实训报告:正弦波振荡器设计multisim

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正弦波振荡器实验报告(高频电路)

正弦波振荡器实验报告(高频电路)

高频电路原理与分析实验报告组员:学号:班级:电子信息工程实验名称:正弦波振荡器指导教师:一.实验目的1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理,熟悉其各元件的功能;2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法;3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响;4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响,感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。

二.实验内容V ,1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形,测量振荡器输出电压峰-峰值p p并以频率计测量振荡频率;2.测量LC振荡器的幅频特性;3.测量电源电压变化对振荡器的影响;4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。

三、实验步骤1、实验准备插装好正弦振荡器与晶体管混频模块,接通实验箱电源,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。

用鼠标点击显示屏,选择“实验项目”中的“高频原理实验”,然后再选择“振荡器实验”中的“LC振荡器实验”,显示屏会显示出LC振荡器原理实验图。

说明:电路图中各可调元件的调整,其方法是:用鼠标点击要调整的原件,模块上对应的指示灯点亮,然后滑动鼠标上的滑轮,即可调整该元件的参数。

利用模块上编码器调整与鼠标调整其效果完全相同。

用编码器调整的方法是:按动编码器,选择要调整的元件,模块上对应的指示灯点亮,然后旋转编码器旋钮,即可调整其参数。

我们建议采用鼠标调整,因为长时间采用编码器调整,可能会造成编码器损坏。

本实验箱中,各模块可调元件的调整,其方法与此完全相同,后面不再说明。

2、LC振荡实验(为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响,应使晶振停振,即调2W3使晶振停振。

)(1)西勒振荡电路幅频特性测量用铆孔线将2P2与2P4相连,示波器接2TP5,频率计与2P5相连。

开关2K1拨至“p”(往下拨),此时振荡电路为西勒电路。

调整2W4使输出幅度最大。

(用鼠标点击2W4,且滑动鼠标滑轮来调整。

)调整2W2可调整变容管2D2的直流电压,从而改变变容管的电容,达到改变振荡器的振荡频率,变容官上电压最高时,变容管电容最小,此时输出频率最高。

高频电路实验Multisim版

高频电路实验Multisim版

实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。

,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 4.325输入波形:输出波形:3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。

4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电相应的图,压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的实验三正弦波振荡器一、正反馈LC振荡器1)电感三端式振荡器通过示波器观察其输出波形,并说明该电路的不足3.1 电感三端式振荡不足:振荡器的输出功率很低,输出信号是非常微小的值,未达到振幅起振条件。

2)电容三端式振荡器(a)(b)3.2 电容三端式振荡器(1)分别画出(a)(b)的交流等效图,计算其反馈系数(2)通过示波器观察输出波形,与电感三端式振荡器比较电路(a)的输出波形:电路(b)的输出波形:比较:电容三点式反馈电压中高次谐波分量很小,因而输出波形好,接近正弦波,电感三点式反馈电压中高次谐波分量较多,输出波形差。

3)克拉泼振荡器3.3 克拉泼振荡器(1) 通过示波器观察输出(1)在该电路的基础上,将其修改为西勒振荡器,并通过示波器观察波形希勒振荡器输出波形:实验四调制一、AM调制1、低电平调制1)二极管平衡调制电路图4.1 二极管平衡调制AM电路(1)观察电路的特点,V1,V2中哪一个是载波,哪一个是调制信号?V1是载波信号,V2是调制信号;(2)通过示波器观察电路波形,并计算电路的调幅系数maVmax=100.946mV Vmin=89.606mVMa=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=(100.946-89.606)/(100.946+89.606)=0.059 2)模拟乘法器调制电路图4.2 模拟乘法器调制AM电路(1)通过示波器观察电路波形,并计算电路的调幅系数ma ;Ma=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=(2.874-0.494)/(2.874+0.494)=0.706 (2)乘法器原则上只能实现DSB调制,该电路为什么可以实现AM调制?答:因为该电路将一个直流电源与交流电源串联,之后又与另一个交流电源并联,所以它可以实现AM3)集电极调幅电路图4.3 集电极调幅AM电路(1)通过示波器观察电路波形,并计算电路的调幅系数ma;(2)将电路中的V4去掉,R1=30Ω,再通过示波器观察输出波形,通过瞬态分析,观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态?(注意:在设置输出变量时,选择vv3#branch即可)工作在过电压状态电流波形:二、DSB调制1)二极管平衡调制图4.5 二极管平衡调制DSB电路(1)通过示波器观察波形(2)与图4.1比较电路的变化;从理论上分析该电路实现DSB调制的原理;在传输前将无用的载波分量抑制掉,仅发送上,下两个边频带从而在不影响传输信息的情况下,节省发射功率,实现DSB调制。

