用Multisim软件模拟正弦波振荡器电路
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。
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。
multisim仿真教程正弦波脉宽调制SPWM逆变电路
11.8.1正弦脉宽调制(SPWM)逆变电路工作原理
1. SPWM控制的基本原理 图11.8.1(a)示出正弦彼的正半周波形,
并将其划分为N等份,这样就可把正弦半波看成 由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲 的宽度相等,都等于π / N,但幅值不等,且 脉冲顶部是曲线,各脉冲的幅值按正弦规律变 化。
二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影 响
(1)交通工具和交通事业的发展,不仅推动各地经济文化交 流和发展,而且也促进信息的传播,开阔人们的视野,加快 生活的节奏,对人们的社会生活产生了深刻影响。
(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展,使信息的传递变得 快捷简便,深刻地改变着人们的思想观念,影响着人们的社 会生活。
3. 双极性PWM控制方式
图11.8.2的单相桥式逆变电路采用双极性PWM 控制方式的波形如图11.8.4所示。在双极性方
式中ur的半个周期内,三角波载波是在正、负
两个方向变化的,所得到的PWM波形也是在两
个方向变化的。在ur的一周期内,输出的PWM 波形只有±UD两种电平,仍然在调制信号ur和 载波信号uc的交点时刻控制各开关器件的通断。
不论VD2和VD3导通,还是VT2和VT3开通,负载 电压都是一UD。从VT2和VT3开通向VT1和VT4开 通切换时,VD1和VD4的续流情况和上述情况类 似。
图11.8.4 双极性PWM控制方式的波形
11.8.2 SPWM产生电路
SPWM产生电路如图11.8.5所示,图中采
用LM339AJ比较器作为SPWM调制电路,函数发
从vt2和vt3开通向vt1和vt4开通切换时vd1和vd4的续流情况和上述情况类图1184双极性pwm控制方式的波形1182spwmspwm产生电路如图1185所示图中采用lm339aj比较器作为spwm调制电路函数发生器xfg1产生1khz的三角波信号作为载波信号uc函数发生器xfg1产生50hz的正弦波信号作为调制信号ur
模拟电子电路multisim仿真(很全-很好)【范本模板】
仿真1。
1.1 共射极基本放大电路按图7。
1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等。
1.静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。
2.动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。
由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。
再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。
3。
参数扫描分析在图7。
1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。
4。
频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。
由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25。
12MHz.由理论分析可得,上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻R3限定。
基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器
