动态电路分析仿真实验
仿真实验二二阶电路响应
二、二阶电路响应的三种状态的仿真一、电路课程设计目的:1、测试二阶动态电路的零状态响应和零输入响应,了解电路元件参数对响应的影响;2、观察、分析二阶电路响应的三种(欠阻尼、过阻尼及临界阻尼)状态轨迹及其特点,以加深对二阶电路响应的认识与理解。
二、仿真电路设计原理:RLC 串联电路,无论是零输入响应,或是零状态响应,电路过渡过程的性质 ,完全由特征方程决定,其特征根:d o LCL R L R p ωαωαα±-=-±-=-±-=22222,1)1()2(2 其中: L R 2=α称为衰减系数,LC10=ω称为谐振频率,220αωω-=d 称为衰减振荡频率 CL R 2>电路过渡过程的性质为过阻尼的非振荡过程。
CL R 2=电路过渡过程的性质为临界阻尼的非振荡过程。
C L R 2=电路过渡过程的性质为欠阻尼的振荡过程。
0=R 等幅振荡实例分析:求开关切换后即t>0时,该电路中R 为多少时,二阶电路处于临界状态。
解:t>0后,电路的微分方程为R1R2R3Ai i V u u u dtdu C R dt u d LC c c c c c 5)0()0(25)0()0(0'22=-=+=-=+=++ Ate e e te A e A e A C t i Ve t e t A A u A A p p p C L R LC L R L R Cp R LCp t t t t t t t t c )5.5006975.35405.3535(10)()()5.354020()(5.35402542.141,42.14121)(2p 0142.14142.14142.141422142.14142.141212121'2''2,1'2-----------=-+--=+=+=∴==-===Ω==∴-±-==++δδδδδ,为两个相等的实根。
电路计算机仿真实验报告
电路计算机仿真分析实验报告实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析一、实验目的1、学习使用Pspice软件,熟悉它的工作流程,即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。
2、学习使用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析的操作步骤。
二、原理与说明对于电阻电路,可以用直观法(支路电流法、节点电压法、回路电流法)列写电路方程,求解电路中各个电压和电流。
PSPICE软件是采用节点电压法对电路进行分析的。
使用PSPICE软件进行电路的计算机辅助分析时,首先在capture环境下编辑电路,用PSPICE的元件符号库绘制电路图并进行编辑、存盘。
然后调用分析模块、选择分析类型,就可以“自动”进行电路分析了。
需要强调的是,PSPICE软件是采用节点电压法“自动”列写节点电压方程的,因此,在绘制电路图时,一定要有参考节点(即接地点)。
此外,一个元件为一条“支路”(branch),要注意支路(也就是元件)的参考方向。
对于二端元件的参考方向定义为正端子指向负端子。
三、示例实验应用PSPICE求解图1-1所示电路个节点电压和各支路电流。
图1-1 直流电路分析电路图R2图1-2 仿真结果四、选做实验1、实验电路图(1)直流工作点分析,即求各节点电压和各元件电压和电流。
(2)直流扫描分析,即当电压源Us1的电压在0-12V之间变化时,求负载电阻R L中电流I RL随电压源Us1的变化曲线。
IPRINT图1-3 选做实验电路图2、仿真结果Is21Adc1.000AVs35Vdc3.200A R431.200A23.20VVs47Vdc1.200A 0VR142.800AIs32Adc 2.000A12Vdc2.800AIIPRINT3.200A10.60V 12.00V Is11Adc 1.000A18.80V 28.80V15.60V3.600VR222.800ARL13.200A18.80VVs210Vdc2.800A Is53Adc3.000AI42Adc图1-4 选做实验仿真结果3、直流扫描分析的输出波形图1-5 选做实验直流扫描分析的输出波形4、数据输出V_Vs1 I(V_PRINT2)0.000E+00 1.400E+00 1.000E+00 1.500E+00 2.000E+00 1.600E+00 3.000E+00 1.700E+00 4.000E+00 1.800E+00 5.000E+00 1.900E+00 6.000E+00 2.000E+00 7.000E+00 2.100E+00 8.000E+00 2.200E+009.000E+00 2.300E+001.000E+012.400E+001.100E+012.500E+001.200E+012.600E+00从图1-3可以得到IRL与USI的函数关系为:I RL=1.4+(1.2/12)U S1=1.4+0.1U S1 (公式1-1)五、思考题与讨论:1、根据图1-1、1-3及所得仿真结果验证基尔霍夫定律。
