基于Multisim的西勒振荡器设计
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。
高频课程设计振荡器西勒
高频电子线路课程设计报告设计题目：LC正弦波振荡器的设计2014年 1月 10日目录一、设计任务与要求 (1)二、设计方案 (1)电感反馈式三端振荡器 (1)电容反馈式三端振荡器 (2)2.3克拉波电路振荡器 (3)西勒电路振荡器 (4)三、设计内容 (5)LC振荡器的基本工作原理................................................ . (5)西勒电路原理图及分析 (6)3.2.1振荡原理 (7)3.2.2静态工作点的设置 (7)西勒振荡器原理图 (8)仿真结果与分析 (8)3.4.1软件简介 (8)3.4.2进行仿真 (9)3.4.3仿真结果分析 (11)四、总结 (11)五、主要参考文献 (13)一、设计任务与要求在本课程设计中，为了熟悉《高频电子线路》课程，着眼于LC正弦波振荡器的分析和研究。
通过对电感反馈式三端振荡器（哈特莱振荡器）、电容反馈式三端振荡器（考毕兹振荡器）以及改进型电容反馈式振荡器（克拉波电路和西勒电路）的分析、对比和讨论，以达到课程设计的目的和要求。
在课程设计中，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。
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，输出频率可调范围为10~20MHz。
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、设计方案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。
由所学知识可知，西勒电路具有该电路频率稳定性非常高，振幅稳定，频率调节方便，适合做波段振荡器等优点。
电容三点式振荡电路详解及Multisim实例仿真
L C6
8
C5
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
Author: Jackie Long
谐振回路的总电容即克拉波电路中的总电容与 C6 的并联，再次将三极管寄生极间 电容的接入系数降低。 总之就是不断地降低晶体管极间电容对谐振频率的影响， 此时电 路的谐振频率如下所示：
3
C4 480pF
R4 100Ω 0
克拉波振荡 我们可以更 荡电路的稳定 定性很好， 但其 其频率可调范 范围比较小， 更进一步改进 进克拉 波振 振荡电路，如 如下图所示：
7
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
+ + Q1 C2
+ L RC
uo
RE
C1 +
从图上可以看出，基极输入（假设有输入）经过三极管放大后的输出电压 uo，再经过 电容 C2 与 C1 分压后施加在三极管的 BE 结之间形成正反馈，因此其反馈系数如下式：
F
Байду номын сангаас
C1 C1 C2
反馈系数一般取值 0.1～0.5，太小不容易起振，太大则容易使电路放大倍数与回路有载 Q 值下降，这样容易使振荡波形产生失真，输出频率稳定度也会相应地降低。 我们用下图所示电路参数进行仿真:
+ + C1 Q1 + L
从上图可以看出，电容三点式 LC 正弦波振荡电路的重要特性是：与三极管发射极相连 的两个电抗元件为相同性质的电抗元件，而与三极管集电极（或基极）相连接的电抗元件是 相反性质的。如果合理设置电路参数使其满足起振条件，则电路将开始振荡，如果忽略分布 电容、三极管参数等因素，此电路的振荡频率 f0 如下式：
基于Multisim11的压控振荡电路仿真设计文献综述
图7两只运放组成的压控振荡器
三、总结