课程: Multisim课程设计班级: 10电信本2班姓名: 6 2 2 学号: 100917024教师:吕老师课程设计----基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器一.设计目的1.掌握电子系统的一般设计方法2.掌握模拟IC器件的应用3.培养综合应用所学知识来指导实践的能力4.掌握常用元器件的识别和测试5.熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法二.设计要求能够同时显示出方波、三角波和正弦波。
三.设计原理函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法,本课程设计中函数发生器电路组成框图如下所示:由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。
特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
图1 原理框图方波发生电路工作原理此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC回路即作为迟滞环节,又作为反馈网络,通过RC冲、放电实现输出状态的自动转换。
设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+Ut,Uo通过R3对电容C正向充电,如图中箭头所示。
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]。
振荡电路仿真实验
实验四 振荡电路仿真实验一、 实验目的(1) 进一步熟悉multisim10软件的使用方法。
(2) 掌握用multisim10软件进行RC 正弦波振荡电路仿真实验。
(3) 了解RC 正弦波振荡器的两个组成部分。
(4) 了解正弦波振荡器的两个振荡条件。
(5) 掌握桥式RC 正弦波振荡器的调试和振荡频率的测量。
二、 实验内容及步骤:RC 正弦波振荡器电路仿真实验1 组建仿真电路图1 RC 振荡仿真电路2虚拟仿真(1) 开机仿真开关,观察示波器屏幕上的输出波形,是否能看到振荡正弦波形,如果不能,为什么?答:不能观察到振荡正弦波形。
因为该电路的起振条件: A u =U o u p =1+R f R 5≥3 R f ≥2R 5 R f 的取值要略大于2R 5。
在该电路中R f =R 2+r d ∥R 3≥2R 5即20χ+4.7≥20 得χ≥0.76=76%所以当电位器R 2的比例大于76%时才能看到振荡正弦波形。
(2) 按键盘上的“A ”键,逐渐增大电位器R2的百分比,增大到80%时,观察起振曲线。
思考为什么振荡波形逐渐增大。
答:因为电位器的百分比增大到80%时,满足RC正弦波振荡器振荡条件,电路输出开始起振,经过正反馈不断加强,使振荡波形逐渐增大。
(3)继续增大电位器的百分比,观察振荡波形幅度变化情况。
电位器百分比达到92%以上时,RC振荡电路达到最大且不失真。
答:RC振荡电路达到最大且不失真时波形如如图所示:(4)继续增大电位器百分比,观察震荡波形的失真情况。
答:当电位器的百分比大于等于93%时,震荡波形开始失真,并且随着百分比的增大,失真越明显。
(5) RC振荡电路幅度达到最大且不失真时,利用读数指针测量最大正弦波幅值,并根据此时的电位器的百分比算出电位器R2的值,看是否与理论上的RC电路振荡条件相符。
答:电位器百分比为92%为最大不是真波形。
此时R2=20×0.92=18.4KΩ。
理论上R f的取值要略大于2R5:即18.4+4.7>20与RC电路振荡条件相符。
multisim正弦波叠加电路
multisim正弦波叠加电路Multisim是一种用于电路设计和仿真的软件工具。
它提供了一个直观的界面,可以帮助用户创建、模拟和分析各种类型的电路。
在这篇文章中,我们将讨论如何使用Multisim创建和仿真一个叠加多个正弦波的电路。
在电路设计中,正弦波是最基本的波形之一。
它由一个频率和振幅确定的周期性信号组成。
多个正弦波可以叠加在一起形成一个复杂的信号。
叠加电路可以用于各种应用,例如音频处理、通信系统和功率电子。
打开Multisim软件,创建一个新的电路。
从工具栏中选择“基本元件”并选择一个函数发生器。
函数发生器是一个可以产生正弦波信号的元件,你可以通过设置频率和振幅来调整信号的特性。