动态过程分析实验报告
一、实验模块动态过程分析二、实验标题动态过程分析实验三、实验日期及操作者2023年11月1日,实验操作者:张三四、实验目的1. 理解动态过程的基本概念和特性。
2. 掌握动态过程分析方法及其在实际问题中的应用。
3. 分析不同系统在不同条件下的动态响应特性。
五、实验原理动态过程是指系统在受到外部干扰或内部因素变化时,其状态随时间变化的过程。
本实验通过建立数学模型,分析不同系统在不同条件下的动态响应特性。
六、实验步骤1. 确定实验系统:选取一个典型动态系统,如RC一阶电路。
2. 建立数学模型:根据实验系统,建立相应的数学模型,如微分方程。
3. 求解数学模型:运用数学方法求解数学模型,得到系统动态响应表达式。
4. 分析动态响应特性:根据动态响应表达式,分析系统在不同条件下的动态响应特性。
5. 仿真验证:利用仿真软件对实验结果进行验证。
七、实验环境1. 实验地点:实验室2. 实验器材:计算机、仿真软件、RC一阶电路实验装置八、实验过程1. 实验系统确定:选取RC一阶电路作为实验系统。
2. 建立数学模型:根据RC一阶电路,建立如下微分方程:dy/dt + y = u(t)其中,y(t)表示电容电压,u(t)表示输入电压。
3. 求解数学模型:对上述微分方程进行求解,得到动态响应表达式:y(t) = u(t) e^(-t/τ)其中,τ = RC表示电路时间常数。
4. 分析动态响应特性:根据动态响应表达式,分析以下条件下的动态响应特性:a. 当电容值较小时,时间常数τ减小,电路响应较快。
b. 当电容值较大时,时间常数τ增大,电路响应较慢。
c. 当电阻值较小时,电路的稳态响应较小。
5. 仿真验证:利用仿真软件对上述动态响应特性进行仿真验证,实验结果与理论分析相符。
九、实验结论1. 通过动态过程分析实验,掌握了动态过程的基本概念和特性。
2. 理解了动态过程分析方法及其在实际问题中的应用。
3. 分析了RC一阶电路在不同条件下的动态响应特性,实验结果与理论分析相符。
基于Simulink建立的RLC串联动态电路仿真模型
基于Simulink建立的RLC串联动态电路仿真模型
RLC串联的动态电路是电路课程和电路实验教学中的重要内容。
由于Matlab软件具有很强的数值运算、符号运算和绘图功能,以及丰富的库函数、工具箱和仿真模块,在动态电路的分析和仿真中得到了广泛的应用,它集数
值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便、界面友
好的用户环境,其强大的数值计算功能建立在向量、数组和矩阵的基础上,
输出结果易于可视化。
这两个特点为电路的仿真分析提供了一个合适的语言
平台。
Simulink是Matlab的重要组件之一,它提供了一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需书写大量的程序,只要通过简
单直观的鼠标操作,就可以构造出复杂的仿真系统,从而提高了工作效率。
1 RLC串联的动态电路
RLC串联的动态电路如图1所示。
其中,以电源电压作为输入电压
us(t),以电容端电压作为输出电压uc(t)。
2 Simulink仿真模型
根据RLC串联电路的微分方程,键入Simulink命令后,打开系统模型库,在新建模型窗口中直接加入所需要的模块,经模块连接后得RLC串联电路的仿真模型,如图2所示。
其中,Step模块:设置Step TIme为0;Gain模块:。
电路分析基础实验四:动态电路的时域仿真实验报告
电路分析基础实验四:动态电路的时域仿真实验报告实验四:动态电路的时域仿真一.实验内容及要求1.使用Multisim仿真测试动态电路中常用的换路元件功能。
2.利用Multisim仿真分析动态电路。
二.实验要求1.掌握动态电路的工作原理和常用的换路元件功能。
2.掌握Multisim仿真分析动态电路的方法。
三.实验设备PC机、Multisim软件四.实验步骤1.使用Multisim编辑动态电路中的储能元件和换路元件:从元器件库中选择储能元件电容和电感,设置储能元件的参数;从元器件库中选择常用的换路元件,包括单刀单掷开关、单刀双掷开关、电流控制开关、电压控制开关、时间延迟开关,设置换路元件的参数。
(1)储能元件电容和电感的添加(2)放置开关1)单刀单掷开关2)单刀双掷开关3)电流控制开关4)电压控制开关5)时间延迟开关2.仿真测试时间延迟开关的功能:用Multisim绘制电路原理图1,使用菜单栏中的Simulate→Analyses→Transi ent analysis命令进行仿真,设置Starttime(TSTART)=0s和End time(TSTOP)=0.005s,观察并记录V(2)的变化曲线。