由于本次的毕业设计压控振荡电路的控制电压为1V-10V。压控振荡电路的频率范围在200Hz-1KHz。所以在压控振荡电路的选择上就要考虑到控制电压的范围问题，还有就是频率控制和精度方面也要考虑到位。在我选择的几篇文章中，只是很简单的介绍了压控振荡电路的组成结构以及原理，具体参数的确定还需要进一步的查阅资料进行分析计算，压控振荡电路有很多种，我将在我的毕业设计中选择和参考一种最适合的电路去完成我的毕业设计。
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图1理想VCO的振荡频率与输入控制电压关ห้องสมุดไป่ตู้曲线
由于SMIC0.18Lm CMOS工艺不支持制作集成电感和变容二极管的工艺,也不提供相应器件的模型,因此,设计的VCO电路采用常用的环形VCO结构。再考虑到全差分结构比单端结构对共模噪声抑制能力更强,本设计最终选用全差分环形VCO。
压控振荡器( VCO)是锁相环的核心部件,文中设计了一种可于低电压下应用的四级全差分环形压控振荡器,基于SMIC 0. 18Lm CMOS工艺仿真得到VCO输出摆幅为500mV,中心频率为635MHz,输出频率范围较宽,在整个电压调节范围内,输出摆幅变化不超过20mV,压频增益的线性度非常好,此电路功耗较低,仅为6mW,振荡在中心频率时的均方根抖动3.91ps。该VCO可应用于锁相环构成的时钟稳定电路,锁相环型频率合成器以及时钟数据恢复电路中。
图4电路的工作原理图
图3利用电容充放电的压控振荡器
4、555集成电路基于振荡的典型电路
由555集成电路构成的振荡器,以其简洁的电路形式和较高的性能价格比,在很多领域得到广泛应用。图5为常用的振荡器连接方法,定时电阻为Ra和Rb,其连接点接到555的DIS端(7脚),C为定时电容。开机加上电源电压Vcc时,内部触发器被复位,输出翻转为低电平,DIS端内部导通,使C通过Rb放电。当C上电压Vc=1/3Vcc时。内部触发器被置位,输出又翻转为高电平,DIS内部截止。一个周期结束,新的振荡周期重新开始。电容C在充电和放电过程中,其电压在1/3Va到2/ 3Vcc之间变化。
项目5西勒振荡器特性
项目5 西勒振荡器特性1、安装并熟悉Multisim10软件。
2、绘制如下电路图：项目5西勒振荡器特性3、设置频率计和示波器如下图：4、调整频率特性，调整可变电容C6的接入比例，观察示波器的波形，记录频率计的示数（即振荡器输出信号频率）和探针处电压的峰峰值（即振荡器输出信5、思考题：随着可变电容C6的接入比例逐渐增大，振荡器输出信号频率、输出信号振幅是否变化？如何变化？为什么？答：随着可变电容C6的接入比例逐渐增大，振荡器输出信号频率逐渐减小，输出信号振幅不变。
6、调整反馈特性，调整电容C4的容值，观察并记录示波器的波形，记录频率计的示数（即振荡器输出信号频率）和探针处电压的峰峰值（即振荡器输出信号的峰峰值），注意观察示波器上A通道波形（即输出信号波形）的变化，填写下（1）C4=10nF时，示波器波形如下图：（2）C4=20nF时，示波器波形如下图：（3）C4=30nF时，示波器波形如下图：（4）C4=40nF时，示波器波形如下图：（5）C4=50nF时，示波器波形如下图：7、思考题：随着电容C4的容值逐渐增大，振荡器输出信号频率、输出信号振幅、起振直至进入平衡状态所需的时间是否变化？如何变化？为什么？答：随着电容C4的容值逐渐增大，振荡器输出信号频率不变，输出信号振幅逐渐减小，起振直至进入平衡状态所用的时间逐渐变长。
8、调整负载特性，调整可变电阻R5的接入比例从而改变振荡器的负载大小，观察并记录示波器的波形，记录频率计的示数（即振荡器输出信号频率）和探针处电压的峰峰值（即振荡器输出信号的峰峰值），注意观察示波器上A通道波形（1）可变电阻R5的接入比例为0%时，示波器波形如下图：（2）可变电阻R5的接入比例为20%时，示波器波形如下图：（3）可变电阻R5的接入比例为40%时，示波器波形如下图：（4）可变电阻R5的接入比例为60%时，示波器波形如下图：（5）可变电阻R5的接入比例为80%时，示波器波形如下图：9、思考题：随着可变电阻R5的接入比例逐渐增大，振荡器输出信号频率、输出信号振幅、起振直至进入平衡状态所需的时间是否变化？如何变化？为什么？答：随着可变电阻R5的接入比例逐渐增大，振荡器输出信号频率不变，输出信号振幅变大，起振直至进入平衡状态所需的时间无变化。
