用Multisim对LC正弦波振荡器进行仿真

实验目的与要求

1、进一步学习掌握正弦波振荡器的相关理论。

2、掌握LC三点式振荡器的基本原理，熟悉各元器件的基本功能。

3、理解静态工作点和回路电容对振荡器的影响。

4、加深对LC振荡器频率稳定度的理解。

实验内容与测试结果

在Multisim13.0电路窗口中，创建如下图所示仿真电路。

1、观察起振过程。

对图1，单击仿真按钮，从示波器中观察到的输入输出波形如下：

2、观察稳定输出波形，测量振荡器频率变化，估算短周期频率稳定度。

一分钟，记录振荡频率的最大值和最小值。

设稳定度为N；

N=（Fmax-Fmin）/[(Fmax+Fmin）/2)]=1.91732。

3、测试静态工作点对起振和输出幅度的影响。

C2取50%保持不变，改变R3，分别取20%、50%、80%，DC operating point,并自行设计记录

C2	50%	50%	50%
R3	20%	50%	80%
输出幅度/VAC	8.79275	9.31538	9.44089

对起振的影响如下三图所示：

4、测试回路电容对振荡频率和输出幅度的影响，并理论上给出解释。

R3取50%保持不变，改变C2，分别取20%、50%、80%，DC operating point,并自行设计记录

R3	50%	50%	50%
C2	20%	50%	80%
输出幅度/VAC	8.93430	9.32366	9.40197

对起振的影响如下三图所示：

实验结果分析

对上述实验内容及测试结果分别分析如下：

1、实验内容1的测试结果表明：这是一个反馈型LC正弦振荡器，LC回路本身总是有正电阻，所以引入一个负反馈，来抵消正电阻，这个过程就是起振的过程，当正电阻完全抵消时，振荡器开始等幅振荡。

2、实验内容2的测试结果表明：一分钟内，最小振荡频率为：1.234MHZ；最大振荡频率为：

58.465MHZ，最大频率振荡时，波形已经稳定，求稳定度： N=（Fmax-Fmin）/[(Fmax+Fmin）/2)]=1.91732。

3、实验内容3的测试结果表明：C2保持不变时，随着R3逐渐变大，起振的速度逐渐变快，而且起振的输出幅度也在逐渐变大，随着R值越大，ω≈（√1/LC）*R3振荡器的第一次冲击也会越大，开始振荡的幅度也越大，但是最终都会变得稳定。

4、实验内容4的测试结果表明：R3保持不变时，随着C2逐渐变大，起振的速度逐渐变快，，而且比电阻得效果更明显，起振的输出幅度也在逐渐变大，随着C值越大，储存得电能也越多，释放时振荡器的第一次冲击也会越大，ω≈√1/LC。开始振荡的幅度也越大，但是最终都会变得稳定。

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