高頻自己震蕩器課程設計

1、職業(yè)技術學院課程設計報告課程名稱：高頻電子線路專業(yè)班級：信工 112姓名：周炎學號：20110311230學期： 20132014 第一學期目錄一 、課程設計目的2二、課程設計題目描述和要求2三、課程設計報告內容2四、結論21五、結束語22六、參考書目22七、附錄： (源程序清單 )221一 、課程設計目的設計一個石英晶體自激震蕩器和一個電容式三端自激震蕩器二、課程設計題目描述和要求2.1 課程設計題目描述本次設計采用正弦波發(fā)生電路, 正弦波發(fā)生電路通常稱為正弦波振蕩器。是模擬電子電路的一種重要形式。 特點是不需要外加任何輸入信號就能根據要求而輸出特定頻率的正弦波信號。這種特點稱為“自激振蕩”

2、。波形發(fā)生電路是非常典型的正反饋放大電路。 與放大器一樣 , 震蕩器也是一種能量轉換器, 但不同的是振蕩器無需外部激勵就能自動地將直流電源提供的功率轉換為指定的頻率和振幅的交流信號功率輸出。 振蕩器一般由晶體管等有源器件和具有某種選頻能力的無源網絡組成。2.2課程設計要求1)設計要求：設計一個晶振振蕩器主要技術指標：晶振頻率為20MHz, 輸出信號幅度 5V(峰峰值 ) ，可調。2)設計要求：設計一個電容三點式振蕩器主要技術指標：振蕩頻率15-20MHz, 輸出信號幅度 5( 峰峰值 ) ，可調；頻率穩(wěn)定度優(yōu)于 10-4 。三、課程設計報告內容3.1設計方案的論證：1. 產生自激振蕩的條件1

3、）平衡條件假設圖示電路中：先通過輸入一個正弦波2信號，產生一個輸出信號，此時，以極快的速圖 1度使輸出信號，通過反饋網絡送到輸入端，且使反饋信號與原輸入信號 “一模一樣”，同時切斷原輸入信號，由于放大器本身不能識別此時的輸入究竟來自信號源，還是來自本身的輸出，既然切換前后的輸入信號“一模一樣”，放大器就一視同仁地給予放大， 形成：輸出反饋輸入放大輸出反饋 ；這是一個循環(huán)往復的過程，放大器就構成了一個“自給自足”的自激振蕩器。上述假設指出：只有反饋到輸入端的信號與原輸入信號“一模一樣”。才能產生自激振蕩，“一模一樣”就是自激振蕩的條件亦稱平衡條件。也即：?f=XiXi =Xf因為是正弦波， 而描

4、述正弦波的三要素是： 振幅、頻率和相位。 振幅相等；相位相同（若相位總相同， 則頻率和初相一定都相等） 因為自激振蕩是一個正反饋放大器，故可用反饋的概念來描述振蕩條件。當 Ui Uf時U f1Fu AuU 1Fu AuU iU iAAe j Auu由于 Au和 Fu都是復數FuFuej FA F 1 A F ej( AF )u uuu此式要成立，則必有 Au Fu 1， AF 2n（ n0.1.2）Au Fu1振幅平衡條件AF 2n（n0.1.2）相位平衡條件2 ）起振條件起振的最初來源是振蕩器在接通電源不可避免地存在的電沖擊及各種熱噪聲3等，例如：在加電時晶體管電流由零突然增加， 突變的電流

5、包含有很寬的頻譜分量，在他們通過負載電路時， 由諧振回路的性質即只有頻率等于回路諧振頻率的分量可以產生較大的輸出電壓， 而其他頻率成分不會產生壓降， 因此負載回路上只有頻率為回路諧振頻率的成分產生壓降， 該壓降通過反饋網絡產生較大的正反饋電壓，反饋電壓又加到放大器的輸入，進行放大，反饋 , 不斷地循環(huán)下去，諧振負載上將得到頻率等于回路諧振頻率的輸出信號。在振蕩開始時由于激勵信號較弱，輸出電壓的振幅U0 較小經過不斷放大，反饋循環(huán)，輸出幅度 U0 逐漸增大， 否則輸出信號幅度過小， 沒任何價值。為了使振蕩過程中輸出幅度不增加， 應使反饋回來的信號比輸入到放大器的信號大， 即振蕩開始時應為增幅振蕩