将函数发生器拖放到工作区。
接下来,我们需要添加多个函数发生器来生成我们所需的多个正弦波信号。
从工具栏中选择“基本元件”并选择另一个函数发生器。
将它拖放到工作区,并调整其频率和振幅以生成一个不同的正弦波信号。
重复这个步骤,添加更多的函数发生器来生成更多的正弦波信号。
然后,我们需要将这些正弦波信号连接起来。
从工具栏中选择“基本元件”并选择一个连接线。
将其拖放到工作区,并使用它来连接所有的函数发生器。
确保连接线的末端正确地连接到函数发生器的输出端口。
接下来,我们需要添加一个示波器来观察叠加波形的结果。
从工具栏中选择“测量仪器”并选择一个示波器。
将其拖放到工作区,并将它的输入端口连接到连接线的末端。
现在,我们已经完成了电路的设计。
接下来,我们需要进行仿真来观察叠加波形的结果。
点击Multisim界面上的“仿真”按钮,并选择“运行仿真”。
Multisim将对电路进行仿真,并显示出示波器中的波形图。
仿真结果将显示出叠加波形信号的波形图。
你可以通过调整每个函数发生器的频率和振幅来改变叠加波形的特性。
你还可以添加更多的函数发生器来生成更多的正弦波信号,并观察它们在叠加波形中的贡献。
在仿真过程中,你还可以观察到叠加波形的频谱图。
频谱图显示了信号在频率域上的分布。
Multisim仿真振荡器,修改晶振频率
Multisim仿真振荡器,修改晶振频率Multisim自带元件库中,晶振位于MasterDataBase -> Misc -> CRYSTAL目录中,参数只有少数几种。
如果需要其他频率的晶振,需要自己创建原件,或者,修改已有的晶振。
修改之前,首先要了解晶振的电路模型。
下面是《模拟电路基础》课程时间:晶体具有串联谐振的特性。
在完整等效电路中,Cq1、Lq1、Rq1串联,表示其基音特性。
其他的为其各次谐波泛音。
C0是晶振的静态电容,是以石英为介质,两个基板为电极构成的电容,其引脚、支架产生的电容也一并计入。
C0远大于Cqn。
晶体具有很大的Lq,约为及时毫亨;具有很小的Cq,小于0.01pF;以及很高的Q值,常大于10的五次方。
在Multisim中,采用基频等效电路来模拟晶振,LS,CS,RS和CO四个参数分别就是基频等效电路中的Lq,Cq、Rq和C0。
于是,您应该已经了解该如何修改了,根据串联谐振频率公式,修改LS和CS两个参数,就可以改变其频率修改后的晶振即可用于仿真。
如下所示:以上内容谢绝各商业网站转载======================分割线========================================- - ->> Multisim仿真振荡器:让电脑多算一会振荡器仿真要让机器多算一会,起振需要时间。
某日需仿真一晶体振荡器。
精心计算原件参数后送入Multisim10仿真。
开始运行后,许久,振荡输出一直是一条直线。
故以为电路设计有问题。
实际上,晶体振荡器从上电到稳定输出振荡信号需要一个过程,我设计的电路中,根据Multisim的计算,大约需要0.2毫秒。
而本人1000块钱的二手笔记本电脑算完这0.2毫秒的瞬态响应需要将近一分钟的时间。
所以,不是电路设计有问题,应该让仿真多跑一会,不要手工计算的结果缺少信心电路原理图↑↑↑电源那个100R电阻线连错了,请自行纠正。
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。
基于Multisim的RC桥式正弦波振荡电路仿真分析
第29卷第6期喀什师范学院学报Vol.29No.6 2008年11月Journal of K ashgar Teachers College Nov.2008基于Multisim的RC桥式正弦波振荡电路仿真分析Ξ熊旭军(兰州城市学院电子工程系,甘肃兰州730070)摘 要:介绍了一种EDA仿真软件Multisim8的主要功能及特点,并用该软件对RC桥式正弦波振荡电路进行了仿真分析.仿真得到了与现有教材对该电路分析一致的结果.在课堂上使模拟电子技术教学更形象、灵活,调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,从而加深了学生对理论知识的理解.