，一个虚拟电子实验室。软件可以虚拟设计测试和演示各种电子电路（电工学、模拟电路、数字电路等），能够进行详细的电路分析功能，以帮助设计人员分析电路的新能。Multisim10是学习电子设计专业必备的软件[2]。 1.2正弦波振荡器的现状及发展趋势