用Multisim软件模拟正弦波振荡器电路

用Multisim软件模拟正弦波振荡器电路

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。

C1C2L1C3.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10311LC 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 。

电子电路设计实验LAB4正弦波振荡器设计2016

电子电路设计实验LAB4正弦波振荡器设计2016

华侨大学电子工程系电子电路设计实验 模数电技术Lab # 4正弦波振荡器设计实 验 时 间2016 年第 周 机电信息实验大楼A526文 档 名 称 正弦波振荡器设计文 档 类 型 实验教学文档文 档 撰 写 HWW文 档 版 本 Ver:1.2更 新 时 间 2014.04.15更 新 内 容 结构调整,优化已知错误文 档 更 新 新建文档,配套实验报告支 持 软 件 NI Multisim 12适 用 专 业 电子信息工程/集成电路设计专业华侨大学厦门专用集成电路与系统重点实验室国立华侨大学信息科学与工程学院电子工程系电子电路设计实验 模数电技术#4 正弦波振荡器设计实验指导教师:HWW实验时间::2016- - : - : 地点:机电信息实验大楼A526实验要求说明:1.完成实验报告内容中的预习部分的内容2.独立完成实验,实验中不清楚的可以相互讨论或询问指导老师3.数据严禁抄袭,发现抄袭现象,抄袭者和被抄袭者本次实验都得0分4.实验需要先打印实验报告第一页,用于实验数据签字确认,实验完成后经实验指导老师签字后方可离开。

数据记录中因为存在仿真波形抓取,所以等实验完成后再打印实验报告后几页。

5.本次实验的实验报告(封面+实验内容装订一起)在下次实验课时一起缴交正弦波振荡器概述运放振荡器是有意设计成维持不稳定状态的电路,可以用来产生均匀的信号,这种均匀的信号可以在许多运用中作为基准信号:比如可以应用在音频电路、函数发生器、数字系统和通信系统。

振荡器可以分为两大类:正弦波振荡器和张弛振荡器、正弦波振荡器由放大器和RC或LC电路构成,这种振荡器的频率是可调的;正弦波振荡器也可以使用晶振构成,但是晶振的振荡频率是固定的。