6、。T(jw)>1稱為自激振蕩的起振條件也可寫為|T(jw)|=Yf RL F >1T =f +L +F =2n? n=0,1,2,上式分別為起振的振幅條件和相位條件，其中起振的相位條件即為正反饋條件。3 ） 穩(wěn)定條件處于平衡狀態(tài)的振蕩器應考慮其工作穩(wěn)定性， 這是因為振蕩器在工作過程不可避免地要受到外界各種因素的影響， 如溫度改變， 電源電壓的波動等等， 這些變化將使放大器放大器啊倍數和反饋系數改變， 破壞了原來的平衡狀態(tài)， 對振蕩器的正常工作將會產生影響。 如果通過放大和反饋的不斷循環(huán)， 振蕩器能在原平衡點附近建立起新的平衡狀態(tài)， 而且當外界因素消失后， 振蕩器能自動回到原來平衡狀

7、態(tài)，則原來平衡點是穩(wěn)定的；否則平衡點為不穩(wěn)定。振蕩器的穩(wěn)定條件分為振幅穩(wěn)定條件和相位穩(wěn)定條件。要使振蕩穩(wěn)定， 振蕩器在其平衡點必須具有阻止振幅變化的能力。具體來說既是，在平衡點附近，當不穩(wěn)定因素使振幅增大時，環(huán)路增益的模值 T 應減小，形成減幅振蕩， 從而阻止振幅的增大， 達到新的平衡， 并保證新平衡點在原平衡點附近，否則，若振幅增大 ,T 也增大 , 則振幅將持續(xù)增大 , 遠離元原平衡點 , 不能形成新的平衡 , 振蕩器不穩(wěn)定；而當不穩(wěn)定因素使振幅減小時， T 應增大，形4成增幅振蕩， 阻止振幅的減小， 再遠平衡點附近建立起新的平衡，否則振蕩器將是不穩(wěn)定的。因此振幅穩(wěn)定條件為?=?<0

8、?由于反饋網絡為線性網絡， 即反饋系數大小 F 不隨輸入信號改變， 故振蕩器條件又可寫為?=?< 0?式中 K 為放大器增益大小。 由于放大器的非線性， 只要電路設計合理， 振幅穩(wěn)定一般很容易滿足。若振蕩器采用自偏壓電路， 并工作到截止狀態(tài)， 其| ?K/ ?U i | 大，振蕩穩(wěn)定性好。再解釋振蕩器的相位穩(wěn)定性前，我們必須清楚，一個正弦信號的相位 和它的頻率 W之間的關系? =? = w dt可見，相位的變化必然要引起頻率的變化， 頻率的變化也必然要引起相位的變化。L, ()設振蕩器原在 ?=?時處于相位平衡狀態(tài)，即有fF 1L?(?1 ) + ?+ ? = 0, 現因外界原因使振蕩的

9、反饋電壓?U 的相位超前原輸入信號 U12。由于反饋相位提前0bb ()fF （既每一周期中 ? 的相位均超前 ? ），振蕩周期要縮短，?振蕩頻率要提高，比如提高到 ?2 ,?2 > ?1 。當外界因素消失后圖 2顯然 W 處不滿足相位平衡條件，這時， ? + ? 不變，但由于 ? > ? ，? 要下2?21?降，即這時 ?相對于 ? 的幅角?< 0?(?1 ) + ?+ ?這表示 Ub落后于 Ub ，導致振蕩周期增長，振蕩頻率降低，即又恢復到原來的振蕩頻率 w1 。上述相位穩(wěn)定是靠w增加， L 降低來實現的，即并聯(lián)振蕩回路的相位特性保證了相位穩(wěn)定。因此相位穩(wěn)定條件為5?=?