关键词:Multisim;振荡电路;仿真分析中图分类号:TN702 文献标识码:A 文章编号:10062432X(2008)0620039202 振荡电路是一种能将直流能量转换成具有一定频率和幅度以及一定波形的交流能量输出的电路.按振荡波形可分为正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路[1].正弦波振荡电路是一种基本的电子电路,电子技术实验中经常使用的低频信号振荡器就是一种正弦波振荡电路,大功率的振荡电路还可以直接为工业生产提供能源.在诸如超声波探伤、无线广播电视信号的发送和接收中都有着广泛的应用[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Multisim8软件则可灵活方便的进行仿真分析.下面用Multisim8软件对RC桥式正弦波振荡电路的频率特性及起振过程进行仿真分析.1 Multisim8的主要功能和特点Multisim8是加拿大IIT(Interactive Image Technolo2 gies)公司在EWB(Electronics Workbench)基础上推出的电子电路仿真设计软件,享有“计算机里的电子实验室”的称号,近年来在国内外高校和电子技术界得到广泛应用[3].其主要有以下功能和特点:1.1 直观友好的图形界面将电路原理图的创建、电路的仿真分析和分析结果的输出都集成在一起.采用直观的图形界面创建电路,在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取.1.2 超强的仿真能力支持模拟电路、数字电路以及模拟/数字混合电路的设计仿真.既可以分别对模拟电子系统和数字电子系统进行仿真,也可以对数字电路和模拟电路混合在一起的电子系统进行仿真分析.1.3 电路分析手段完备除了可以用多种常用测试仪表(如示波器、数字万用表、波特图仪等)对电路进行测试以外,还提供多种电路分析方法,包括静态工作点分析、瞬态分析、傅里叶分析等. 1.4 提供多种输入输出接口可以输入由Pspice等其它电路仿真软件所创建的Spice网表文件,并自动形成相应的电路原理图,也可以把Multisim环境下创建的电路原理图文件输出给Protel等常见的印刷电路软件PCB进行印刷电路设计.由于其自动化程度高、功能完善、运行速度快,而且操作界面友善,有良好的数据开放性和互换性,因此非常适合电子类课程的教学和实验.2 RC桥式正弦波振荡电路仿真分析图1 RC桥式正弦波振荡电路2.1 编辑原理电路运行Multisim8,在绘图编辑器中选择集成运放、直流电源、二极管、电阻、电容,创建RC桥式正弦波振荡电路.如图1所示,标出电路中的结点编号[4].在电路中,运放741和电阻R3,R f1,R f2构成正常的负反馈放大电路,而R1,C1,R2,C2则构成RC串并联选频网络,同时又由该选Ξ收稿日期:2008207228作者简介:熊旭军(19622),男,甘肃天水人,副教授,主要从事电子技术基础教学与研究工作.频网络作为反馈网络形成正反馈环节,其R 1,C 1上的反馈电压作为输入代替放大器的输入信号,D 1,D 2起稳幅作用[5].2.2 选频特性分析移去导线ab 和cd ,将选频网络从振荡电路中分离出来.经b 点向选频网络输入正弦信号,分析RC 桥式正弦波振荡电路选频网络的频率特性,分析结果如图2所示.图2 选频网络的频率特性由幅频特性曲线指针处读得特征频率f 0=161.921Hz ,理论计算的值为:f 0=12πRC =12π×10×103×0.1×10-6=159.23Hz仿真与理论计算基本吻合.采用参数扫描还可以对振荡频率进行分析.同时改变选频网络的电阻R 1,R 2(或同时改变C 1,C 2),即可改变振荡输出的频率.2.3 起振过程分析根据起振条件|AF|>1,选频网络的反馈系数F max =1/3,只要负反馈放大器的放大倍数A 大于3,即R f 1(接入电阻)与R f 2的和略大于R 3的两倍,就可产生正弦波振荡,振荡频率由RC 选频网络确定[2].运行并双击示波器图标XS C 1,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.由于在R 3支路中增加反并联二极管,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3所示.