基于Multisim11的压控振荡电路仿真设计毕业设计
承诺人（签名）：
年月日
摘
Multisim是美国国家仪器有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于初级的模拟及数字电路板的设计工作，Multisim不仅具有丰富的仿真分析能力，而且还包含了电路原理图的图形输入及电路硬件描述语言的输入方式。有了Multisim软件就相当于有了一个电子实验室，可以非常方便的从事各种电路设计及仿真分析工作。
随着无线通信技术的快速发展，使得市场对压控振荡电路产生了巨大的需求。压控振荡器是通过调节可变电阻或电容可以改变波形的振荡频率，一般是通过人工来调节的。而在自动控制场合往往要求能自动地调节振荡频率。常见的情况是给出一个控制电压，要求输出波形的振荡频率与控制电压成正比。这种电路称为压控振荡器。
本次设计的内容是基于Multisim11的压控振荡电路仿真设计，阐述了压控振荡器的电路原理以及组成结构。本次设计是采用集成运算放大器741芯片组成的滞回电压比较器和反向积分电路，利用二极管1N4148相当于电子开关的功能，控制电容的充放电时间，构成的压控振荡电路，从而实现输入电压对输出频率变化的控制。只要改变输入端的电压，就可以改变输出端的输出频率。并在电路设计与仿真平台Multisim11仿真环境中创建集成压控振荡器电路模块，进而使用Multisim仿真工具对其进行仿真从而达到设计的目的和要求。
（5）提高打开和保存文件的速度以及移动组件、取消、更改和重新更改的速度。以前在Multisim中打开多个设计时，有时难以识别哪些设计是主动仿真设计，为了克服这种情况，仿真设计指示器出现在主动仿真设计旁边的设计工具栏（Design Toolbox）的层次（Hierarchy）标签内，设计者可以快速识别各种文档的层次关系。
高频课设报告-采用Multisim仿真软件对高频正弦波振荡器设计
高频课设报告-采用Multisim仿真软件对高频正弦波振荡器设计洛阳理工学院计算机与信息工程系20XX届通信工程专业课程设计报告计算机与信息工程系《高频电子线路》课程设计报告专业通信工程班级xxxxxxx学号xxxxxxxxx姓名xxxxxxxx完成日期20XX年12月26日指导教师xxxxxx评语：成绩：批阅教师签名：批阅时间：第一章高频正弦波振荡器1.1任务和设计要求：1.1.1设计内容在本次课程设计中采用了Multisim仿真软对高频正弦波振荡器进行设计及绘制，并模拟仿真。
从理论上对电路进行了分析。
选择合适的预案器，设计出满足要求的高频正弦波振荡器。
1.1.2设计要求设计一个高频正弦波振荡器，要求振荡频率为5MHz,相对准确对≤2‰。
1.2高频正弦波振荡器工作原理及系统框图由LC谐振回路作反馈电路的反馈型正弦波振荡器。
其放大电路主要由晶体管或电子管构成，自振频率基本上决定于谐振回路的电感L和电容C，振荡幅度主要受制于有源电子器的非线性和电源电压的幅度。
LC振荡器因谐振回路具有很高的选择性，即使放大器工作在非线性区，振荡电压仍非常接近正弦形。
但因它的谐振元LC之值限于体积不宜过大，振荡频率不宜太低,一般为几百千赫到几百兆赫。
频率稳定度墹f/f一般为10-2～10-4量级，略优于RC振荡器，但比石英晶体振荡器要低几个数量级。
谐振元L或C 的数值调节方便，可借以改变振荡频率，因而为广播、通信、电子仪器等电子设备所广泛采用。
LC振荡器依L、C在电路中的接法不同而有调集振荡器、哈特莱振荡器、科皮兹振荡器等主要类型。