10、 <0?1回路 Q值越高， |?L |值越大，其相位穩(wěn)定性越好。?w2. 電容反饋式三端振蕩器基本電路就是通常所說的三端式( 又稱三點式 ) 的振蕩器 ,即 LC回路的三個端點與晶體管的三個電極分別連接而成的電路 ,如圖。.根據諧振回路的性質 ,諧振時回路應呈純電阻性 ,因而有IcX1 X2 X30 即X 3(X1 X2)V一般情況下 ,回路 Q值很高 , 因此回路電流遠大. Ub Uc 于晶體管的基極電流 ?b 、集電極電流 ? c 以及發(fā)X2.X1射極電流 ?e,故由圖有IX3U bjX 2 IX 2FX 1圖 3U cjX 1 I因此 X1、 X2 應為同性質的電抗元件。即構成原則

11、為：射同余異三端式振蕩器有兩種基本電路,如圖所示。圖(a) 中 X1 和 X2 為容性 , X3 為感性 , 滿足三端式振蕩器的組成原則 , 反饋網絡是由電容元件完成的 , 稱為電容反饋振蕩器 , 也稱為考必茲 (Colpitts) 振蕩器。圖 (b) 為電感反饋振蕩器 , 也稱為哈特雷 (Hartley) 振蕩器。VVX1X2L 2L1C2C1X1X2X3LX3C(a)(b)圖 41 ）三端電容反饋振蕩器圖 4 - 8(a) 是一電容反饋振蕩器的實際電路 , 將Rb1 , Rb 2 , Rc 視為開路將 Cb , C e 視為短路圖，則是其交流等效電路如圖 (b) 。R1EcL cCbVC

12、1VR2CeLReC 26C2C1L(a)(b)圖 5振蕩頻率：高 Q 時ff1C1C 20C2LCC1 C2與電感三端震蕩電路想比， 電容三端振蕩器的優(yōu)點是輸出波形較好， 這是因為集電極和基極電流可通過對諧波為低阻抗的電容支路回到發(fā)射極， 所以高次諧波的反饋減弱，輸出的諧波分量減少，波形更加接近于正弦波。其次，該電路中的不穩(wěn)定電容（分布電容、器件的結電容等）都是與該電路并聯(lián)的，因此適當的加大回路電容量， 就可以減弱不穩(wěn)定因素對振蕩器的影響， 從而提高了頻率穩(wěn)定度。最后，當工作頻率較高時， 甚至可以只利用器件的輸入和輸出電容作為回路電容。因而本電路適用于較高的工作頻率。這種電路的缺點是 : 調

13、 或 來改變震蕩頻率時，反饋系數也將改變。但只要在 L 兩端并上一個可變電容器， 并令 與 為固定電容， 則在調整頻率時， 基本上不會影響反饋系數。2 ）改進型電容三點式(1) 如圖是克拉潑振蕩器的實際電路和交流等效電路圖 67它的特點是在前述的電容三點式振蕩諧振回路電感支路中增加了一個電容 C3，其取值比較小，要求 C3<< C1，C3<< C2。先不考慮各極間電容的影響，這時諧振回路的總電容量 C為 C1、C2 和 C3 的串聯(lián)，即1111 C3 C1C2 1CC1C2C3C3011LCLC3FC1C3pC1C2RLp2 R0( C3 )2 RoC1于是，振蕩頻率為

14、f 0 112 LC 2 LC 3使上式成立的條件是 C1和 C2 都要選得比較大，由此可見， C1、C2 對振蕩頻率的影響顯著減小，那么與 C1、C2并接的晶體管極間電容的影響也就很小了，提高了振蕩頻率的穩(wěn)定度。(2) 西勒電路是在克拉潑電路的 L 兩端并聯(lián)上一個電容得到的，有效的改善了克拉潑電路可調范圍小的缺點，電路圖如圖所示：圖 7CC41C3 C4111C1C2C38所以振蕩頻率f0 112 L C3 C42 LC該電路頻率穩(wěn)定性非常高，振幅穩(wěn)定，頻率調節(jié)方便，適合做波段振蕩器。通過對以上的幾種電路的分析，可以看出：1. 電感反饋式三端振蕩器：容易起振，調頻方便，但波形失真較大；2.