图1延迟开关功能测试仿真电路原理图(1)绘制电路原理图1如下:(2)设置Start time(TSTART)=0s和End time(TSTOP)=0.005s,观察并记录V(2)的变化曲线如下:3.仿真测试电压控制单刀双掷开关的功能:用Multisim 绘制电路原理图2,打开示波器,设置参数Timebase→Scale=50ms/Div,使用菜单栏中的Simulate→Run 命令进行仿真,使用菜单栏中的Simulate→Stop命令停止仿真,观察并记录示波器显示的信号波形。
图2电压控制单刀双掷开关功能测试仿真电路原理图(1)绘制电路原理图2如下图:(2)示波器设置参数XXX→Scale=50ms/Div,使用菜单栏中的Simulate→Run命令进行仿真,使用菜单栏中的Simulate→Stop命令停止仿真,观察并记录示波器显示的信号波形下图:4.动态电路的时域仿真:用Multisim绘制电路原理图3,使用菜单栏中的Simulate→Analyses→Transientanalysis命令进行仿真,设置Starttime(TSTART)=0s和Endtime(TSTOP)=0.01s,观察并记录V(3)的变化曲线;设置电容初值电压为5V,设置Transient analysis→XXX→User defined,进行仿真分析,观察并记录V(3)的变化曲线。
RC电路的暂态和稳态特性分析-PSpice仿真实验
一、实验任务1.检测与作业(1)RC暂态过程中,时间常数τ的意义是:CA.从t=0 经过一个τ的时间电容电压达到稳态值。
B.从t=0 经过一个τ的时间电容电压增加到稳态值的36.8% 。
C.从t=0 经过一个τ的时间电容电压增加到稳态值的63.2% 。
(2)PSpice软件为瞬态分析“Time Domain(Transient)”提供了专用激励信号波形,其中电压峰峰值为4V、周期为2ms的方波信号电源设置正确的是:DA. B. C. D.(3)PSpice进行动态电路仿真分析时,线性时变电源的上升时间下降时间不可以设为0,否则系统将自动设定一个值,导致波形失真。
解决的方法是:AA.设一个足够小值如1ns B.设一个足够大值C.设一个固定值如1s(4)下图的黑色和红色探针测量的电压是:R1两端电压。
(5)输出结果显示曲线如下图所示,根据标尺数据显示框的数值或标尺的标示,测试点的仿真结果为电源频率为4786.3Hz时,电阻R1的2接线端电压值957.633mV 。
(6)仿真电路的瞬态特性分析输出结果中,扫描变量是 N1、N3两点电压 。
输出结果波形中节点N1的参数为:周期 2.0ms ,电压峰峰值 4.0V 。
(7)填空:仿真实验中若使0.01μF C 为可调变量,应将C 改为 全局变量{c} 参数。
(8)通过硬件实验视频学习资料4-1的学习,说明电路实验室测量RC 暂态电路时间常数的方法。
连接好电路,在示波器观察到输出电压随时间变化的曲线后,测量电压从0上升至电源电压值的63.2%所需要的时间。
2. RC 电路暂态过程的研究实验室硬件电路如图1所示。
其中,输入信号S ()u t 为方波,其峰峰值为6V ,频率为1000Hz 。
试用仿真分析方法完成如下实验任务:Time0s1.0ms2.0ms3.0ms4.0ms5.0ms6.0msV(N3)V(N1)-4.0V0V4.0V_图1(1)绘制仿真电路图,设计并调整电路参数,使其5000R =Ω,电容设置为Global 参数,调节范围为0.002μF ~1μF C =,观测S ()u t 、C ()u t 和C ()i t 的波形,记录仿真结果,分析说明不同时间常数对C ()u t 波形的影响。
控制原理仿真实验
仿真实验一 典型环节的时间响应该实验的主要目的是让学生明确,微分方程描述的物理系统和传递函数典型环节之间的关系。
掌握在时域内描述系统的性能指标。
1. 二阶电路理论分析图1所示RLC 串联电路是典型的二阶动态电路。
t=0时,开关闭合,此后电路满足的方程为式中各参数对应图1所标注,RLC 分别为元件的电阻值、电感值、电容值;uc 为电容电压;us 为激励(电压源)。
其通解形式为:稳态响应由激励us 决定,而其暂态响应仅由特征根决定,特征根又由三个元件的参数决定,可分为三种情况。
(1)当C L R /2>时,暂态响应中的电压、电流具有非振荡的特点,称为过阻尼状态。
(2)当C L R /2<时,暂态响应中的电压、电流具有振荡衰减的特点,称为欠阻尼状态。
衰减系数为δ=R/2L ,LC /10=ω是在R =0情况下的振荡角频率,称为无阻尼振荡电路的固有角频率。
在R ≠0时,RLC 串联电路的固有振荡频率220'δωω-=将随δ=R/2L 的增加而下降。
(3)当C L R /2=时,有δ=ω0, 220'δωω-==0,暂态过程界于非振荡与振荡之间,称为临界状态,其本质属于非振荡暂态过程。
因此可以调节参数使其暂态响应具有振荡、非振荡或临界振荡特点,为了更好地理解,在下面的仿真中,LC 不变,仅改变R 使其分别对应以上三种情况。
2. 二阶电路仿真分析在SCHEMA TI下使用工具绘制如图2所示电路图,并按图中参数设置。
电容、电感元件初始状态均设为0V,GND name设置为0。
设置Transient分析的run time为6ms,此参数若设置不合适可能观测不到波形,或波形不理想。
