高职高专高频电子线路是电子通讯类专业的技能根底课程之一，涉及到通讯体系中高频单元电路的功用、结构及功能剖析等理论常识，一起也具有培育学生高频电路规划实践教育才能的意图。该课程正弦波振动器部分理论较笼统，凭借实践环节演示不同振动器的原理、特色、电路结构等较难完成，大部分学生承受常识效果差，规划电路费力且不知道怎么仿真剖析。文中以Multisim 10为渠道，规划了振动频率为404.978 kHz，峰峰值为8.00 V的西勒振动器电路，剖析了参数调整引起的电路特性改动规则。Multisim电路仿真软件引进到理论教育中，既加深了学生对理论常识的了解，又激发了学生运用仿真渠道进行电路规划的积极性，从而起到了联络理论学习和实践才能培育的枢纽效果。
1 电路规划
振动器首要由扩大电路、选频电路和反应电路组成，只要一起满意振幅和相位平衡条件，体系才有或许发生振动。西勒振动器原理图如图1所示。
1.1 静态作业点规划
一般原则是在满意起振条件下应挑选较低的作业点，振动电路起振后，振幅增大，振动将在截止区进入振幅安稳状况，不致使振动回路Q值减小，振动波形好。一般小功率振动器的ICO为(0.5～5)mA之间选取，本规划选%&&&&&%Q为1.15 mA，VCEQ=9.7 V，β=50。经核算：
取RE=2 kΩ，高频扼流圈LC以防止高频信号被旁路，且为晶体管集电极构成直流通路。一般取流过R2的电流为(5～10)IBO。
求得R2=5.1 kΩ，R1=15 kΩ。
1.2 振动电路规划
振动回路参数的挑选首要依据振动频率、起振条件和振动波形确认。一般振动频率在几兆赫兹以下的LC回路，C值可选几皮法，振动频率在几十兆赫兹时，C值可选为几十皮法;为了获得振动频率的安稳，C值应获得大些，以减小晶体管极间电容和引线寄生电容的影响。但是，C值获得过大，会使振动回路的Q值和谐振阻抗下降，电路的负载才能和振动振幅减小，导致波形变坏。确认了C后，由振动频率核算公式可核算电感L的值。为便利调查参数改动引起的电路特性改动，本规划取C4max=470 pF，L=1 mH。为满意C1>>C3，C2>>C3，取C1=1 nF，C2=33 nF，C3=47 pF。
作为可变增益器材的三极管，有必要由偏置电路设置适宜的静态作业点，以确保起振时作业在扩大区，供给满意的增益，满意振幅起振条件。从稳频的视点动身，应挑选特征频率fT较高的晶体管，这样晶体管内部相移较小，一般挑选fT>(3～10)fmax，一起期望电流扩大系数β大些，既简单振动，也便于减小晶体管和谐振回路之间的耦合，以确保电路的选频功能和稳频功能。晶体管挑选2N2222或2N2369，负载端接入探针，运用Multisim 10.1规划的西勒振动器如图2所示。
阐明几点，能够改动Multisim 10.1界面下电路原理图连接线色彩(体系默许是桔红色)，办法是单击拟变色线条，点击鼠标右键，选“改动色彩”;可改动示波器、记载仪背景色(体系默许是黑色)，为便利打印，常挑选示波器界面“反向”按钮，记载仪界面“Reverse Colors”菜单;挑选记载仪“Show/Hide Cursors”菜单，可检查示波器被接入通道的准确参数值。
2 Multisim 10.1仿真剖析
2.1 仿真成果
Multisim 10.1界面下点击“运转”按钮，恰当调整各外表参数值即可进行仿真。图2的频率计设置参数是：丈量频率，AC耦合，灵敏度1 V，触发电平0 V。示波器参数是：时刻轴份额2 ms/DIV、通道A 5 V/DIV，恰当调整X、Y方位。仿真稳幅时，探针上各量数值是：电压峰值7.98 V、电流峰值3.99mA、电压有用值2.82 V、电流有用值1.41 mA、频率405 kHz。频率计显现数值为404.978 kHz。仿真成果与规划根本共同。不接入R4时的仿真输出波形如图3(a)所示。对应图3(a)的通道A参数值如图3(b)所示。