图3 RC 桥式正弦波振荡电路的起振与稳幅过程3 结 语应用Multisim8软件对RC 桥式正弦波振荡电路进行仿真分析,结果表明仿真与理论分析和计算结果一致,在课堂上使模拟电子技术教学更形象、灵活,更贴近工程实际,达到帮助学生理解原理,更好地掌握所学的知识的目的,对提高学生动手能力和分析问题、解决问题的能力具有重要的意义[6].参考文献:[1]田社平,蔡 萍,陈洪亮,张 峰.文氏桥式振荡电路特性及数值仿真分析[J ].电气电子教学学报,2007,29,(3):38240.[2]康华光,陈大钦.电子技术基础(模拟部分)[M ].北京:高等教育出版社,1999.[3]叶建波.用Multisim 8软件实现电子电路的仿真[J ].电子工程师,2005,31(7):18220.[4]王传新.电子技术基础实验[M ].北京:高等教育出版社,2006:2612267.[5]从宏寿,程卫群,李绍铭.Multisim8仿真与应用实例开发[M ].北京:清华大学出版社,2007:1422145.[6]钟化兰.Multisim8在模拟电子技术设计性实验中的应用研究[J ].华东交通大学学报,2005,22(4):88289.B ased on the Multisim RC Bridge sinew ave Oscillator Circuit Simulation AnalysisXION G Xu 2jun ,ZHAN G Yan 2ping(Department of Electronic Engineering ,Lanzhou City College ,Lanzhou 730070,G ansu ,China )Abstract :Introducing a simulation EDA software Multisim8the main functions and features ,and using the software on the bridge sine wave RC oscillator circuit for the simulation analysis.The results ,of the simulation analysis ,is consistent with the circuit analysis of the existing teaching material.It makes the class teaching of electromic teachnological simulation vivid ,flexible ,and mobilice the enthusiasm of the students in learning ,actiute the classroom atmosphere ,and enhance the students understanding of the knowledge of the theory.K ey w ords :Multisim ;Oscillation circuit ;simulation analysis・04・ 喀什师范学院学报第29卷。
基于Multisim12的RC正弦波振荡器的仿真及分析
图1 R C 串并 联 选 频 网 络
压的增大, 二极管 D l 、 D 2 的导通电阻逐渐变/ b f g l , 电压的放
大倍数也会逐渐变小, 直到降为 3 , 振荡器处于平衡状态 , 输
户 = ≥ = / [ 3 + ( 爰 一 ≥ ] ] … … … … … … … … … … … … ・ c 3 ,
计的过程以 及仿真分析的过程可以不断发现问 题, 解决问 进行选频和反馈 。振荡电路包括起振条件和平衡条件 :
题, 对理论知识思考更加透彻。
起 振条 件: 户 > 1 , 即I 1 , + = 2 , : o , 1 … 2 …… ( 1 ) 正弦 波振 荡器 在通信系统中 非常常用, 在发送端负责产 平 衡条 件: A F = 1 , 即 I F l : l , + = 2 n n " , = 0 , 1 … 2 . . ) … 一 ( 2 )