运行仿真后在Probe中观察uc波形,在屏幕上得到如下图3(b)所示的结果,由于电阻值过小,因此为振荡上升过程。
改变电阻R1V alue为10Ω、1000Ω时仿真,即可得到以上各参数下的uc波形,如图3(a)、(c)所示。
动态电路分析仿真实验
动态电路分析仿真实验一、实验目的1、掌握 Multisim 编辑动态电路、设置动态元件的初始条件、掌握周期激励的属性及对动态电路仿真的方法。
2、理解一阶 RC 电路在方波激励下逐步实现稳态充放电的过程。
3、理解一阶 RL 电路在正弦激励下,全响应与激励接入角的关系。
二、实验器材计算机、Multisim 软件三、实验内容及分析RC 一阶动态电路仿真实验1. 一阶RC 电路的充、放电在 Multisim 10中,搭建RC 充、放电仿真实验电路,如图2.2.1所示。
当动态元件(电容或电感)初始储能为零(即初始状态为零)时,仅由外加激励产生的响应称为零状态响应;如果在换路瞬间动态元件(电容或电感)已储存有能量,那么即使电路中没有外加激励电源,电路中的动态元件(电容或电感)将通过电路放电,在电路中产生响应,即零输入响应。
在 Multisim 10中,单击图2.2.1所示电路中开关J 1的控制键A ,选择RC 电路分别工作在充电(零状态响应)、放电(零输入响应)状态。
(1)RC 充电(零状态响应)J1C1 1uFR110kΩV113 V J1Key = SpaceC11uFIC=13V 31207020911022易小辉7020911037谢剑萍(2)RC 放电(零输入响应)2. 一阶RC 电路的仿真实验。
当一个非零初始状态的一阶电路受到激励时,电路产生的响应称为全响应。
对于线性电路,全响应是零输入响应和零状态响应之和。
R110kΩC11uF7020911022易小辉7020911037谢剑萍XFG1XSC1A BExt Trig++__+_12R=4.5K C=1UFC=5uf R=20k实验结论:通过实验,发现电容电压波形受 R,C 元件参数及时间常数的影响。
其中时间常数对波形的影响从图上看:1.电容冲放电过程由近似的直线变成明显的与电压成非线形关系。
2.随着时间常数的增大,电容一次充电和放电的时间间隔明显增大。
动态电路仿真实验报告
一、实验目的1. 掌握使用Multisim软件进行动态电路仿真的基本方法。
2. 理解并验证一阶、二阶动态电路的基本特性。
3. 分析电路参数对动态电路响应的影响。
4. 通过仿真实验,加深对动态电路理论知识的理解。
二、实验原理动态电路是指电路中元件的参数(如电阻、电容、电感等)随时间变化的电路。
动态电路的特性主要取决于电路的结构和元件参数。
本实验主要研究一阶和二阶动态电路的响应特性。
三、实验仪器1. PC机一台2. Multisim软件四、实验内容1. 一阶动态电路仿真(1)搭建RC电路使用Multisim软件搭建一个RC电路,电路参数如下:R=1kΩ,C=1μF。
将电路连接到函数信号发生器上,输出一个5V的方波信号。
(2)仿真分析① 零输入响应:将电容C的初始电压设为5V,观察电容电压uc随时间的变化情况,并记录时间常数τ。
② 零状态响应:将电容C的初始电压设为0V,观察电容电压uc随时间的变化情况,并记录时间常数τ。
③ 完全响应:将电容C的初始电压设为5V,观察电容电压uc随时间的变化情况,并记录时间常数τ。
2. 二阶动态电路仿真(1)搭建RLC电路使用Multisim软件搭建一个RLC电路,电路参数如下:R=1kΩ,L=1mH,C=1μF。
将电路连接到函数信号发生器上,输出一个5V的方波信号。
(2)仿真分析① 零输入响应:将电感L的初始电流设为5A,观察电感电流iL随时间的变化情况,并记录时间常数τ。
② 零状态响应:将电感L的初始电流设为0A,观察电感电流iL随时间的变化情况,并记录时间常数τ。
③ 完全响应:将电感L的初始电流设为5A,观察电感电流iL随时间的变化情况,并记录时间常数τ。
五、实验结果与分析1. 一阶动态电路(1)零输入响应:电容电压uc随时间呈指数衰减,时间常数τ=1s。
(2)零状态响应:电容电压uc随时间呈指数增长,时间常数τ=1s。
(3)完全响应:电容电压uc随时间呈指数衰减和增长,时间常数τ=1s。
实验八 RC一阶动态电路的仿真
实验八 RC一阶动态电路的仿真一、实验目的通过仿真RC一阶动态电路,掌握其工作原理和特性,了解RC电路在信号处理中的应用。
二、实验器材计算机、Multisim仿真软件三、实验原理RC一阶动态电路是由一个电容器和一个电阻器组成的,它可以将输入信号按比例缩小并延时输出。
当在RC电路的输入端加上一低频信号时,电容器将会充电,而当输入信号频率变高时,电容器就无法跟上信号快速的变化,从而形成了一个低通滤波电路。
具体来说,当RC电路接受一个输入信号时,电容器会以指数衰减的方式对其欣响应,输出信号的幅度呈现出阻尼振荡的形态,最后逐渐趋近于输入信号的平稳状态。
四、实验步骤Step 1将相应的元器件从元件库拖曳至电路图画面中,并将它们连接起来。