要想得知图2的较高精度频率、电压峰峰值参数，可凭借仿真界面上“记载仪/剖析列表”、“Show/Hide Cursors”两个菜单进行剖析。图3对应的记载仪/剖析列表成果如图4所示。周期T1=9.084 5n-9.0816 n=2.90X10-6 s，T2=9.086 48 m-9.084 50 m=1.98×10-6 s，T=(T1+T2)/2=2.44×10-6 s，则f=1/T=409.84 kHz，由图3(b)可知通道A的VP=3.990 3-(-4.061 5)=8.05 V。选用屡次求平均值办法可使剖析值更挨近规划值。可见，剖析值、仿真成果根本到达规划要求。
2.2 特性剖析
2.2.1 频率特性
频率是靠调理C4来改动的，所以C3不能选得过大，不然振动频率首要由C3和L决议，因而将约束频率调理的规模。这种电路之所以安稳度高，便是靠在电路中串有远小于C1、C2的C3来完成的。若增大C3，该电路就失去了频率安稳度高的长处。反之，C3选的太小的缺陷是，使接入系数Pce下降，振动起伏就比较小了。经过Multisim 10.1仿真可知，随C4接入份额逐步增大，输出信号频率逐步减小，但输出波形振幅坚持8.00 V不变。
理论上，依据振动频率核算式，求得
≈423.85 kHz。丈量值和理论值之间有差错。发生差错首要原因有：游标以格为单位，因而读数时选取的幅值最大的点与实践有不同;电阻、电容自身就存在差错，并且正弦振动器存在体系差错。
2.2.2 反应特性
经过调整电容C2值能够调查电路的反应特性，数据记载如表1所示。跟着电容C2值逐步增大，确保振动起伏的安稳，输出信号振幅逐步减小，起振直至进入平衡状况所需的
时刻加长。因为C3是固定电容，所以谐振回路反映到晶体管输出端的等效负载改动缓慢;C1不变，随C2值增大，故反应系数减小。
C2=10 nF、40 nF时的仿真输出波形如图5(a)、(b)所示。
2.2.3 负载特性
调整可变电阻R4的接入份额，能够改动振动器的负载巨细，记载表2所示数据。R4的接入份额越大，输出信号峰峰值越大，频率根本坚持不变。当R4接入电路超越50%后，振动频率相对不安稳，输出正弦波波形滑润度下降，出现较多毛刺，波形失真。当输出正弦波形失真时，还应在Multisim下进行沟通剖析和噪声剖析。
“沟通剖析”用来核算线性电路的频率响应。在沟通剖析中，首要经过直流作业点剖析核算一切非线性元件的线性、小信号模型，然后树立一个包括实践和抱负元件的复矩阵。一切的输入源信号都将用设定频率的正弦信号替代。在进行沟通剖析时，电路信号源的特点设置中有必要设置沟通剖析的幅值和相角，不然电路将会提示犯错。“噪声剖析”指噪声对电路的影响。噪声是减小信号质量的电的或电磁的能量。经过树立一个电路的噪声模型，再进行类似于沟通剖析的仿真剖析。Multisim可树立热噪声、闪粒噪声、闪耀噪声3种噪声模型。在进行仿真剖析前，先调查电路挑选输入噪声参阅源、输出节点和参阅点。
2.2.4 频率安稳度
图1电路的振动频率为f1=404.978 kHz，为了剖析西勒振动器的频率安稳度的凹凸，在该电路的电容C2两头并联一个10 nF的%&&&&&%，调查此刻振动器振动频率的改动状况，如图6所示，测得此刻该电路振动频率为f11=405.067 kHz，该振动电路的频率相对改动量
，该参数为判别西勒振动器的频率安稳度的有用数据。
3 定论
运用Multisim 10.1软件，到达了规划振动频率为404.978 kHz、峰峰值为8.00 V的西勒振动器电路的根本要求，经过调整相关参数，直观剖析了频率特性、反应特性、负载特性改动规则，电路的频率安稳度较好。凭借仿真软件的整个教育进程，方式生动，学生爱好浓，积极性高，了解力增强，易于承受。Multisim使用于高频电子线路教育有极大的灵活性和优越性。运用Multisim软件规划电路，省时省力省钱，极大地提高了电路规划的功率和质量。因为西勒电路频率安稳性好，振动频率能够较高，做可变频率振动器时其频率掩盖规模宽，波段规模内起伏比较平稳，因而在短波、超短波通讯机、电视接收机等高频设备中得到十分广泛的使用。
