用Multisim对石英晶体振荡器进行仿真

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。