图中所示的电路为RC一阶滤波器,由一个0.1uF的电容器和一个10kΩ的电阻器组成,电容器与电阻器并联,接到信号发生器的输出端,而电阻器的另一端则接到示波器的输入端。
对Multisim仿真软件中的信号发生器进行设置,设置的信号为10V的方波,频率为1kHz。
对Multisim仿真软件中的示波器进行设置,设置输出信号波形的时间范围为0~10ms,分辨率为10μs,垂直方向的灵敏度为1V/格子,水平方向的灵敏度为1ms/格子。
点击Multisim仿真软件中的“运行”按钮,开始电路的仿真。
观察示波器上的输出信号波形,记录并分析其数值和特点,并与理论计算值进行比较。
五、实验结果根据仿真结果,当输入信号波形为方波时,输出信号波形为阻尼振荡波形,即快速上升并逐渐缓慢下降的波形,最终稳定在一个平稳状态。
六、实验分析RC一阶动态电路可用于信号滤波和时序纠正,具有较好的实际应用价值。
通过本次实验的仿真,我们深入了解了RC电路的工作原理与特性,为今后实际应用提供了宝贵的参考。
电大电路分析基础 形考实验一 模拟电路仿真软件实验报告
模拟电路仿真软件实验报告篇一:模拟电路仿真实验报告一、实验目的(1)学习用multisim实现电路仿真分析的主要步骤。
(2)用仿真手段对电路性能作较深入的研究。
二、实验内容1.晶体管放大器共射极放大器(1)新建一个电路图(图1-1),步骤如下:①按图拖放元器件,信号发生器和示波器,并用导线连接好。
②依照电路图修改各个电阻与电容的参数。
③设置信号发生器的参数为Frequency1khz,Amplitude10mV,选择正弦波。
④修改晶体管参数,放大倍数为40,。
(2)电路调试,主要调节晶体管的静态工作点。
若集电极与发射极的电压差不在电压源的一半上下,就调节电位器,直到合适为止。
(3)仿真(↑图1)(↓图2)2.集成运算放大器差动放大器差动放大器的两个输入端都有信号输入,电路如图1-2所示。
信号发生器1设置成1khz、10mV的正弦波,作为ui1;信号发生器2设置成1khz、20mV的正弦波,作为ui2。
满足运算法则为:u0=(1+Rf/R1)*(R2/R2+R3)*ui2-(Rf/R1)*ui1仿真图如图3图1-2图33.波形变换电路检波电路原理为先让调幅波经过二极管,得到依调幅波包络变化的脉动电流,再经过一个低通滤波器,滤去高频部分,就得到反映调幅波包络的调制信号。
电路图如图1-4,仿真结果如图4.篇二:multisim模拟电路仿真实验报告1.2.3.一、实验目的认识并了解multisim的元器件库;学习使用multisim 绘制电路原理图;学习使用multisim里面的各种仪器分析模拟电路;二、实验内容【基本单管放大电路的仿真研究】仿真电路如图所示。
1.2.修改参数,方法如下:双击三极管,在Value选项卡下单击eDITmoDeL;修改电流放大倍数bF为60,其他参数不变;图中三极管名称变为2n2222A*;双击交流电源,改为1mV,1kz;双击Vcc,在Value选项卡下修改电压为12V;双击滑动变阻器,在Value选项卡下修改Increment值为0.1%或更小。
动态电路的实验心得5篇
动态电路的实验心得5篇动态电路的实验心得1电学部分的动态电路在近年的中考中出现较频繁,重要性不言而喻,而且也是作为选择题的最后一道出现,难度可想而知,所以在上课中通过引入环节引起学生的重视,通过分类的例题解析让学生归纳方法,再将方法应用在实际解题中。
电路动态问题包括滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化,还有开关的开与关的变化引起电路中电学物理量的变化以及电路故障。
本节复习课的目标是:会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化。
本节课的主要内容是从串联电路、并联电路中展开研究,围绕滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化。
初中学生处于具体形象思维到抽象思维的过渡阶段,他们的思维在很大程度上还难于脱离具体事物。
他们在考试过程中经常会碰到因变量随自变量变化的“动态分析”问题,若学生未掌握基本的分析方法,往往容易“凭空”推理,导致判断错误或无法判断。
通过介绍“动态电路的分析法”让学生找准电路分析的误区,从而更好的分析动态电路。
学生在静态情景中认识串、并联电路,会应用欧姆定律分析静态电路。
动态变化对于学生来说是全新的,如何将这一全新的知识内化为学生自身的知识。
在教学过程中,从学生熟悉的串联电路、并联电路的基本规律、欧姆定律入手,明确电阻的原因,再由欧姆定律求知,电流以及电压的变化情况。
让学生明白了判断的应有依据及基本处理手法,他们就会对“动态分析问题”心中更有“底”了,判断的正确率也大大提高了。
这也是“授人以‘鱼’,不如授人以‘渔’”道理之体现。
本节课在讲解例题时,分别讲到了串联电路的分析方法、并联电路的分析方法。