15、電容反饋式三端振蕩器：波形好，頻率穩(wěn)定性好，但調頻不方便；3. 克拉潑振蕩器：調頻方便但可調范圍小；4. 西勒振蕩器：頻率穩(wěn)定性高，振幅穩(wěn)定，調頻方便。所以，在本設計中擬采用并聯(lián)改進型的西勒電路振蕩器。3. 石英晶體振蕩器a. 主要成分： SiO2天然的石英晶體有六個側面，呈六棱雙角錐形。經過適當的切割，可獲得石英晶體薄片晶片。不同切向得到的晶片特性不同固有諧振頻率不同。b. 主要特性：壓電效應在晶片上加電場， 晶片會產生機械變形， 加交變電場， 晶片會產生機械變形振動機械振蕩，同時，它的機械振蕩又會產生交變電場。換句話說，晶片能實現電能和機械能的相互轉換。這種能量轉換的過程與 LC并聯(lián)諧振回

16、路中：電感的磁場能與電容的電場能相互轉換的情況相類似。 晶片的這種物理特征稱為 “壓電效應”。當外加交變電壓的頻率等于晶片的固有頻率時，石英晶體振蕩的振幅會突然增加，晶體呈現出純電阻性質， 損耗極小， Q值極高，這種現象稱為 “壓電諧振”，所以石英晶體實際上是一種電機械的諧振子。c. 電路符號及等效電路電路符號：中間表示石英晶片， 晶片表面鍍一層金屬膜， 焊上金屬電極。 其等效電路分為靜9態(tài)等效電路和動態(tài)等效電路。靜態(tài)時：石英晶體相當于一個平板電容器，晶片相當于介質， 金屬膜相當于兩個極板，等效電路為：C0 ：晶體的靜態(tài)電容，皮法數量級圖 8動態(tài)時：石英晶體相當于一個振蕩電路，其等效電路為：L

17、：晶體電感，反映晶體的慣性， 10 210 3HC：晶體電容，反映晶體的彈性， 10 1 10 2PFR：晶體的損耗電阻，幾歐 幾百歐。w0 L1分析：由于 L 很大， C、R很小，所以4 106Q010Rw0 cR這樣大的Q0 值是一般的 LC 回路所做不到的。從等效電路可以看出。1 串聯(lián)諧振狀態(tài)：諧振頻率?=2 并聯(lián)諧振狀態(tài)：諧振頻率? =12?11=?1+?=?2? ?2? ?000?+?0從數量級上看， CC0 ，因此， fs 和 fP 兩個頻率非常接近。石英晶體的電抗頻率特性曲線。在f s f p 頻率區(qū)間內，晶體呈感性；在其余的頻率區(qū)間內，晶體呈容性。圖圖 9石英晶體諧振器具有優(yōu)良

18、的特性, 具體表現為：a. 石英晶體諧振器具有很高的標準性。b.石英晶體諧振器與有源器件的接入系數p 很小 , 一般為 10 -3 = 10 -4 。c. 石英晶體諧振器具有非常高的 Q值。根據晶體在電路中的作用, 可以將晶體振蕩器歸為兩大類: 并聯(lián)型晶體振蕩器和10串聯(lián)型晶體振蕩器。1) 并聯(lián)型晶體振蕩器圖 4-17 示出了一種典型的晶體振蕩器電路 , 當振蕩器的振蕩頻率在晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時晶體呈感性 , 該電路滿足三端式振蕩器的組成原則 , 而且該電路與電容反饋的振蕩器對應, 通常稱為皮爾斯 (Pierce)振蕩器。EcCC 3CqV.C1C1C3gm UbELqC0.

19、 CU bC2rqeC2B(a)(b)圖 10反饋系數 F 的大小為FC 1。由于晶體的品質因數 Q很高 , 故其并聯(lián)諧振C 2電阻 Ro 也很高 , 雖然接入系數 p 較小 , 但等效到晶體管 CE兩端的阻抗 RL 仍較高 , 所以放大器的增益較高 , 電路很容易滿足振幅起振條件。 b-e 型并聯(lián)晶體振蕩器的典型電路如圖所示， 該電路是一個雙回路振蕩器， 它的固有諧振頻率略高于振蕩器的工作頻率， 負載回路選用的是并聯(lián)諧振回路， 可以抑制其他諧波， 有利于改善輸出波形，并且電路的輸出信號較大，但頻率穩(wěn)定度不如 b-c 型振蕩電路，因為在 b-e 型電路中，石英晶體則接在輸入阻抗低的 b-e 之