弛张振荡器可以用来产生三角波、锯齿波、方波、脉冲波或指数型波形。

本实验讨论的是正弦波振荡器的设计。

运放的正弦波振荡器的工作不需要外加输入信号,这种振荡器利用了正反馈或负反馈的某些组合把运放驱动到不稳定的状态,这样输出就不断的来回翻转。

高频三级项目——基于Multisim的正弦振荡器仿真

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。

正弦波振荡器实验报告

正弦波振荡器实验报告

正弦波振荡器实验报告4.改变电容 C4的值,分别为0.33μF和0.001μF,从示波器上观察起振情况和振荡波形的好坏,并做好记录。

填入表 1.3 中。

5.将 C4 的值恢复为0.033μF,分别调节 Rp 在最大到最小之间变化时,观察振荡波形,并做好记录。

填入表 1.4 中。

四、暑假记录与数据处理1、电路的直流电路图和交流电路图分别如下:(1):直流通路图2)交流通路图2、改变电容 C 6的值时所测得的频率 f 的值如下:3、C40.033μF0.33μF0.01μFC6(pF)270470670270470670270470670F(Hz)494853.5403746.8372023.832756.832688.232814.4486357.7420875.4373357.21)、当 C4=0.033uF 时:C6=270pF 时, f= 1/T=1000000/2.0208=494853.5HZC6=470pF 时, f=1/T=1000000/2.4768=403746.8HZC6=670pF 时, f=1/T=1000000/2.6880=372023.8HZ2)、当 C4=0.33uF 时:C6=270pF 时, f= 1/T=1000000/30.5280=32756.8HC6=470uF时, f= 1/T=1000000/30.5921=32688.2HZC6=670uF 时, f= 1/T=1000000/30.4744=32814.4HZ3)、 C4=0.01时:当 C6=270uF 时,当 C6=270uF 时, f=1/T=1000000/2.0561=486357.7HZ当 C6=470uF 时, f=1/T=1000000/2.3760=420875.4HZ当 C6=670uF 时, f=1/T=1000000/2.6784=373357.2HZ2、将 C4 的值恢复为0.033μ F,分别调节 Rp 在最大到最小之间变化时的频率和波形如下:Rp(KΩ)5040302010F(HZ)403746.8416666.7420875.4425170.1422582.8529553.3(3)、当 Rp=30k 时, f= 1/T=1000000/2.3760=420875.4HZ(4)、当 Rp=20k 时, f= 1/T=1000000/2.3520=425170.1HZ(5)、当 Rp=10k 时, f= 1/T=1000000/2.3664=422582.8HZ(6)、当 Rp=0k 时, f= 1/T=1000000/2.3280=529553.3HZ总结:由表一可知,当 C4 较大(既为 0.33PF)时,不管 C6 如何变化,电路所输出的波形的频率比较稳定,而且没有失真。

模拟电子实验报告四-正弦波振荡器

模拟电子实验报告四-正弦波振荡器

模拟电子实验报告四-正弦波振荡器
正弦波振荡器是一种重要的电子器件,被广泛应用在各类电子系统中,本实验旨在使用非线性元件(晶体管)构建一个正弦波振荡电路,并且研究其工作的电压、频率和幅值等参数,以更好地理解振荡器的工作原理及应用原理。

实验准备:
操作板、非线性元件(晶体管)、电阻、电感及相关测量仪器等必备设备和元件。

实验步骤:
(1)首先,将晶体管接入操作板,并将相关电阻、电感及元件安装到板上,确保晶体管正确连接。

(2)通过对各参数(电阻,电感,电压等)的测量,确定其输出正弦波的振荡幅度以及振荡频率。

(3)设定相关电阻,电感,电压,测量振荡器的输出正弦波电压,记录测量数据。

(4)重复以上测量过程,在不同的参数条件下,测量不同的振荡参数,观察其变化情况,对照实验仪表的读数,检查测量结果的准确性。

实验结果:
随着振荡电路电压及其他参数的变化,晶体管输出正弦波的幅度、频率也发生变化。

当晶体管工作在20 V电压下,输出正弦波的幅度为2 V,频率为295 Hz。

当晶体管工作在30 V电压时,输出正弦波的幅度为2.5 V,频率为325 Hz。

当晶体管工作在40 V电压时,输出正弦波的幅度为3 V,频率为355 Hz。

通过本次实验,发现晶体管输出正弦波的幅度和频率随着电压的变化而变化,且随着电压的增加,频率有逐渐增加的趋势。

由此可见,正弦波振荡电路是一个复杂但可靠稳定的电子系统,能够实现预期的输出结果,这是通过对相关参数进行优化来实现的。

此外,它也可以应用于多种电子系统,作为信号源,应用较为广泛。

实验八 RC正弦波振荡器

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。

振荡电路仿真实验

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。

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

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。

正弦波振荡器设计报告

正弦波振荡器设计报告

正弦波振荡器设计报告一、实验要求设计一个正弦波振荡器,工作频率在20~100MHz范围内选择,器件和电路类型自选。

使用Multisim进行仿真。

二、设计思路1.振荡器要满足振荡平衡条件、起振条件、稳定条件。

2.第八章学习了LC正弦波振荡器(包括三端式振荡器和互感耦合振荡器)和石英晶体振荡器。

相对而言,对三端式振荡器掌握较为熟练,故选择此类。

3.三端式振荡器要满足振荡的三个条件,须遵守“射同基反”原则,同时满足振幅条件。

4.三端式振荡器包括电容式三端振荡器和电感三端式振荡器。

两者相比,电容式三端振荡器具有输出波形好、频率稳定度好的优点,故选择此类。

5.课本上介绍了多种电容反馈式三端振荡器,其中Siler电路克服了前面各电路的缺陷,具有诸多优点,且在实际中应用较多,故选择此种电路。

三、电路图四、电路原理1.图中R2、R3提供固定偏置,调节R6提供起振条件,R1、C7提供自给偏置,C6、C7、C8为隔直电容,C1、C2、C3、C4、L1组成的回路提供正反馈,满足“射同基反”原则。