在串联电路分析方法讲解中,判断电流表、电压表所测的对象,根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点R=R1+R2,判断总电阻变化情况,根据I=U/R,判断电流的变化情况,这些学生都掌握的不错,主要是先根据U1=I1R1判断定值电阻(小灯泡)两端电压的变化情况以及最后根据串联电路电压特点U=U1+U2,判断滑动变阻器两端的电压变化情况,掌握的不是很好。
EWB实验报告
实验一分压偏置式放大电路静动态分析实验目的:1.了解ewb的基本界面和功能。
2.初步掌握电路原理图的编辑方法。
3.初步掌握电压表、电流表、函数信号发生器、示波器等仪器的使用方法。
4.掌握分析方法中的瞬态分析、直流扫描分析、初步掌握电路分析方法。
5.学习共射极放大电路的设计方法。
实验软件:模拟电路仿真软件ewb.实验原理:ewb软件具有极强的仿真模拟功能,利用它可看到各种电路的输出波形。
1、实验电路图(如下)信号源vi=10mv, f=1khz。
三极管为 q2n2222, r1=51kω、r2=11kω, r3=5.1kω, r4=1ω, r5=3.9ω, 电源电压v=12v, 如图中标示2、输入输出波形的观察和数据记录输入波形红色为输入波形,将竖线1和竖线2分别置于最高点和最低点由va1和va2可求得输入电压峰值vipp=va1—va2=9.8723—(-9.9396)=19.8124mv 输出电压周期t=2*(t2-t1)=2(7679.2-7678.7)=1.0ms, 频率f=1/t=1khz 输出波形绿色为输出波形,将竖线1和竖线2分别置于最高点和最低点由va1和va2可求得输出电压峰值vopp=va1—va2=998.1845—(-1174.5)=2172.6845mv 输出电压周期t=2*(t2-t1)=2(7679.2-7678.7)=1.0ms, 频率f=1/t=1kh 观察输出输入波形可知,输出电压和输入电压反相,这是由于电路为共发射极电路,集电极输出电压与基极输入电压反相。
可求得放大倍数av=2172..6845/19.8124.66 3、静态工作点的测量1、发射极电压veq的测量(如下)测量可得veq=1.407v2、集电极电压vcq的测量可得vcq=4.834v3、基极电压的测量(如下)篇二:ewb实验报告中国地质大学江城学院ewb电子线路实验报告姓名班级学号指导教师2011 年 4 月 21 日实验一一、实验目的和要求1 熟悉multisim9的基本操作。
multisim电子电路仿真教程第5章
图5-4 电压表内接测量电路
第5章 电路基础Multisim仿真实验
表5-4 电压表内接法改变电阻时的测量结果
R/? U/V I/A U/I/? 1 10.909 10.909 1 10 11.881 1.188 1 100 11.988 0.120 99.983 1× 103 11.999 0.012 999.917 10× 103 12 1.260× 10
第5章 电路基础Multisim仿真实验
图5-10 复杂电路
第5章 电路基础Multisim仿真实验
4.实验步骤
(1) 在电路窗口按图5-10构建一个复杂电路。 (2) 显示各节点编号。启动菜单Options/Preferences, 打开参数设置框,在Circuit页将Show node names选中,电 路就会自动显示节点的编号。 (3) 直接分析出各节点电压。启动Simulate/Analyses/DC Operating Point...命令,在打开的直流工作点参数设置对话 框中选取要分析的节点号,这里将全部变量设置为分析变量。 仿真分析后的结果如图5-11所示。
-6
10× 103
第5章 电路基础Multisim仿真实验
(4) 采用图5-4所示的电压表内接测量方法分别测量1 Ω 、
10 Ω 、100 Ω 、1 k Ω 、10 k Ω电阻的电压和电流。将电压 表内阻设定为200 k Ω ,电流表的内阻设定为0.1 Ω 。测量的 结果填入表5-4中。
第5章 电路基础Multisim仿真实验
第5章 电路基础Multisim仿真实验
3.实验电路
含源二端线性网络如图5-5所示。
第5章 电路基础Multisim仿真实验
图5-5 含源二端线性网络
一阶动态响应(电路分析)
姓名:王硕一、实验目的1、研究一阶动态电路的零输入响应、零状态响应及完全响应的特点和规律。
掌握测量一阶电路时间常数的方法。
2、理解积分和微分电路的概念,掌握积分、微分电路的设计和条件。
3、用multisim 仿真软件设计电路参数,并观察输入输出波形。
二、实验原理1、零输入响应和零状态响应波形的观察及时间常数τ的测量。
当电路无外加激励,仅有动态元件初始储能释放所引起的响应——零输入响应;当电路中动态元件的初始储能为零,仅有外加激励作用所产生的响应——零状态响应;在外加激励和动态元件的初始储能共同作用下,电路产生的响应——完全响应。
以一阶RC 动态电路为例,观察电路的零输入和零状态响应波形,其仿真电路如图1(a )所示。