20、間，降低了石英晶體的標準性。其等效電路如圖 (b) 所示。和一般 LC 振蕩器相比，石英晶體振蕩器在外界因素變化而影響到晶體的回路固有頻率時， 它還具有使頻率保持不變的電抗補償能力， 原因是石英晶體諧振器的等效電感 Le 與普通電感不同， 當頻率由 w q 變 w o 化到時，等效電感值將由零變到無窮大，這段曲線十分陡峭， 而振蕩器又剛好被限定在工作在這段線性范圍內，也就是說，石英晶體在這個頻率范圍內具有極陡峭的相頻特性曲線， 因而它具有很高的電感補償能力。2)串聯(lián)型晶體振蕩器在串聯(lián)型晶體振蕩器中 , 晶體接在振蕩器要求低阻抗的兩點之間, 通常接在反饋電路中。如圖是一串聯(lián)型晶體振蕩器的實際線路

21、和等效電路。Ec11LVC 1JTVC1LC 2圖 11在串聯(lián)型晶體振蕩器中，晶體接在振蕩器要求低阻抗的兩點之間，通常接在反饋電路中。 由串聯(lián)型振蕩器的實際路線和等效電路。 可以看出， 如果將石英晶體短路，該電路即為電容反饋的振蕩器。 電路的實際工作原理為： 當回路的諧振頻率等于晶體的串聯(lián)諧振頻率時， 晶體的阻抗最小， 近似為一短路線， 電路滿足相位條件和振幅條件，故能正常工作；當回路的諧振頻率距串聯(lián)諧振頻率較遠時，晶體阻抗增大，是反饋減弱，從而使電路不能滿足振幅條件， 電路不能正常工作。串聯(lián)型晶體震蕩器的工作頻率等于晶體的串聯(lián)諧振頻率， 不需要外加負載電容 CL ,通常這種晶體標明其負載電容

22、為無窮大，在實際制作中，若f q 有小的誤差，則可以通過回路調諧來微調。 串聯(lián)型晶體振蕩器只能適應高次泛音工作， 這是由于晶體只起到控制頻率的作用， 對回路沒有影響， 只要電路能正常工作， 輸出幅度就不受晶體控制。由于晶體的精確度極高， 所以串聯(lián)晶體振蕩器足以滿足實際要求， 而且串聯(lián)振蕩容易設計電路容易搭建所以本次設計選串聯(lián)諧振電路來實現。3.2元器件參數的計算1.席勒振蕩器參數的計算1 ）確定三極管靜態(tài)工作點RcEcR1C3如圖是要設計的電路及其交流等效電路VC1V合理地選擇振蕩器的靜態(tài)工作點，對振蕩LR2CbCRe4器的起振，工作的穩(wěn)定性，波形質量的好C2壞有著密切的關系。般小功率振蕩器的

23、(a)圖 12靜態(tài)工作點應選在遠離飽和區(qū)而靠近截止區(qū)的地方。根據上述原則， 由附錄三極管 2n3904 的參數的選取 ICQ = 2mA，VCEQ = 6V，=100 ；C3C1LC4C2(b)12則有 ReUCC UCEQ12 6Rc3KI CQ2為提高電路的穩(wěn)定性Re 值適當增大，取Re=1K則 Rc2K因： UEQ =ICQ ?Re則： UEQ =2mA× 1K=2V因： IBQ = ICQ?則： I BQ =2mA/100=0.02mA一般取流過 Rb2 的電流為 5 10I BQ ,若取 10I BQ因： R2=UBQUBQ = UEQ + 0.710IBQ所以 R2=2.