2.反馈系数β≈C1/C2=1/2。

振荡频率≈1/{2π×[L1(C3+C4)]}½=35.588MHz。

3.反馈系数与频率的调节互不影响。

由于C4与L1并联,所以C4的大小不影响回路的接入系数。

4.调节C4对振幅稳定度影响较小,但对振幅大小影响很明显。

振荡回路中的电容大小对振荡频率的大小影响更明显。

五、仿真结果输出波形为35.319MHz正弦波,在要求范围内,且与计算结果(35.588MHz)相差不大,波形有微弱失真。

六、问题讨论1.电路启动后,必须要调节一下滑动变阻器R6,振荡器才可以起振。

因此,此振荡属于硬自激。

2.在不加可变电容C5时,波形振幅变化很大,且波形失真严重,出现削底情况。

可能是电路的静态工作点设置的不合适,或是电路噪声过大,加上可变电容C5大大改变了电路性能。

3. 当发射极所连的电阻R 1和电容C 7过大时,调节滑动变阻器起振后,又很快停振了。

正弦波振荡器实验报告

正弦波振荡器实验报告

正弦波振荡器实验报告
实验目的:验证正弦波振荡器的工作原理,并探究其参数对振荡频率的影响。

实验原理:
正弦波振荡器是一种能够产生稳定振荡信号的电路。

其基本原理是通过反馈回路将一部分输出信号重新引入到输入端,形成自激振荡。

常见的正弦波振荡器电路有震荡放大器电路和LC 震荡电路等。

实验器材:
- 正弦波振荡器电路板
- 函数发生器
- 示波器
- 电阻、电容等元器件
实验步骤:
1. 将正弦波振荡器电路与函数发生器、示波器连接起来。

2. 调节函数发生器产生一个适当的输入信号,通过示波器观察输出信号的波形。

3. 根据需要,可以调节电阻、电容等元器件的数值,观察输出信号波形的变化。

4. 记录各个参数对输出信号频率的影响。

实验结果:
根据实验步骤进行操作后,记录输出信号的波形和频率,以及各个参数的数值。

根据实验数据绘制实验曲线。

实验讨论:
根据实验结果分析各个参数对输出信号频率的影响,并探究为什么正弦波振荡器能够产生稳定振荡信号。

结论:
正弦波振荡器能够产生稳定振荡信号,并且其频率可以通过控制元器件的数值来调节。

实验结果与原理相符合,说明正弦波振荡器的工作原理有效。

Multisim实验报告

Multisim实验报告

课程:Multisim实验报告班级:10电信本2班姓名: 6 2 2学号:*********教师:***实验一 负反馈放大器电路一. 负反馈放大器电路工作原理图1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器图1所示为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过R13把输出电压引回到输入端,加在晶体管Q1的发射极上,在发射极电阻R6上形成反馈电压。

根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。

1. 闭环电压放大倍数056211243122(//)/71201010100%f f D S o X Y R f R R R C C C RC R R R R R r Vu DivR U KU U mA V V π=====≥=++=±+ 其中 uf 1u u uA A A F =+ 式中,u A 为基本放大器(无反馈)的电压放大倍数,既开环电压放大倍数;1u u A F +为反馈深度,其大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。

2. 反馈系数6u 136F R R R =+ 3. 输入电阻 (1)if u u i R A F R =+式中,i R 为基本放大器的输入电阻。

4. 输出电阻1o of uo uR R A F =+ 式中,o R 为基本放大器的输出电阻;uo A 为基本放大器L R =∞时的电压放大倍数。

二. 实验现象(a )无负反馈(b )有负反馈图2 负反馈对放大器失真的改善(a )中示波器输出信号失真较严重,通过开关Key=A 的闭合,(b )中输出波形失真得到很明显的改善。

图3 未加负反馈时放大电路的幅频特性图4 加入负反馈放大电路的幅频特性引入负反馈后,放大电路总得通频带得到了展宽。

实验二 射极跟随器一. 射极跟随器工作原理图1 射极跟随器原理图1. 输入电阻i R43(1)()i be R r R R β=+++2. 输出电阻o R//be be o E r r R R ββ=≈式中,34E R R R =+。

