文氏桥振荡电路(multisim仿真)-推荐下载
RC文氏电桥振荡电路
RC文氏电桥振荡器的电路如图1所示，RC串并联网络是正反馈网络，由运算放大器、R3和R4负反馈网络构成放大电路。
C1R1和C2R2支路是正反馈网络，R3R4支路是负反馈网络。
C1R1、C2R2、R3、R4正好构成一个桥路，称为文氏桥。
图1 RC文氏电桥振荡器RC串并联选频网络的选频特性RC串并联网络的电路如图2所示。
RC串联臂的阻抗用Z1表示，RC并联臂的阻抗用Z2表示。
图2 RC串并联网络RC串并联网络的传递函数为式（1）当输入端的电压和电流同相时，电路产生谐振，也就是式（1）是实数，虚部为0。
令式（1）的虚部为0，即可求出谐振频率。
谐振频率对于文氏RC振荡电路，一般都取R=R1 = R2，C=C1 = C2时，于是谐振角频率:频率特性幅频特性相频特性文氏RC振荡电路正反馈网络传递函数的幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线如图3所示。
(a) 幅频特性曲线 (b) 相频特性曲线图3 RC串并联网络的频率响应特性曲线反馈系数当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数此时反馈系数与频率f0的大小无关，此时的相角 jF=0°。
文氏RC振荡电路可以通过双连电位器或双连电容器来调节振荡电路的频率，即保证R=R1 = R2，C=C1 = C2始终同步跟踪变化，于是改变文氏桥RC振荡电路的频率时，不会影响反馈系数和相角，在调节频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。
根据振荡条件丨AF丨＞1，在谐振时，放大电路的电压增益应该Au=3。
由图1可知，RC串并联网络的反馈信号加在运算放大器的同相输入端，运算放大器的电压增益由R3和R4确定，是电压串联负反馈，于是应有振荡的建立和幅度的稳定振荡的建立所谓振荡的建立，就是要使电路自激，从而产生持续的振荡输出。
由于电路中存在噪声，噪声的频谱分布很广，其中也包括f0及其附近一些频率成分。
文氏桥振荡电路(multisim仿真)
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.................................................... 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。
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。
文氏电桥振荡电路
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具体测量步骤：A：检查运放的好坏：可以有多种方法来进行，下面以同相比例放大电路的连接方法介绍。按实验图Ⅱ正确连接，检查无误后接通电源，一定会得出如下结果V1=V+=V-=2V,否则就可以确定运放是坏的。
注：V1电源由实验箱上的直流信号源提供±12V电源也是从实验箱上的直流稳压电源提供。
图Ⅲ
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C：观察自激振荡和D1和D2稳幅作用 按实验图Ⅰ连线，为满足电路起振条件，选取合适的R3和R4阻值，其满足条件是放大器的电压放大倍数AvF≥3，即AvF=[1+(R5＋R4/R6)] ≥3。用示波器观察运放输出端，即可得到文氏电桥的振荡波形，同时观察有无D1和D2的波形，说明其原理。
六：实验注意事项
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1、给出设计电路图中具体参数。2、说明实验方案，写出简要的实验过程与步骤。3、记录实验相关数据。4、完成思考题。
七、实验报告要求
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B：RC串并联网络幅频特性的测量 按实验图Ⅲ连线，根据实验任务选择合适的RC参数，其目的满足f=500Hz。由函数发生器向A端对地之间加入正弦信号，调节函数发生器的频率，用示波器观察到Ua 和Ub同相时，即可得到该RC串并联网络振荡频率(f0=1/2ΠRC，若取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C)。
三、实验任务
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五、实验内容及步骤
1、简述原理： 图Ⅰ是典型的文氏电桥振荡电路。由集成运放组成的放大器，其输出一路接到RC串并联选频网络，构成正反馈；另一路由R3 和R4分压接到运放的反相输入端，构成负反馈放大器电路，其D1 和D2起稳幅作用。两条反馈电路组成桥式电路。电路稳幅时，正、负反馈平衡：
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用Multisim分析RC桥式振荡电路