正弦波振荡器的工作原理图如下：图1系统原理框图1.3系统电路设计该高频正弦波振荡器是不需要输入信号控制就能自动地将直流电转换为特定频率和振幅的正弦交变电压（电流）的电路。
它由四部分组成：放大电路，选频网络，反馈网络和稳幅电路。
常用的正弦波振荡器有电容反馈振荡器和电感反馈振荡器两种。
后者输出功率小，频率较低；而前者可以输出大功率，频率也较高。
基于Multisim11的压控振荡电路仿真设计毕业设计
Multisim2001是一个用于电路设计和仿真的EDA工具软件，由于其强大的功能，形象生动的仿真效果，友好的界面，丰富的元件库和仪表库，在我国各级各类学校得到广泛的推广应用，尤其是电气类专业可以将其作为电子电路的教学示教、仿真实验、电子电路的设计等。
2003年推出的新版本Multisim7。它将以前的EWB5.0和Multisim2001版本功能大幅度的提高，比如在EWB5.0版本中做电路仿真实验调用虚拟仪器时，一个种类每次只能调用一台，这是一个很大的缺陷。又如Multisim2001版本，它与实际元器件相对应的现实性仿真元器件模型只有6种，而Multisim7版本比此前的版本多增加了4种；Multisim2001版本的虚拟仪器只有11种，而Multisim7版本比此前的版本多增加了7种；尤其是像示波器这类常用的电子仪器，Multisim2001版本只是提供了双踪示波器，而Multisim7版本却能提供4踪示波器，这给做数字电路仿真实验等需要同时观察多路波形提供了一个极其方便的平台。又比如Multisim2001版本只能提供“亮”与“灭” 黑白两种状态指示灯，而Multisim7版本却能提供蓝、绿、红、黄、白5种状态的指示灯，使用起来更加方便。总而言之，Multisim7版本的电子仿真软件是一款比较先进、功能比较强大的仿真软件。
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 (2)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)基于Multisim10的克拉泼振荡器的仿真设计XXX，电子信息系摘要：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；MultisimThe design and simulation of Clapp oscillator based onMultisim10Lv Wandong, Department of Electronic InformationAbstract: 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; Multisim1.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。
基于Multisim的西勒振荡器设计
基于Multisim的西勒振荡器设计[摘要]在工程技术的很多领域都要使用到高频信号源，本文主要基于Multisim仿真软件设计一款中心频率为3.579MHz的实用的高频信号源，其核心电路为西勒振荡器。
【关键词】信号源；高频；西勒振荡器；PCB1、设计简介本文主要是基于Multisim设计一款实用的高频信号发生器，该设备可产生3.579MHz稳定的正弦波以供使用，其核心电路为西勒振荡器，通过合理设置参数，最终达到设计要求。
2、电路设计为了很好的完成项目，我按下述顺序完成电路原理设计工作。
2.1 原理概述振荡器是用于产生一定频率和幅值信号的装置，它不需要外加输入信号的控制，就能自动地将直流电能转换为所需要的交流输出[1]，本文主要讨论正弦波反馈式振荡器的设计与实现。
下面首先讨论反馈式振荡器的基本工作原理，其原理框图如图1所示，其中，输入信号为Vi，拉普拉斯变换为R（s），输出信号为V0。
其拉普拉斯变换为C （s），放大器模块的系统传递函数为G（s），反馈网络的系统函数为H（s）。
若在某一时刻，系统输入端有一个短暂的信号输入系统，系统将产生与之对应的输出，如果输出信号经过反馈网络后与输入信号振幅和相位相同。