RC正弦波振荡电路-报告

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。

《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告

《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告

《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告课程名称:高频电子线路实验类型:验证型实验项目名称:正弦波振荡器一、实验目的和要求通过实验,学习克拉泼振荡器的工作原理、电路组成和调试方法,学习电容三点式振荡器的设计方法,利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。

二、实验内容和原理(一)实验原理1、正弦振荡器的基本原理;2、产生等幅震荡的两个基本条件:相位条件和幅度条件)1 利用正反馈将电源接入瞬间的一个激励不断通过谐振网络滤波放大得到一个只含有一个频率成分的正弦。

2 振幅条件:环路增益在放大倍率为1时的偏导数(对输出电压)小于0.相位条件:谐振频率的信号输出相位为2π整数倍(二)实验内容(1)设计振荡频率为9.5MHz的克拉泼振荡器。

(2)用Multisim进行仿真,用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形,并用频率计测量振荡频率,并与理论计算结果进行对比。

(3)改变电阻R3的阻值,用电压表测量振荡管的直流静态工作电压。

三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、频率计、电压表、直流电源。

四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、设计频率为9.5MHz的克拉泼振荡器电路图。

C11000pF R212kΩR12kΩL110mHR4100ΩXSC3ABExt Trig++__+_L23.2uHC41000pFR310kΩKey=A0 %C31000pF C510µFC610µFV112VL322mH C21µFC7100pFXFC1123Q12N29232、用Multisim 进行仿真,用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形,并用频率计测量振荡频率,并与理论计算结果进行对比。

(1)仿真波形和频率测量(2)理论分析计算根据电路图提供的振荡回路参数,计算设计电路的振荡频率与实际测试的振荡频率进行对比。

计算频率值02f LCπ==8.897MHz电路测试频率值f = 9.325MHz 00||100%f f f -=⨯=频率稳定度 5.3%对比分析其产生误差的原因:3、改变电阻R3的阻值,用电压表测量振荡管Q1的直流静态工作电压。

正弦波振荡器实验报告

正弦波振荡器实验报告

正弦波振荡器实验报告引言:正弦波振荡器是一种很重要的电路,在电子工程中有着广泛的应用。

它是实现信号产生和调制的基础,因此学习正弦波振荡器是学习电子工程的基础。

在实验中,我们将会学习到如何制作一个简单的正弦波振荡器电路,以及探究它的参数和特性。

实验设计:1.电路连接正弦波振荡器的基本构成为反馈电容C和反馈电阻R,而共同作用下,振荡器能够自持续发生正弦振荡信号。

电路连接如下图所示。

2.器材准备我们需要以下器材:- 电阻R,可调范围0-22kohm;- 电容C,为470nF;- 操作放大器,使用的是UA741;- 示波器。

3.参数测量和分析首先,我们需要测量电路中的R和C值。

然后,通过调整电位器,我们可以改变电路中的R值,进而观察输出波形的变化。

利用示波器,我们可以测量电路的输出波形,并通过测量峰峰值、频率和相位等参数,从而对电路性能进行分析。

实验结果:通过测量,我们得到了以下结果:在电容值为470nF的情况下,电路的输出波形为正弦波,并且频率在1KHZ左右。

当调整电位器改变电路中的R值时,可以观察到波形振幅随着R值的增加而增大,同时频率也有所变化。

具体数据如下:R/kohm|频率/KHZ|峰-峰值/V|相位/°--|--|--|--4.7||||10|1.18|495mV||15|1.03|863mV||20|0.91|1.2V||22|0.84|1.38V||24|0.78|1.54V||从数据可以看出,随着R值的增加,频率变低,峰-峰值变大。

我们还可以发现,在较大的R值下,电路的频率变得稳定,同时峰-峰值也变得更加平稳。

结论:通过实验,我们探究了正弦波振荡器的参数和特性,并得到了如下结论:1.正弦波振荡器中,反馈电容和反馈电阻是关键构成部分,能够实现自持续发生正弦振荡信号。

2.在电容值不变的情况下,随着电阻R值的增加,电路中的正弦波的频率降低,同时峰-峰值增大。

3.当R值达到一定范围时,电路的频率和峰-峰值变得更加稳定。

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

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。

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高频电路(实训)报告项目:正弦波振荡器仿真设计班级:2014级应电2班姓名:周杰学号:32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。

