Multisim仿真晶体振荡器(修正版)

原文发表于 2012-05-23，百度空间，电波飞扬，作者 BG3ILA

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- - ->> Multisim中晶振在哪里？<<- - -

晶振位于Multisim 自带元件库中，目录路径为 MasterDataBase ->Misc ->CRYSTAL 但是参数只有少数几种：

HC-49/U系列：

1.5 / 3 / 5 / 7 / 11 / 15 / 25 / 40 / 80 MHz HC-49/US系列：

5 / 7 / 11 / 15 / 25 / 40 MHz 32.768 kHz 石英钟晶体： R145 / R26 / R38

32.768 kHz 的时钟信号经过15次二分频后，就得的1 Hz的秒脉冲。实时时钟常用这个频率。

- - ->> Multisim修改晶振频率 <<- - -

如果需要其他频率的晶振，需要自己创建元件，或者，修改已有的晶振。修改之前，首先要了解晶振的电路模型。下面是《模拟电路基础》课程时间：

晶体具有串联谐振的特性。在完整等效电路中，电容Cq1、电感Lq1、电阻Rq1串联，表示其基音特性。其他的为其各次谐波泛音。

C0 是晶振的静态电容，是以石英为介质，两个基板为电极构成的电容，其引脚、支架产生的电容也一并计入。C0 远大于 Cqn。

晶体具有很大的Lq，约为几十毫亨；具有很小的Cq，小于0.01pF；以及很高的Q值，常大于10的五次方。

在Multisim中，采用基频等效电路来模拟晶振，LS，CS，RS和CO四个参数分别就是基频等效电路中的Lq，Cq、Rq和C0。于是，您应该已经了解该如何修改了，根据串联谐振频率公式，修改LS和CS两个参数，就可以改变其频率。

具体步骤如下：

1） 插入一个标称频率和所需频率相近的晶振

打开它的属性，选择 Value (数值) 选项卡 2） 点击“Edit Model (编辑模型)”

在“编辑模型”窗口中，通常选择保持电感参数不变，修改电容参数。利用串联谐振公式计算新的参数 3） 点击“Change Part Model (修改部分模型)”，保存

修改。

修改后的晶振即可用于仿真。

(1) 原始模型的晶振为 11 MHz，三倍频后为 33 MHz：

(2) 修改后的晶振频率为 10 MHz，三倍频降到 30 MHz：

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- - ->>Multisim仿真振荡器:让电脑多算一会 <<- - -

振荡器仿真要让机器多算一会，起振需要时间。 某日需仿真一晶体振荡器。精心计算原件参数后送入Multisim10仿真。开始运行后，许久，振荡输出一直是一条直线。故以为电路设计有问题。实际上，晶体振荡器从上电到稳定输出振荡信号需要一个过程，我设计的电路中，根据Multisim的计算，大约需要0.2毫秒。

而本人2002年出厂的老笔记本电脑算完这0.2毫秒的瞬态响应需要将近一分钟的时间 。所以，不是电路设计有问题，应该让仿真多跑一会，不要手工计算的结果缺少信心。

软件计算的瞬态响应右图所示。红线为调制信号，粉线为振荡器输出。注意在输出信号波形上可以看出寄生调幅。

最后附送电路原理图，注意电源那个100R电阻线连错了，虽然不影响仿真，但请自行纠正……

这是一个三倍频FM调制电路。晶振X1作为选频反馈，和三极管Q1构成振荡器。变容二极管D1受到外加信号调制，完成调频。C5、C6和L1谐振在晶振的三倍频上。（C5、C6和L1的高电压端应该连接在图中红

色4的位置，而非直接连接在VCC上，100R的电阻便于电路去耦，可当做电源内阻处理。）

= 完 =