(a ) (b )图1 一阶RC 动态电路方波信号作为电路的激励加在输入端,只要方波信号的周期足够长,在方波作用期间或方波间隙期间,电路的暂态响应过程基本结束(τ52/≥T )。
故方波的正脉宽引起零状态响应,方波的负脉宽引起零输入响应,方波激励下的)(t u i 和)(t u o 的波形如图1(b )所示。
在)2/0(T t ,∈的零状态响应过程中,由于T <<τ,故在2/T t =时,电路已经达到稳定状态,即电容电压S o U t u =)(。
由零状态响应方程可知,当2/)(S o U t u =时,计算可得τ69.01=t 。
如能读出1t 的值,则能测出该电路的时间常数τ。
2、RC 积分电路由RC 组成的积分电路如图2(a )所示,激励)(t u i 为方波信号如图2(b )所示,输出电压)(t u o 取自电容两端。
该电路的时间常数2T RC >>=τ(工程上称10倍以上关系为远远大于或远远小于关系。
),故电容的充放电速度缓慢,在方波的下一个下降沿(或上升沿)到来时,充放电均未达到稳态,输出波形如图2(c )所示,为近似三角波,三角波的峰值E <<'E 。
电路分析仿真实验教程(Multisim)
图 2-1 线性性研究实验电路 4.添加仪表及仿真 添加仪表后的实验电路如图 2-2 所示,Vs 为可调电源,取不同值时电路的仿真结果如 图 2-2、3-2-3 所示。
图 2-2 Vs=5V 时的仿真结果
李良荣 编著 项目来源:贵州省教育厅 2008 年教学质量与教学改革工程项目“EDA 教学电子资源的建设” 6
图 2-9
V1 、 V2 同时作用的响应值
3)结果分析 通过理论计算结果与仿真实验结果的比较看出,结果相符。 (2)通过 R3 的电流,我们直接测量就可以了 。添加仪表后电路如图 2-10 所示,其仿 真结果也示于图中。
图 2-10 测量通过 R3 的电流 结论:从图 2-10 中可以看出,其仿真结果与理论计算结果相符。
75 15 3 V 75 150 150
那么独立源 V2 作用时 ,通过 R3 的电流为“ I 12 ”
I12
V 12 3 30 mA R3 100
两个独立源共同作用 (叠加) ,通过 R3 的电流“ I ”
I I11 I12 46 mA
5.实验及仿真 (1)测试节点“2”处的电压: 1)根据叠加原理,首先短路掉 V2,在“2”节点接电压表 U1,如图 2-7 所示,独立 源 V1 作用的仿真结果也示于图中 。同理,可仿真独立源 V2 作用的响应值 ,如图 2-8 所示。 按叠加原理叠加(代数和) ,那么节点“2”的电压响应值:
前面我们已经计算出 V1 独立源作用时的节点 “1”处的电压 V 11 1.6 V ,那么,通过 R3 的电流为“ I 11 ”
I11
V 11 1.6 16 mA R3 100
独立源 V2 作用时 , “1”节点的电压为“ V 12 ”
动态电路的仿真实验
动态电路的仿真实验一、实验目的1、学习Multisim 仿真软件的使用方法,并用之研究动态电路。
2、测定RC 一阶电路的零输入响应,零状态响应及完全响应。
3、学习电路时间常数的测量方法。
4、掌握有关微分电路和积分电路的概念。
二、实验原理与内容1、RC 充放电 (1) 实验原理RC 充放电电路是一个典型的一阶电路,其中的任何响应都按照同一指数规律变化,时间常数τ是一阶网络中很重要的参数,时间常数的大小决定了过渡过程的长短。
时间常数就是阶跃响应上升到稳态值的63.2%所需的时间。
对于RC 网络τ= RC 。
(2) 实验内容按图7-1(a )连接电路,选定元件参数值,取信号源电压U m = 3V ,f =1000H Z ,设置示波器 timebase 为200us/Div 。
利用示波器观测u i 、u c 响应波形,测出时间常数τ。
C110nFC12.2uF图(a)图(b)图7-12、积分电路 (1) 实验原理在上面电路中 dt u RC dt R u c idt cu RR c ∫∫∫===)(1)(11 当电路的时间常数τ= RC 很大,τ>>T ,则输入电压 u S 与电阻电压u R 近似相等,上式近似为 dt u RC u s C ∫≈1当输入电压为方波,且满足τ>>T 时,输出电压近似三角波,电路起积分作用。
(2) 实验内容 按图7-1(b )连接电路,取信号源电压U m =3V ,f = 1000H Z ,输出取自电容。
设置channel B 的 Scale 为100mV/Div 。
待波形稳定后,观察激励与响应波形,并做记录。
3、微分电路 (1) 实验原理当时间常数τ= RC 很小,满足τ<<T 时,则输入电压与电容电压近似相等,上式近似为 )()(dtdu RC dtdu RC Ri u sCR ≈==当输入电压为方波时,且τ<<T ,则输出电压是指数脉冲,电路起微分作用。
(2) 实验内容按图7-2连接电路并选取参数,取信号源电压U m =3V ,f=1000H Z ,输出取自电阻,观察激励与响应波形。