M u l t i s i m l 2 软件是美国国家仪器( N I ) 有限公司推出的以 用于混频。 R C 正弦波振荡器是正弦波振荡器的一种, 用来产
W i n d o w s 为基础的 仿真 工具, 适用于 板级的 模拟, 数字电路 生低频正弦波信号【 】 3 1 。本文主要是采用 M u l t i s i m l 2 对R c 正 板的设计工作。 它包含了电 路原理图的图形输入、 电路硬件 弦 波振荡器进行电 路设计和 仿真分析, 使得学生通过电 路设 描述语言输入方式, 具有丰富的仿真分析能 力。它不仅可以 计, 数据测 量, 仿真分析, 深刻理解并掌握正弦 波振荡器的 知 广泛的应用于电 路、 模拟电 路、 数字电 路、 通信( 高频) 电子线 识, 培 养他们 设计电 路, 分析问 题解 决问 题的 能力。 路、 射频电 路、 数字通信电 路的 仿真分析, 还可以 用于电子测 量、 单片机仿真P L C 控制系统以 及P L D的仿真【 1 1 。在高校教
multisim的sin函数电路
multisim的sin函数电路
Multisim是一款广泛应用于电子电路仿真和设计的软件,它可以帮助工程师快速搭建电路、进行仿真测试并优化设计。
本文将介绍如何利用Multisim 设计一个多功能函数信号发生器,并通过实际案例展示其在实际应用中的实用性。
函数信号发生器是一种能够产生特定波形信号的设备,其在科学研究、工程设计等领域具有广泛的应用。
Multisim中的函数信号发生器基于RC文氏电桥正弦波振荡电路设计,具有频率可调和幅度可调的特点。
RC文氏电桥正弦波振荡电路的原理是通过电容和电阻的连接形成一个振荡回路,从而产生正弦波信号。
在Multisim中,我们可以将正弦波信号连接至过零电压比较器,输出为方波信号。
再利用积分电路原理,对方波信号进行积分即可产生三角波信号。
为了实现频率和幅度的可调,我们可以通过多路开关控制器来选择不同的R、C参数值。
这样,用户可以根据实际需求调整输出函数信号的频率和幅度。
在实际应用中,多功能函数信号发生器可以应用于各种电子设备和系统,如通信系统、信号处理系统、测试仪器等。
以下是一个具体的案例:在差动放大电路的设计中,我们可以使用Multisim提供的函数信号发生器来产生输入信号,并通过仿真分析电路的性能指标,如传递函数、直流信号测试等。
这样,工程师可以更加方便地优化电路设计,提高电路的性能。
总之,Multisim中的多功能函数信号发生器基于RC文氏电桥正弦波振荡电路设计,具有频率和幅度可调的优点。
通过实际案例的应用,我们可以看到
其在电子电路设计和仿真中的实用性。
基于Multisim的RC正弦波振荡器设计
基于Multisim的RC正弦波振荡器设计摘要:能将直流电源产生的能量自动转换成某一特定的频率、幅度、波形的交流信号,且是在没有外界激励信号的作用下产生的电路就称为振荡器。
使正弦波的波形频率趋于某值不再变动、振幅在一定数值上不再改变就是正弦波振荡器的作用。
本设计对RC正弦波振荡器进行仿真运用的是电路仿真软件Multisim14,得到RC正弦波振荡电路的振荡周期、振荡波形和稳幅环节。
为了能对RC正弦波振荡电路进行深刻的理解,本文通过分析图像和数据的综合分析,即比较容易的设计出RC正弦波振荡器。
关键词:Multisim14,RC正弦波振荡器,仿真,设计1引言电路理论是一门工程学,研究电路的基本定律和计算方法[1]。
它包括电路分析,电路综合和设计。
电路分析的使命是根据已知的电路布局和组件参数办理电路特征。
电路综合和设计是基于提出的电路性能要求,设计适当的电路结构和参数,以达到所需的电路性能[2]。
本文主要介绍利用Multisim14仿真软件进行RC正弦振荡电路分析的基本规律和计算方法。
RC正弦波振荡器电路由选频网络、反馈网络、稳幅环节和放大电路等几部分构成[3]。
其中,反馈网络与放大电路一起组成了正反馈系统,即满足环路增益AF=1;由电容和电阻元件配合构成的选频网络,可以实现频率单一的正弦波振荡;稳幅环节可以在过程使用放大元件的非线性特性让振荡波形的振幅不变。
负反馈放大电路的自激振荡的条件是AF=-1[2],由于在放大电路中,为了提高电路增益的稳定性、扩展通频带、减小非线性失真等,故而将负反馈引入,但在振荡电路中,其是为了产生一个正弦波振荡为目的的,所以我们要有意识的将负反馈接成正反馈。