那么，即使短暂信号消失之后，系统输出端依然会有信号输出，即此时系统产生了自激振荡[2]，使用数学表·达式可对上述文字进行进一步阐述：其中A是放大网络的放大倍数，为放大网络的相移，为稳定振荡时的输入电压，为稳定振荡时的频率，这就是著名的“幅值稳定条件”和“相位稳定条件”。
也就是说当系统发生幅度或相位的变化时，系统可以自动的调节，使系统重新稳定，这全部依赖三极管特殊的传输特性来实现。
所以要设计一个稳定的振荡器，则需要同时满足以上的所有条件。
2.2 参数选定本文阐述西勒振荡器的设计方法，在这里我采用电容三点式接法构成主体电路，其原理图如图2所示。
2.2.1 静态工作点的设定结合通用的集成电路设计标准，本设计选择5V直流电源作为电路工作电源，为了使三极管工作在线性状态，且输出正弦波峰值为2V左右，则可选定：2.2.2 振荡部分设计由于需要设计的振荡器的中心频率为3.579MHz，所以可计算出谐振网络的参数值为：至此，参数设定工作已经完成，从原理上讲，这个振荡器是可以实现的，下面我会对其可行性做进一步验证。
基于Multisim的西勒振荡器设计与仿真
基于Multisim的西勒振荡器设计与仿真王海梅;侯艳红【摘要】针对解决西勒振荡器传统讲授理论性较强,缺乏直观性,教学效果不理想的目的,采用了引入电路仿真软件Multisim进行设计、分析的方法,通过电路频率特性、反馈特性、负载特性、频率稳定度试验仿真,得出振荡频率为404.978 kHz、峰峰值为8.00 V的西勒振荡器电路设计满足要求,仿真结果与理论分析基本一致.虚拟软件与传统讲授结合,加深了学生对高频电子线路理解和记忆,提高了学习效率.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)024【总页数】4页(P141-144)【关键词】Multisim;西勒振荡器;设计;仿真【作者】王海梅;侯艳红【作者单位】陕西国防工业职业技术学院陕西西安710300;陕西国防工业职业技术学院陕西西安710300【正文语种】中文【中图分类】TN752高职高专高频电子线路是电子通信类专业的技术基础课程之一，涉及到通信系统中高频单元电路的功能、结构及性能分析等理论知识，同时也具有培养学生高频电路设计实践教学能力的目的[1]。
该课程正弦波振荡器部分理论较抽象，借助实践环节演示不同振荡器的原理、特点、电路结构等较难实现，大部分学生接受知识效果差，设计电路费劲且不知道如何仿真分析。
文中以Multisim 10为平台[2]，设计了振荡频率为404.978 kHz,峰峰值为8.00 V的西勒振荡器电路，分析了参数调整引起的电路特性变化规律。
Multisim电路仿真软件引入到理论教学中，既加深了学生对理论知识的理解，又激发了学生利用仿真平台进行电路设计的积极性，进而起到了联系理论学习和实践能力培养的纽带作用[3]。
1 电路设计振荡器主要由放大电路、选频电路和反馈电路组成，只有同时满足振幅和相位平衡条件，系统才有可能产生振荡[4]。
西勒振荡器原理图如图1所示。
1.1 静态工作点设计图1 西勒振荡器原理图Fig.1 Schematic Seiler oscillator一般原则是在满足起振条件下应选择较低的工作点，振荡电路起振后，振幅增大，振荡将在截止区进入振幅稳定状态，不致使振荡回路Q值减小，振荡波形好。
西勒(正弦波)振荡器的设计毕业设计(论文)word格式[管理资料]
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高频电子线路课程设计报告西勒（正弦波)振荡器的设计姓名：朱金环学号：310608030303专业班级：电信06-3班指导老师：胡松华所在学院：电气工程与自动化学院2009年6月16日目录摘要 (2)1选题意义 (3)2系统总体方案 (4) (4) (4) (5)3各部分设计及原理分析 (7) (7) (7) (8)4参数选择 (9)5试验仿真结果 (10) (10)6结论 (12)参考文献 (13)摘要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。