中图分 类号 ：Ｔ ０ Ｎ７ ２
文献标 识码 ：Ｂ
文章编 号 ：１ ０ ．２ １２ ０ ） ５０ ３ －２ ０ ６ ５ ６ （０ ６ ０ ．０ ４０
一
Ｍｕｔｉ 电子 电路全功 能模拟 测试 仿真软件 ，是 荡 已建立但 波形存在失真 ， ｌｓ ｉｍ 则按动键 盘上的 Ａ键减小 套完 整 的 系统 设计 工 具 （ 期 版本 为 Ｅｅｔ ｎｃ 尺 的阻值 ，直到波形无 明显失 真 ．图 ２中振幅较大 的 前 ｌ ｒ ｉｓ ｃｏ
收稿 日期 ：２ ０ ．５２ ０ ６０ ．２
ห้องสมุดไป่ตู้
作者简介 ：李 来运 （ ９２ ） １７～ ，男，河南驻马店人 ，驻马店广播 电视 大学理 工 系 师 讲
维普资讯
李来运 ，樊翠玲 ：用 Ｍｕｔ ｉ 分析 ＲＣ桥式振荡电路 ｌｓ ｉｍ
・ ５・ ３
２ 起振条件研 究
显示方式设置为 Ｙ Ｔ ｈ ｎ ｅＡ和 Ｃ ａ ｎ ｌ ／ ，Ｃ ａｎｌ ｈ ｎ ｅ Ｂ设置 为
５ ／ Ｖ．启动仿真开关后 ， ＤＩ Ｖ 若振荡没有建立 ， 则按键
盘上 的 Ｓ ｉ＋ ｈＲ Ａ键 增大 Ｒ 的阻值 （ 每按一次增大 １ ％， 这是 ｉｃｅ ｎ 的设置值 ） ｎｒｍｅｔ ，直到出现振荡波形 ；如振
效 电阻近似等于 Ｒ，ｌ ｌ １ ３ ＞ ，电路产生振荡．随着 户
集成运放 输出电压的增大 ， 当 ３ 的分压超过二极管 上
在 正反 馈支 路 中 ，若 Ｒ ＝Ｒ ＝Ｒ， ｌ １ ， Ｃ ＝Ｇ ＝Ｃ ，
的正 向导通 电压 时 ，流过 ３ 的电流被分 流 ， 上 负反馈
则电路的振荡频率 ＝１２Ｒ ） 正反馈支路的反馈 支路的反馈系数增大， ／７ Ｃ ， （ｚ 迫使Ｉ Ｉ 逐渐等于 １ 最终电 户 ，
文氏桥振荡电路(精品)
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（R f的取值）；（2）仿真观察R f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R f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o U 是运放的输出量，fU 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o U 和fU 同相。
那么，当信号频率很低时，有1RCω>>故将会有fU 的相位超前o U 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fU 的相位滞后o U 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1//11//foR Uj C F U R Rj Cj Cωωω==++整理可得113()F j C R C R ωω=+-若电路的信号频率为f ，令特征频率012f R C π=代入F 的表达式，可以得到0013()F f f j f f =+-。
文氏电桥振荡电路原理详解及Multisim仿真
4
5 10nF 10kΩ
R3
3
2
0
LM358D
Au uthor: Jackie Lo ong
可以看到，输出正弦波 波是以 6V（即 即 12V 的一半 半）作为中点 点的。 也有如下图 图所示相似的电路，读者 可自行仿真， ，原理是一致 致的。
2 C1 C 1 10nF R2 47kΩ Ω C C2 10 0nF VCC V 12.0V VCC
4
LM358D V VEE VEE -12.0V V R4 30kΩ D1 D2
4
-12.0V
1 11
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其中，R1、R2、C1、C2 组成的 RC 串并网络将输出正反馈至同相输入端，R3、R4 则将 输出负反馈至运放的反相输入端，电路的行为取决于正负反馈那一边占优势（为便于分析， 通常都假设 R1=R2=R 且 C1=C2=C，当然这并不是必须的） 。 可以将该电路看作对 A 点输入（即同相端电压）的同相放大器，因此该电路的放大倍 数如下：
10
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
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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。
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-
目录
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。
目录3单元电路设计
4 电路原理图及PCB版
目录
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L BB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.。