因为正反馈电路能确保提供给振荡器输入端的反馈信号处于同一相位,这样才能使电路持续振荡。
选频网络则只有容许某一特定的频率f0通过,才能使振荡器产生的频率为单一的输出。
在RC正弦波振荡电路的设计中,传统的办法不能准确地分析出振荡频率的大小、起振和幅值等,可以应用Multisim14软件进行灵活灵便的仿真分析,所以,振荡器会广泛应用在各种电设备和研究设备中。
Multisim在正弦波信号产生电路教学中的应用
Multisim在正弦波信号产生电路教学中的应用
Multisim在正弦波信号产生电路教学中的应用
兰州理工大学电气工程与信息工程学院杜先君
【摘要】【摘要】电子技术课程的一大特点就是内容相对抽象,学生在学习过程中不容易快速理解,需要花费大量的课外时间继续巩固,使得教学效果一般。
Multisim 是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件,在教学过程中加入虚拟现实的仿真教学环节,有利于学生迅速掌握课程中的抽象内容,提高教学质量。
本文重点分析论述了Multisim在电子技术教学内容RC基本文氏桥振荡电路、RC移相式振荡器、RC双T反馈式振荡器等的具体应用。
【期刊名称】电子世界
【年(卷),期】2015(000)020
【总页数】3
【关键词】【关键词】Multisim;RC文氏桥振荡电路;RC移相式振荡器;RC 双T反馈式振荡器;教学
0 引言
在高等学校电子技术课程的教学实践中,我们发现,对于抽象知识点的掌握学生往往不知所措。
这些知识点包括负反馈、信号产生、载流子运动等等。
通过多年教学经验总结,我们设计了一套虚拟实验教学平台,并将之应用于电子技术课程的教学实践中。
平台集中了电子技术中几乎全部的抽象内容以及实验内容,通过基于Mul tisim的仿真,生动的展示出来,提高了教学效率。
经过教学实践检验,教学质量得到明显提高,学生在学习电子技术知识的同时,也掌握了虚拟仿真技术。
同时,这种教学模式也被有效的推广到了电工学、电路等电类课程的教学实践中,取得了不错的效果。
国内外很多学校也开始着力于本。
Multisim10的RC正弦波振荡电路仿真设计论文
Multisim10的RC正弦波振荡电路仿真设计论文摘要:应用Multisim10软件对RC正弦波振荡电路进行仿真分析,结果表明仿真与理论分析和计算结果几乎完全一致,而且更形象、灵活,更贴近工程实际,可以达到帮助学生理解原理,更好地掌握所学的知识的目的,对提高学生发散性思维能力和分析问题、解决问题的能力具有重要的意义。
0 引言模拟电子技术是电子信息类重要的专业基础课,学生学习时感觉困难很多,使用Multisim软件进行模拟电子技术原理的仿真,可以克服时间、场地、仪器等带来的限制,让学生在课前或课后对所学知识进行预习和巩固,使得抽象枯燥的理论引入到软件仿真中,有利于把理论理解得更透彻。
该软件较适合模电仿真,它可以用来仿真所有的模拟电路,功能非常强大。
可以仿真运放电路、三极管的放大电路、场效应管放大电路、正弦波产生电路、直流稳压电路等,得到了很好的效果。
尤其在正弦波振荡电路中可以看到起振、稳幅的过程,这即使在实验室中使用常规的仪器也很难观测出来。
正弦波振荡电路是在没有外加输入信号的情况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。
正弦波振荡电路是由放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节构成。
图1是基本原理框图,选频部分可以在放大电路中,亦可在反馈网络中,稳幅环节主要由非线性元件构成。
重点在于掌握放大和选频的原理,而难点在于理解起振过程、稳幅环节。
本文分析了几种振荡电路,无论对于哪种振荡电路,由于比较抽象,用传统方法精确分析起振、稳幅、振荡频率的大小都是比较困难的,而用Multisim10软件则可灵活方便地进行仿真分析[1],在课堂教学中就可以生动地体现产生的过程。
1 RC正弦波产生电路仿真分析1.2 结型场效应管RC正弦波产生电路如图6所示。