基于频率稳定度、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑，本设计采用的是电容三点式振荡器的两种改进型振荡器之一的西勒振荡器。
其具有输出波形好、工作频率高、改变C调节频率时不影响反馈系数等优点，适用于宽波段、频率可调的场合。
西勒振荡器由起能量控制作用的放大器、将输出信号送回到输入端的正反馈网络以及决定振荡频率的选频网络组成。
但没有输入激励信号，而是由本身的正反馈信号来代替。
当振荡器接通电源后，即开始有瞬变电流产生，经不断地对它进行放大、选频、反馈、再放大等多次循环，最终形成自激振荡，把输出信号的一部分再回送到输入端做输入信号，从而就会产生一定频率的正弦波信号输出。
1选题意义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。
广泛应用于各种电子设备中，特别是在通信系统中起着重要作用。
它是无线电发送设备的心脏部分，也是超外差式接收机的主要部分；各种电子测试仪器如信号发生器、数字式频率计等，其核心部分都离不开正弦波振荡器；并在自动控制装置和医疗设备等许多技术领域也得到了广泛的应用。
西勒振荡器电路简单，易起振。
与电感三点式振荡器比较，它具有频率稳定度高、振荡频率高、输出波形好、改变C调节频率时不影响反馈系数等优点，因而西勒振荡器比电感三点式振荡器更广泛的应用在宽波段、频率可调的场合。
综上所述，本设计在现实生产和生活中具有非常重要的实际意义。
2系统总体方案三点式振荡器名称的由来是选频网络由3个电抗元件组成，回路的3个点分别与晶体管的3个极相连。
基于Multisim的西勒振荡器设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＡ， ｅ Ｊ ． Ａ， ｅ ＝１ 由数学关 系得 ：
ｒ
２ ． ２ ． ２振 荡部分设 计
依 照西 勒 振 荡器 的工作 原 理 ， 当Ｃ ， Ｃ ， 较小时， 电路 的 谐振 频 率
为：
ｚ ４ Ｌ （ ｑ＋ ｑ） （ １ １ ） 其 中ｋ ＝ Ｏ ， 士１ ， 土２ …， 这 就是 著名的幅 值和 相位平衡 条件 ， 只有同 由于需要设 计 的振荡 器的中心 频率为３ ． ５ ７ ９ ＭＨｚ ， 所 以可计算 出谐 时满 足它们 ， 系统 才有可 能产生振 荡 ， 下 文的设 计主要依 据 这两个条 件 振 网络的参数 值为 ：
（ ４ ）
ｆ＝－ － ２－． ． ＝ ＝ ： ＝ ： ＝ ＝ ＝ 一
至此 ， 参 数设 定工作 已经完成 ， 从原理 上讲 ， 这个振 荡器是可以实 电容较 小 ， 特征 频率为８ ０ ＭＨｚ ， 故其 密勒效 应可 以忽略 。 而三极管 的内 现 的， 下面我会对 其可行 性做进 一步验 证。 部反馈近似认 为是零 ， 这 样我们就需 要在设计 的过程 中添加 反馈 通路。 ３ ， 仿 真 实验 现在 ， 假设 其 中三个元 件的ｓ 域 等效 模 型为Ｒ． （ ｓ ） 、 Ｒ， （ ｓ ） 和Ｒ （ ｓ ） ， 当电路 在进行 制板之前 ， 需 要对上述结 果做进 一步验证 ， 本 文主要阐述使 发生 谐振 时 ， 由于谐振 电路 的Ｑ值很高 ， 所以， 谐 振 回路的 谐振 电流 远 用Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ进行 仿真实验 ， 仿真后 ， 我得 出如 下数据 ：
撼赘论
基于Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ的西勒振荡器设计
乐曙光 信阳师范学院物理电子工程学院 河南信 阳 ４ ６ ４ ０ ０ ０
