用Multisim对石英晶体振荡器进行仿真 |
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实验目的与要求
1、熟悉晶体振荡器的基本工作原理。 2、掌握静态工作点和负载变化对晶体振荡器的影响。 3、了解晶体振荡器工作频率微调的方法。 4、掌握晶体振荡器频率稳定度高的特点。 实验仪器微机,仿真软件Multisim13.0 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。 图一 1、观察输出波形,测量振荡频率和输出电压幅度。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: 波形图f振荡频率=2.083kHZ; 输出振荡幅度为:8.724 V; 2、测量静态工作点的变化范围(IEQmin-IEQmax)。操作方法:先将R2调成0%,测IEQmin,接着按下图操作所示进行操作。 选择IE就行,接着就可以按仿真 IQE最小值IQE最大值的操作和上面一样,将R2调到100%,重复上述操作。 IQE最大值 3、测量当静态工作点在上述范围时输出频率和输出电压的变化。R6=30k保持不变,分别取R2:25%、50%、75%,自行设计记录表格。 R2 25% 50% 75% 输出频率 0 HZ 4.676 MHZ 4.675 MHZ 输出电压 10.359 nV 8.724 V 8.730 V 4、测量负载变化对振荡频率和输出电压幅度的影响R2:50%,C2=50%保持不变,分别取R6:10k、30k、50k,自行设计记录表格。 R6 10k 30k 50k 振荡频率 4.676 MHZ 4.676 MHZ 4.675 MHZ 输出电压 7.423 V 8.724 V 8.867 V 5、测量微调电容变化对振荡频率和输出电压幅度的影响R2:50%,R6=30k,分别取C2:48%、50%、52%,自行设计记录表格。 C2 48% 50% 52% 振荡频率 4.679 MHZ 4.676 MHZ 4.679 MHZ 输出电压 8.024V 8.724 V 8.481 V 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:这是一个以石英谐振器作选频网络的反馈型振荡器称为(石英晶体振荡器),波形图显示,该振荡器频率f振荡频率=2.083kHZ; 输出振荡幅度为:8.724 V; 2、实验内容2的测试结果表明:该振荡器具有极好的稳定度。IQEmin:-1.92978、IQEmax:-1.11025; 3、实验内容3的测试结果表明:当R2值过小的时候,石英晶体无法发生振荡,所以频率为0 HZ,当石英晶体开始振荡之后,会迅速趋近于稳定,频率变化很小。 4、实验内容4的测试结果表明:无论R6如何变化,振荡器的频率都不会发生很大的变化。 5、实验内容5的测试结果表明:对电容C2进行微调,对振荡器的频率造成影响很小。石英晶体的参数值十分稳定,所以它的等效谐振回路具有很高的标准性。 |
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