24、7V=2.7V= 13.5K10?I BQ10?0.0.2mA所以取標稱電阻為12K? 。VCC-U BQ因：R1 =UBQR2則： R1 = 12V-2.7V12K = 41.3K 2.7V2) 交流參數的確定回路中的各種電抗元件都可歸結為總電容 C 和總電感 L 兩部分。確定這些元件參量的方法， 是根據經驗先選定一種， 而后按振蕩器工作頻率再計算出另一種電抗元件量。 從原理來講， 先選定哪種元件都一樣， 但從提高回路標準性的觀點出發(fā)，以保證回路電容 Cp遠大于總的不穩(wěn)定電容 Cd 原則，先選定 Cp為宜。若從頻率穩(wěn)定性角度出發(fā)， 回路電容應取大一些， 這有利于減小并聯(lián)在回路上的晶體管的極間

25、電容等變化的影響。 但 C 不能過大， C過大，L 就小，Q值就會降低，使振蕩幅度減小，為了解決頻穩(wěn)與幅度的矛盾，通常采用部分接入。反饋系數 F=C1/C2 ，不能過大或過小，適宜 0.1 0.5 。因振蕩器的工作頻率為：當 LC 振蕩時，按題目要求 fo =1520 MH ，本次選 20MH本電路中，則回路的諧振頻率主要由 C3 、 C4 、L決定，即f112LC2 L(C3 C4 )有L?(C3 + C4) =216 = 6.33 ×10 -17 = 63.3 ×10-6 ×10 -124? ?20?1013為了計算簡便取 “64×10-6 

26、5;10 -12 ”則取 C3 + C4 = 8pF， L = 8H取 C3 =C4 = 4pF，因要遵循 C1 ，C2 >>C3 , C4 ， C1 / C2 =0.1 0.5 的條件，故取 C1 = 40pF則C2 =60pF。2 . 串聯(lián)石英晶體振蕩器的計算1 ）確定三極管靜態(tài)工作點如圖是要設計的電路及其交流Ec等效電路正確的靜態(tài)工作點是振蕩器R1LC1能夠正常工作的關鍵因素，靜態(tài)工作VJTVLC1點主要影響晶體管的工作狀態(tài)，若靜R2C2C2態(tài)工作點的設置不當則晶體管無法進Re行正常的放大，振蕩器在沒有對反饋信號進行放大時是無法工作的。振蕩(a)圖 13(b)器主電路的靜態(tài)工

27、作點主要由R1 、R2 、Re 決定，將電感短路，電容斷路，得到直流通路。根據上述原則，由附錄三極管 2n3904 的參數的選取 I CQ = 2mA，VCEQ = 6V，=100 ；則有 ReU CCU CEQ1263KI CQ2因： ? =?則： ?=2mA×3K=6V?因：= ?則：?=2mA/100=0.02mA?一般取流過 Rb2 的電流為 5 10IBQ , 若取 10I BQ?因： ?= 10?2?= ?+ 0.76.7V?6.7V所以 ?= 33.5?210?I BQ10?0.0.2mA因：?=VCC-U BQ?1UBQ2則： ?12V-6.7V33.5? 26.4?

28、1 =6.7V2) 交流參數的確定對于振蕩器， 當電路接為串聯(lián)型振蕩器時，晶體起到短路電阻的作用， 輸出頻率14應為 20MHZ； 主要頻率由石英晶體決定，諧振回路只起微調的作用。由于沒有20MHZ的石英晶體所以所以選25MHZ的石英晶體通過諧振電路來微調到20MHZ。本電路中，則回路的諧振頻率主要由 C1 、C2 、L微調，即f =1=12? ?2?(? ?)112有 L ?(C1 C2)=6 =6.33 ×10 -17 =63.3 ×10-6 ×10 -1224? ?20?10有為了計算簡便取 “64×10 -6 ×10 -12”則取 C3

29、 C4= 8pF ，L = 8H本應去取 C1 =C2 = 8pF，L = 8H但為了微調頻則取 C1 =8pF，C2= 10pF，L = 10 H3.3 仿真結果與分析1. 軟件簡介Multisim 是一個專門用于電子線路設計與仿真的EDA工具軟件，它是加拿大 IIT 公司（ Interactive Image Technologise Ltd.）推出的繼 EWB之后的版本。它包含了電路原理圖的圖形輸入、 電路硬件描述語言輸入方式， 具有豐富的仿真分析能力。 NI Multisim 軟件結合了直觀的捕捉和功能強大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進行設計和驗證。 學生可以很方便地把剛剛學到