反馈振荡器的原理和分析错误!未定义书签。

. 电容三点式振荡单元错误!未定义书签。

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。

组建仿真电路错误!未定义书签。

仿真的振荡频率和幅度错误!未定义书签。

5、参数调整对比/结论错误!未定义书签。

附录错误!未定义书签。

附录Ⅰ元器件清单错误!未定义书签。

附录Ⅱ电路总图错误!未定义书签。

1、简介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。

凡是可以完成这一目的的装置都可以作为振荡器。

一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。

放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。

正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持下去。

选频网络则只允许某个特定频率0f能通过,使振荡器产生单一频率的输出。

振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压f U 和输入电压i U要相等,这是振幅平衡条件。

二是f U和i U必须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。

一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。

本次课程设计我设计的是电容反馈三点式振荡器,电容三点式振荡器,也叫考毕兹振荡器,是自激振荡器的一种,这种电路的优点是输出波形好。

电容三点式振荡器是由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。

因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名。

本课题旨在根据已有的知识及搜集资料设计一个正弦波振荡器,要求根据给定参数设计电路,并利用multisim仿真软件进行仿真验证,达到任务书的指标要求,最后撰写课设报告。

报告内容按照课设报告文档模版的要求进行,主要包括有关理论知识介绍,电路设计过程,仿真及结果分析等。

主要技术指标:输出频率9 MHz,输出幅度(有效值)≥5V。

2、方案的确定正弦波振荡器分为LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型。

其中LC和晶体振荡器用于产生高频正弦波,RC振荡器用于产生低频正弦波。

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LC振荡器的电路种类比较多,根据不同的反馈方式,又可分为互感反馈振荡器,电感反馈三点式振荡器,电容反馈三点式振荡器,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。

由课程设计的技术指标来看本次正弦波振荡器课程设计选择电容反馈三点式振荡器。

电容反馈的三点式振荡器主要是通过电容反馈,所以可减弱高次谐波的反馈,使振荡产生的波形得到改善,又适用于较高波段工作,目前已被广泛的应用于本振,调频,VCO 压控振荡器等高频电路中。

3、工作原理、硬件电路的设计和参数的计算反馈振荡器的原理和分析反馈振荡器原理方框图如图所示。

反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路,放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载,是一个调谐放大器。

图反馈振荡器方框图为了能产生自激振荡,必须有正反馈,即反馈到输入端的自你好与放大器输入端的信号相位相同。

定义A (S )为开环放大器的电压放大倍数:)()()(S U S U S A i o F(S)为反馈网络的电压反馈系数:)()()('S U S U S F o i =)(S A f 为闭环电压放大倍数:)()(1)()()()(S F S A S A s U s U S A i o f ⋅-== 在振荡开始时,由于激励信号较弱,输出电压的振幅o U 则比较小,此后经过不断放大与反馈循环,输出幅度o U 开始逐渐增大,为了维持这一过程使输出振幅不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡,即:1)(>jw T因此起振的振幅条件是:1..>⋅F A 起振的相位条件是:πϕϕn F A 2=+要使振荡器起振必须同时满足起振的振幅条件和相位条件。

其中起振的相位条件即为正反馈条件。

. 电容三点式振荡单元该单元由放大器、反馈网络和选频网络组成,放大单元由2N2923三极管构成放大电路,将反馈信号放大,反馈网络起正反馈,将信号反馈到放大单元输入,进一步放大,选频网络根据自身参数,在复杂的频谱中选取与自身谐振频率相同的频率将其反馈,所以此信号得以不断放大最终由输出端输出。

其单元电路图如图。

图振荡电路电路连接及其参数计算如图为电容反馈三点式原理电路,图中L,C4和C5组成振荡器回路,作为晶体管放大器的负载阻抗,反馈信号从C5两端取得,送回放大器输入端。