该电路R1、C1、R2、C2的作用与图2相同,稳幅环节由结型场效应管2N3458及外围电路构成,调节R5、R6,使得Af=1+R5/(rds+R3)>3,当电路起振后,随着幅值的增大,经过D1整流、C3滤波后,C3与R4节点处为负电位幅值也增大,经R4、R6分压后Q1的栅源电压vGS也在增大,由图5所示的JFET的传输特性可知,可变电阻区几乎是线性的,vGS 增大,斜率减小,沟道电阻rds在增大,故Af减小。
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正弦波振荡器电路的设计
一.设计要求
1.要求振荡器的工作频率在30MHZ附近。
2.频率的稳定度为1%—5%。
二.设计原理
正弦波振荡器可分为两大类,一类是利用正反馈原理构成的反馈振荡器,它是目前应用最广的一类振荡器。
另一类是负阻振荡器,它是将负阻器件直接连接到谐振回路中,领用负阻器件的负电阻效应去抵消回路中的损耗,从而产生出等幅的自由振荡。
本次实验采用负反馈振荡器产生正弦波。
原理框图如下:
1、平衡条件与起振条件
(1)振荡的过程
当接通电源时,回路内的各种电扰动信号经选频网络选频后,将其中某一频率的信号反馈到输入端,再经放大→反馈→放大→反馈的循环,该信号的幅度不断增大,振荡由小到大建立起来。
随着信号振幅的增大,放大器将进入非线性状态,增益下降,当反馈电压正好等于输入电压时,振荡幅度不再增大进入平衡状态。
(2)起振条件——为了振荡起来必需满足的条件
由振荡的建立过程可知,为了使振荡器能够起振,起振之初反馈电压Uf 与输入电压Ui 在相位上应同相(即为正反馈);在幅值上应要求Uf >Ui ,即:
起振条件:
2T K F n ψψψπ=+=
|()|1T jw KF => (3)平衡条件——为维持等幅振荡所需满足的条件
振幅平衡条件:
|()|1T jw KF == 相位平衡条件 :
2T K F n ψψψπ=+=
其中n=0,1,2,3…
2、稳定条件
振荡器工作时要处于稳定平衡状态,既要振幅稳定,而且相位要稳定。
振幅稳定条件:AF 与Ui 的变化方向相反。
相位稳定条件:相位与频率的变化方向相反
三. 设计步骤 1.选定电路形式。
选择电容反馈式的改进型振荡器——克拉泼振荡器。
下图是克拉泼振荡器的交流等效电路。
它是用电感L 和电容C3的串联电路构成,且C3<<C1,C2。
C1
C2
L1
C3
.
此回路的总电容C 只要由C3决定,因为C1,C2和并联对电路总
电容的影响很小。
所以电路的振荡角频率为
103
11LC LC ωω≈== 反馈系数12C F C = 振荡器频率取32MHZ ,则C3电容取50PF ,电感L1取500nH 。
2.选管子
因为要求振荡器的频率为30MHZ ,且通常为了稳频,选T f >(3—10)f ,2N222A 型的NPN 管,其T f 为250MHZ ,所以选择2N222型三极管。
3.确定反馈系数
为了保证振荡器有一定的稳定振幅及容易起振,应选择F L Y R F =3~5,反馈系数范围为0.1~ 0.5,此振荡器的反馈系数取0.4。
因为振荡器C3电容取50pF ,要使C3<<C1,C2 ,所以C1=400pF , C2=1000pF 。
4.直流偏置
取直流电源电压为12V ,集电极电流约为1~4mA 。
5. 振荡器辅助电路
电路采用电压偏执,所以需要偏置电容,还需要旁路电容和隔直电容,防止避免高频信号被旁路,且为晶体管集电极构成直流通路,所以要在集电极加上一个扼流圈。
辅助电路见电路图。
四.
模拟电路图及模拟结果
用Multisim 软件模拟正弦波振荡器。
电路图如下:
探针1的参数:
振荡波形为:
五. 实验调测及结果分析
实验中出现的问题,比如振荡不稳定,振荡一会就停振,还有直流偏置电流不符合,导致不振或者振动不稳定,这个时候就要选符合参数要求的三极管和反馈系数,调节直流电路,尤其是图中那个变阻电阻。
又图中得振荡器的频率为30.7MHZ ,而设计要求的振荡器频率为32MHZ,所以频率稳定度1000|||30.732|4%32
f f f f f -∆-=== 误差在5%之内,基本符合要求。
六. 实验总结
通过这次实验,不仅巩固了课本上学的理论知识,复习了关于振荡器的知识,而且锻炼了动手能力,将理论和实际联系了起来。
最重要的是学会了耐心和坚持不懈,锻炼了解决问题的能力和实际操作能力,这些是在课本上学不到的。
所以,这个实验学到了很多。