目录摘要 (1)1.引言 (3)2.Multisim 简介 (4)3.正弦波振荡器的基本原理 (6)3.1起振过程与起振条件 (6)3.2平衡过程与平衡条件 (7)3.3平衡状态的稳定条件 (8)4.三点式LC振荡器 (9)4.1电容三点式振荡器 (9)4.2克拉勃电路 (10)4.3西勒电路 (11)5.石英晶体振荡器 (12)5.1 压电效应及其等效电路 (12)5.2石英晶体的阻抗特性 (12)5.3石英晶体振荡器电路 (13)5.3.1并联型晶体振荡电路 (13)5.3.2串联型晶体振荡电路 (14)6.振荡电路的设计及仿真 (14)6.1 主要原件参数设计 (14)6.1.1振荡电路部分 (15)6.1.2输出级部分 (17)6.2 电路的仿真 (16)7. 调试波形与实物图 (21)8.总结 (24)参考文献 (25)附录1.元件清单 (26)摘要：石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
石英谐振器因具有极高的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件，如彩电的色副载波振荡器、电子钟表的时基振荡器及游戏机中的时钟脉冲振荡器等，石英晶体成本较高，故在要求不太高的电路中一般采用陶瓷谐振元件。
本设计对利用石英晶体构成正弦波的振荡器的方法做了较深入的研究，对振荡器的原理及石英晶体振荡器原理做了详细的介绍并通过Multisim 软件设计、仿真出串并联可交换的石英晶体振荡器，最后按照原理图进行实物的连接、调试和参数的计算。
关键词：晶体；振荡器；串并联；Multisim仿真Abstract:Quartz crystal oscillator is a high precision and high stability of the oscillator, is widely used in color television sets, computers, remote controls and other kinds of oscillator circuits, and communications systems for the frequency generator, generate the clock for the data-processing equipment signal and reference signals for a particular system. Quartz resonators for very high frequency stability, it is mainly used in the required oscillation frequency is very stable as resonant circuit elements such as color TV color subcarrier oscillator, electronic watches and games when the base of the clock oscillator pulse oscillators, quartz crystal high cost, it is not too high in the required circuit components generally use ceramic resonators.This design constitutes a sine wave on the use of quartz crystal oscillator method to do a more in-depth research on the oscillator principle and principle of quartz crystal oscillators made a detailed introduction and adoption of Multisim software design, simulation a commutative series-parallel quartz crystal oscillator, and finally in accordance with the schematic diagram for physical connections, debugging and parameter calculation.Keywords：Crystal；Oscillator；Series-parallel；Multisim Simulation1.引言：正弦波振荡器是能量转换器件，是指不需要输入信号控制就能自动地将直流电转换为特定频率和振幅的正弦交变电压（电流）的电路。
正弦振荡电路与非正弦振荡电路的一个重要区别是:正弦振荡电路具有选频网络。
常用的正弦波振荡器有电容反馈振荡器和电感反馈振荡器两种。
后者输出功率小，频率较低；而前者可以输出大功率，频率也较高。
振荡器与放大器的区别在于无需外加激励信号就能产生具有一定频率，一定波形和一定振幅的交流信号。
正弦波振荡器的主要性能指标是振荡频率的准确度和稳定度、振荡幅度的大小其稳定性、振荡波形的非线性失真、振荡器的输出功率和效率。
振荡器输出的信号频率、波形、幅度完全由电路自身的参数决定。
正弦波振荡器可分为两大类：1、正反馈振荡器：正反馈振荡器是利用反馈原理构成的，它是目前应用最广的一类振荡器。
它又可分为LC振荡器、晶体振荡器和RC振荡器三类。
2、负阻振荡器：负阻振荡器将负阻抗元件直接连接到谐振回路中，利用负阻器件的负阻抗效应去抵消回路中的损耗，从而产生出正弦波振荡。
正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中。
此类应用中，对振荡器提出的要求是振荡频率和振荡振幅的准确性和稳定性。
正弦波振荡器的另一类用途是作为高频加热设备和医用电疗仪器中的正弦交变能源。
这类应用中，对振荡器提出的要求主要是高效率地产生足够大的正弦交变功率，而对振荡频率的准确性和稳定性的要求一般不作苛求。
2.Multisim简介NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。
作Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。
NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。
学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
NI Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件具。
(1)直观的图形界面整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；(2)丰富的元器件提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。
(3)强大的仿真能力以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎，通过Electronic workbench 带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。
包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、电路向导等功能。
(4)丰富的测试仪器提供了22种虚拟仪器进行电路动作的测量：万用表、函数信号发生器、瓦特表、示波器、波特仪、字符发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度仪、频谱仪、网络分析、测量探针、四踪示波器、频率计数器、伏安特性分析仪、安捷伦仿真仪器、安捷伦示波器、泰克仿真示波器、伏特表、安培表、电流探针、Lab VIEW仪器。
这些仪器的设置和使用与真实的一样，动态互交显示。
除了Multisim提供的默认的仪器外，还可以创建LabVIEW的自定义仪器，使得图形环境中可以灵活地可升级地测试、测量及控制应用程序的仪器。
(5)完备的分析手段Multisimt提供了许多分析功能：直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真度分析、直流扫描分析、直流和交流灵敏度分析、参数扫描分析、温度扫描分析、传输函数分析、最差情况分析、零级分析、蒙特卡罗分析、线宽分析、嵌套扫描分析、批处理分析、用户自定义分析。
它们利用仿真产生的数据执行分析，分析的范围很广，并可以将一个分析作为另一个分析的一部分的自动执行。
集成LabVIEW和Signalexpress快速进行原型开发和测试设计，具有符合行业标准的交互式测量和分析功能。
(6)独特的射频(RF)模块提供基本射频电路的设计、分析和仿真。
射频模块由RF-specific（射频特殊元件，包括自定义的RF SPICE模型）、用于创建用户自定义的RF模型的模型生成器、两RF-specific仪器（频谱分析仪和网络分析仪）、一些RF-specific分析（电路特性、匹配网络单元、噪声系数）等组成；(7)强大的MCU模块支持4种类型的单片机芯片,支持对外部RAM、外部ROM、键盘和LCD等外围设备的仿真，分别对4 种类型芯片提供汇编和编译支持；所建项目支持C代码、汇编代码以及16进制代码,并兼容第三方工具源代码；包含设置断点、单步运行、查看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。
(8)完善的后处理对分析结果进行的数学运算操作类型包括算术运算、三角运算、指数运行、对数运算、复合运算、向量运算和逻辑运算等；(9)详细的报告能够呈现材料清单、元件详细报告、网络报表、原理图统计报告、多余门电路报告、模型数据报告、交叉报表7种报告；(10)兼容性好的信息转换提供了转换原理图和仿真数据到其他程序的方法，可以输出原理图到PCB布线（如Ultiboard、OrCAD、PADS Layout2005、P-CAD和Protel）；输出仿真结果到MathCAD、Excel或LabVIEW；输出网络表文件；向前和返回注；提供互联网共享文件等功能。
3.正弦波振荡器的基本原理实际中的反馈振荡器是由反馈放大器演变而来，如图3。
CC图3 自激振荡建立的物理过程若开关K 拨向“1”时，该电路则为调谐放大器，当输入信号为正弦波时，放大器输出负载互感耦合变压器L2上的电压为vf ，调整互感M 及同名端以及回路参数，可以使 vi = vf 。
此时，若将开关K 快速拨向“2”点，则集电极电路和基极电路都维持开关K 接到“1”点时的状态，即始终维持着与vi 相同频率的正弦信号。