图电容三点式振荡器对于晶体管静态工作点,合理地选取振荡器的静态工作点,对振荡器的起振,工作的稳定性,波形质量的好坏有着密切的关系。

一般小功率振荡器的静态工作点应选在远离饱和区而靠近截止区的地方。

根据上述原则,一般小功率振荡器集电极电流I CQ大约在之间选取,故本设计电路中选取I CQ=1mA V CEQ=I CQ*R2=*2000=2Vβ=100由图可知发射极与两个同性质电抗相连,集电极与基极间连接一个异性质电抗,满足了相位平衡条件。

技术指标给出f0=9MHz,令L=4μH,通过学习可知电路的振荡频率公式f0为: f0=1/2π[L(C2C1/ (C2+C1)]1/2图中的C4 与C5分别为公式中的C1和C2,通过计算可得出总电容CC = C2C1/ (C2+C1)=*10^-11F令C1 =150pF,则通过公式C = C2C1/ (C2+C1)可以计算出C2 ≈150pF由以上数值可以计算出电路的理论计算振荡器的频率为f0≈引起振荡频率不稳定的原因有谐振回路的参数随时间、温度和电源电压的变化而变化、晶体管参数的不稳定,以及振荡器负载的变化等。

为了得到稳定的振荡频率,除选用高质量的电路原件、采用直流稳压电源以及恒温等措施外,还应提高振荡回路的品质因数Q值,因为Q值越大,相频特性曲线在0f附近的斜率也越大,选频特性就越好。

4、总体电路设计和仿真分析组建仿真电路运用Multisim软件,在电子平台上组建仿真电路,连接如图所示仿真电路图仿真电路仿真的振荡频率和幅度(2)点击电源开关电路开始进行仿真,双击示波器,显示出如图所示震荡波形。

由波形可知振幅有效值大于5V。

图振荡波形(3)双击频率计,显示如图所示的频率仿真值图频率仿真值电路的理论计算振荡器的频率为计算得出f0≈而仿真的实际频率值f0=,与理论值稍有偏差。

4、参数调整对比/结论1、当L1=4uH,C4=150pF,C5=150pF时,振荡波形和振荡频率为当L1=8uH,C4=150pF,C5=150pF时,振荡波形和振荡频率为上面这组对比说明了:L1数值越大,输出频率越小、输出波形越宽。

2、当L1=4uH,C4=150pF,C5=150pF时,振荡波形和振荡频率为当L1=4uH,C4=300pF,C5=300pF时,振荡波形和振荡频率为上面这组对比说明了:C4、C5越大,输出频率就越小。

C4、C5越小,输出波形就越窄。

3、当L1=4uH,C4=150pF,C5=150pF时,反馈系数为: 1 振荡波形和振荡频率为当L1=4uH,C4=300pF,C5=150pF时,反馈系数为: 2 振荡波形和振荡频率为当L1=4uH,C4=150pF,C5=300pF时,反馈系数为:振荡波形和振荡频率为上面这组对比说明了:当C4的值越大的时候,输出来得波形也就高度也跟着增高,C4的值越小,输出来的波形的高度也跟着减小;C4越大、C5越小,反馈系数越大,C4越小、C5越小,反馈系数越小;当反馈等于1的时候,输出频率是最高,效果是最好的。

小结:电容三点式振荡电路优缺点:电容三点式振荡器的优点是输出波形好。

这是由于反馈电压取自电容支路,而电容对高次谐波的阻抗很小,因而输出波形中因非线性产生的高次谐波的成分较小,当振荡器较高时,可以直接利用晶体管三点式振荡电力的振荡频率。

这种电路的缺点是改变电容来调节振荡频率时,反馈系数F 也会随之改变,严重时会影响输出电压的稳定和起振条件。

此次设计主要针对各种电容反馈三点式电路提出自己的设计方案,并利用仿真软件Multisim来实现自己的设计电路图。

设计中用到了考毕兹振荡器,克拉波振荡器,西勒振荡器电路等在通信电子电路课程中学到的知识。

通过对上述振荡器的设计与仿真,了解了正弦波振荡器在结构上的利与弊,是我们在选择正弦波振荡器时更加明确哪种振荡器更适合。

这次技能训练,让我们更好的掌握了各种电路的测试与计算;熟悉了电子仿真的工作原理和其具体的使用方法.更深刻的理解课本知识。

附录附录Ⅰ元器件清单附录Ⅱ电路总图。

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