30、的理論知識用計算機仿真真實的再現出來， 并且可以用虛擬儀器技術創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。Multisim軟件特點 :(1) 直觀的圖形界面：整個操作界面就像一個電子實驗工作臺，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測試儀器均可直接拖放到屏幕上， 輕點鼠標可用導線將它們連接起來， 軟件儀器的控制面板和操作方式都與實物相似， 測量數據、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的一樣。(2) 豐富的元器件庫：Multisim 大大擴充了 EWB的元器件庫， 包括基本元件、半導體器件、運算放大器、 TTL 和 CMOS數字 IC、DAC、ADC及其他各種部件，且用戶可通過元件編輯器自行創(chuàng)建或修改所需元件模型， 還

31、可通過 liT 公司網站或其代理商獲得元件模型的擴充和更新服務。(3) 豐富的測試儀器： 除 EWB具備的數字萬用表、 函數信號發(fā)生器、 雙通道示15波器、掃頻儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀和邏輯轉換儀外，Multisim新增了瓦特表、失真分析儀、頻譜分析儀和網絡分析儀。尤其與EWB不同的是：所有儀器均可多臺同時調用。(4) 完備的分析手段：除了 EWB提供的直流工作點分析、 交流分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析、噪聲分析、失真分析、參數掃描分析、溫度掃描分析、極點一零點分析、傳輸函數分析、靈敏度分析、最壞情況分析和蒙特卡羅分析外， Multisim新增了直流掃描分析、批處理分析、用戶定義分析、噪聲圖

32、形分析和射頻分析等，基本上能滿足一般電子電路的分析設計要求。(5) 強大的仿真能力： Multisim 既可對模擬電路或數字電路分別進行仿真，也可進行數?；旌戏抡妫绕涫切略隽松漕l (RF) 電路的仿真功能。仿真失敗時會顯示出錯信息、提示可能出錯的原因，仿真結果可隨時儲存和打印。2. 西勒振蕩器的仿真以下為 Multisim對西勒振蕩器的仿真：圖 141 ）仿真結果16圖 15 示波器波形圖 16 頻率計讀數17圖 17 測量探針讀數2 ）仿真分析仿真結果達到了預期效果（主要技術指標：振蕩頻率15-20MHz, 輸出信號幅度5( 峰峰值 ) ，可調；頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10-4 ）輸出幅度可以通過調

33、節(jié)負載上的滑動變阻器來改變。3. 串聯(lián)石英晶體自激振蕩器的仿真以下為 Multisim 對晶體振蕩器的仿真圖 18181 ）仿真結果圖 19 示波器波形圖 20 頻率計讀數19圖 21 測量探針讀數2 ）仿真分析仿真結果達到了預期效果（主要技術指標：晶振頻率為20MHz, 輸出信號幅度5V(峰峰值 ) ，可調）輸出幅度可以通過調節(jié)負載上的滑動變阻器來改變。3.3仿真注意事項1. 間歇振蕩防止方法：起振時 KF不要太大外，主要方法是適當選取偏壓電路中Cb 、Ce的值。EcLcR1CbVR2CeC1LReC2(a)圖 23圖 22間歇振蕩時 Ub 與 Eb 的波形2. 頻率拖曳現象頻率拖曳是在緊耦

34、合的振蕩器中，當變化一個回路的諧振頻率時，振蕩頻率具有非單值的變化。防止方法：減小兩回路的耦合。20E cL 1C1L2C2ML1L2CbC1C2Vr 1r2RbRrCe(a)(b)圖 24變壓器反饋振蕩器 (a) 實際電路 ; (b)耦合回路的等效電路3. 振蕩器的頻率占據現象在一般 LC 振蕩器中 , 若從外部引入一頻率為 fs 的信號 , 當f s接近振蕩器原來的振蕩頻率 f1 時, 會發(fā)生占據現象 , 。4. 寄生振蕩在高頻放大器或振蕩器中 , 由于某種原因 , 會產生不需要的振蕩信號, 這種振蕩稱為寄生振蕩。產生寄生振蕩的形式和原因是各種各樣的, 有單級和多級振蕩 , 有工作頻率附近的振蕩或者是遠離工作頻率的低頻或超高頻振蕩。C1L1LcC2C3RCbcVVLcLbLbEc(a)(b)uc0t(c)圖 25 低頻寄生振蕩的等效電路和波形四、結論課程設計是將課程基本理滄轉化為課程實踐的活動的“橋梁”，課程設計水21平