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。
高频西勒振荡器实践报告
河海大学计算机与信息学院高频电子电路课程实践报告西勒高频振荡器的制作指导老师: 朱昌平、张秀平、殷明授课班号: 202601姓名: 贺静文学号: 1062310203一．电路仿真设计利用软件Multisim对电路进行仿真：电路原理：西勒振荡器为并联改进型电容反馈三点式振荡器，其采用共基极组态，输出特性平坦，振荡频率可以做得较高。
其中，增添了以下原件：（1）直流电源到地之间，添加了一个大电容C2，它的作用是除去直流电源线路中的各种交流谐波，以保证电源的稳定性。
（2）添加了一个小阻值的R4作为射极的偏置电阻。
与R5相比，它除了也有直流负反馈作用外，对交流信号也起负反馈作用，这可改善振荡器的稳定性，但会损失一些增益。
（3）R6为阻尼电阻，用于降低电感L1的Q值，以改善振荡波形。
（4）振荡信号通过电容C1输出，所以，C1的作用就是隔直耦合电容。
二．电路硬件设计Protel原理图及PCB图：心得：画protel原理图及PCB图我还是头一次接触，在同学的帮助下，我渐渐地对软件及操作有了一定的认识。
首先，原理图的绘制就很重要，它的每一步都关系到后面的PCB制板，包括原件的整体布局及导线连接，都是要注意的地方。
三．电路硬件制作与调试1、泡板：将板子放进三氯化铁溶液中，并轻轻摇晃2、打孔：要注意把握好穿孔时间，且要注意孔多的地方，不能打偏。
3、焊板：焊元器件对我来说已经不陌生了，在上学期制作调频收音机的时候已经了解了焊原件的技巧及注意点。
但是在悍贴片是还是遇到了一些挑战。
4、调试:1）顺时针旋转调节集电极偏置电阻R20,听到有滑丝声(此时电阻阻值为0Ω)时停止。
2）接通电源后, 接入电感L2,测量电源电压,集电极电压,确保直流通路导通。
3）之后,顺时针旋转基电极偏置电阻R2,调节基极偏置电压,用万用表测量, 电压值为6V左右时达到9018放大区工作点。
即可用示波器测量输出端是否有高频振荡信号。
四．电路输出结果实物图：波形图：幅值：159 mV 频率：18.18 MHz幅值：300 mV 频率：8.518 MHz幅值：1.03 V 频率：8.361 MHz幅值：124 mV 频率：18.78 MHz总结：西勒振荡器的优点是进一步提高了振荡频率的稳定性，振荡频率可以做得较高。
1Mhz振荡器
设计任务与要求在本课程设计中，为了熟悉《高频电子线路》课程，着眼于LC正弦波振荡器的分析和研究。
在课程设计中，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Multisim13.0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。
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。
设计方案通过对高频电子线路相关知识的学习，我们知道西勒电路具有该电路频率稳定性非常高，振幅稳定，频率调节方便，适合做波段振荡器等优点。
所以在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。
设计内容LC振荡器的基本工作原理振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。
LC振荡器是一种能量转换器，由晶体管等有源器件和具有选频作用的无源网络及反馈网络组成。
振荡器根据自身输出的波形可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器，正弦波振荡器在广播通讯、自动控制、仪器仪表、高频加热、超声探伤等领域有着广泛的应用；而非正弦振荡器能产生出矩形波(方波)、三角波、锯齿波等信号，这些信号可以用于测量设备、数字系统、自动控制及计算机设备中。
本设计讨论的就是正弦波振荡器。
其框图如下图所示：振荡器原理框图构成一个振荡器必须具备下列三个条件：1) 一套振荡回路，包含两个（或两个以上）储能元件。
在这两个元件中，当一个释放能量时，另一个就接收能量。
释放与接收能量可以往返进行，其频率决定于元件的数值。
2) 一个能量来源，补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。
在晶体管振荡器中，这个能源就是直流电源。
3) 一个控制设备，可以使电源功率在正确的时刻补充电路的能量损失，以维持等幅振荡。
这是由有源器件和正反馈电路完成的。
西勒振荡器电路原理图：西勒电路是一种改进型的电容反馈振荡器，是在克拉泼电路上改进的来的，电路原理图如下所示：震荡回路的总电容为：433214Σ≈1111C C C C C C C ++++= 所以可以得到振荡频率为：()43Σ0π21≈π21≈C C L LC f + 此时，4C 为粗调，3C 为细调，电路调频方便而且调频范围大。
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基于Multisim的西勒振荡器设计
[摘要]在工程技术的很多领域都要使用到高频信号源，本文主要基于Multisim仿真软件设计一款中心频率为3.579MHz的实用的高频信号源，其核心电路为西勒振荡器。
【关键词】信号源；高频；西勒振荡器；PCB
1、设计简介
本文主要是基于Multisim设计一款实用的高频信号发生器，该设备可产生3.579MHz稳定的正弦波以供使用，其核心电路为西勒振荡器，通过合理设置参数，最终达到设计要求。
2、电路设计
为了很好的完成项目，我按下述顺序完成电路原理设计工作。
2.1 原理概述
振荡器是用于产生一定频率和幅值信号的装置，它不需要外加输入信号的控制，就能自动地将直流电能转换为所需要的交流输出[1]，本文主要讨论正弦波反馈式振荡器的设计与实现。
下面首先讨论反馈式振荡器的基本工作原理，其原理框图如图1所示，其中，输入信号为Vi，拉普拉斯变换为R（s），输出信号为V0。
其拉普拉斯变换为C （s），放大器模块的系统传递函数为G（s），反馈网络的系统函数为H（s）。
若在某一时刻，系统输入端有一个短暂的信号输入系统，系统将产生与之对应的输出，如果输出信号经过反馈网络后与输入信号振幅和相位相同。
那么，即使短暂信号消失之后，系统输出端依然会有信号输出，即此时系统产生了自激振荡[2]，使用数学表·达式可对上述文字进行进一步阐述：
其中A是放大网络的放大倍数，为放大网络的相移，为稳定振荡时的输入电压，为稳定振荡时的频率，这就是著名的“幅值稳定条件”和“相位稳定条件”。
也就是说当系统发生幅度或相位的变化时，系统可以自动的调节，使系统重新稳定，这全部依赖三极管特殊的传输特性来实现。
所以要设计一个稳定的振荡器，则需要同时满足以上的所有条件。
2.2 参数选定
本文阐述西勒振荡器的设计方法，在这里我采用电容三点式接法构成主体电路，其原理图如图2所示。
2.2.1 静态工作点的设定
结合通用的集成电路设计标准，本设计选择5V直流电源作为电路工作电源，为了使三极管工作在线性状态，且输出正弦波峰值为2V左右，则可选定：
2.2.2 振荡部分设计
由于需要设计的振荡器的中心频率为3.579MHz，所以可计算出谐振网络的参数值为：
至此，参数设定工作已经完成，从原理上讲，这个振荡器是可以实现的，下面我会对其可行性做进一步验证。
3、仿真实验
在进行制板之前，需要对上述结果做进一步验证，本文主要阐述使用Multisim进行仿真实验，仿真后，我得出如下数据：
VBE=1.448V，VCE=869mV，振荡频率f=3.565MHz
从上述数据可以看出，本振荡器已达到设计要求。
4、电路板制作
为了制作出实用的振荡器，我使用protel进行布线，生成网络表文件。
然后将它导入PCB文件中，按信号走向排布好元件，并在底层进行手工布线。
至此，已经完成了布线操作，下一步将进行实验室调试，以使振荡器性能达到最好。