模拟电路仿真软件实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除模拟电路仿真软件实验报告篇一:模拟电路仿真实验报告一、实验目的(1)学习用multisim实现电路仿真分析的主要步骤。
(2)用仿真手段对电路性能作较深入的研究。
二、实验内容1.晶体管放大器共射极放大器(1)新建一个电路图(图1-1),步骤如下:①按图拖放元器件,信号发生器和示波器,并用导线连接好。
②依照电路图修改各个电阻与电容的参数。
③设置信号发生器的参数为Frequency1khz,Amplitude10mV,选择正弦波。
④修改晶体管参数,放大倍数为40,。
(2)电路调试,主要调节晶体管的静态工作点。
若集电极与发射极的电压差不在电压源的一半上下,就调节电位器,直到合适为止。
(3)仿真(↑图1)(↓图2)2.集成运算放大器差动放大器差动放大器的两个输入端都有信号输入,电路如图1-2所示。
信号发生器1设置成1khz、10mV的正弦波,作为ui1;信号发生器2设置成1khz、20mV的正弦波,作为ui2。
满足运算法则为:u0=(1+Rf/R1)*(R2/R2+R3)*ui2-(Rf/R1)*ui1仿真图如图3图1-2图33.波形变换电路检波电路原理为先让调幅波经过二极管,得到依调幅波包络变化的脉动电流,再经过一个低通滤波器,滤去高频部分,就得到反映调幅波包络的调制信号。
电路图如图1-4,仿真结果如图4.篇二:multisim模拟电路仿真实验报告1.2.3.一、实验目的认识并了解multisim的元器件库;学习使用multisim 绘制电路原理图;学习使用multisim里面的各种仪器分析模拟电路;二、实验内容【基本单管放大电路的仿真研究】仿真电路如图所示。
1.2.修改参数,方法如下:双击三极管,在Value选项卡下单击eDITmoDeL;修改电流放大倍数bF为60,其他参数不变;图中三极管名称变为2n2222A*;双击交流电源,改为1mV,1kz;双击Vcc,在Value选项卡下修改电压为12V;双击滑动变阻器,在Value选项卡下修改Increment值为0.1%或更小。
电路仿真实验报告
Y11= Y21= Y12= Y22=
T= 称为传输参数矩阵。 = 同理推导出
A= C= B= D=
以Z参数为例:
如图,求双口网络的Z参数。
解:
= 4 + 2( + )+1
=2 +(2+3+2)
可得:Z11=7Ω,Z12=2Ω,Z21=2Ω,Z22=7Ω
三、仿真实验测试
1、验证Z11是否为10Ω:
具体步骤:
利用仿真电路观察微分和积分电路的波形,微分仿真电路如图2-8所示。
图2-8微分仿真电路图
通过示波器观察微分电路的图形如图2-9所示
图2-9微分电路波形图
积分仿真电路图如图2-10所示,
图2-10积分仿真电路图
通过用示波器观察积分电路的波形,如图2-11所示。
图2-11积分电路波形
通过观察波形图我们很容易发现微分电路与积分电路的特性。
四、结论
理论计算结果与仿真测量结果有一定的误差。主要原因是:
理论计算是理想状态的分析结果,仿真电路比较接近实际测量情况。比如,电压表和电流表都有内阻存在,会对测量产生一定的影响。通过开关观察电流值是由于开关的打开或者闭合中存在一定的时间因此误差在所难免。只要我们只要认证准备仿真试验,调整好电压电流表的内阻尽力去减小各种因素的影响,就可以得到较好的仿真结果。
p1,2 = -
uc= A1e + A2e uc(0+)=A1+A2 iL(0+)=-C(A1p1+A2p2)求出A1和A2
(2)p1和p2为相等的负实根(R=2 ,临界阻尼)
p1,2 = -
uc=(A1+A2t)e uc(0+)=A1 iL(0+)=-C(A1p+A2)求出A1和A2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、实验目的
1、掌握 Multisim 编辑动态电路、设置动态元件的初始条件、掌握周 期激励的属性及对动态电路仿真的方法。
2、理解一阶 RC 电路在方波激励下逐步实现稳态充放电的过程。 3、理解一阶 RL 电路在正弦激励下,全响应与激励接入角的关系。
二、实验器材
计算机、Multisim软件
Q=UL/U=XLI/RI=XL/R=WOL/R,式中Q值越大,曲线越尖锐; (4)电路的品质因数Q值越大,电路的谐振的质越高,带宽越 窄,幅频特性曲线越尖锐,相频特性曲线越陡峭,对信号的选择性越 好。
当一个非零初始状态的一阶电路受到激励时,电路产生的响应称为 全响应。对于线性电路,全响应是零输入响应和零状态响应之和。
R=4.5K C=1UF
C=5uf R=20k
实验结论:通过实验,发现电容电压波形受 R,C 元件参数及时间
常数的影响。其中时间常数对波形的影响从图上看:1.电容冲放电过程
由近似的直线变成明显的与电压成非线形关系。 2.随着时间常数的增
大,电容一次充电和放电的时间间隔明显增大。
2.5.1 RLC串联谐振电路仿真实验
(1)测量电路谐振时的I0、VR、VL、VC、Q。
打开仿真开关,用连接在电路中的双踪示波器分别测量激励电压源
VS和电阻R两端的电压,如图2.5.1(a)中所示在谐振的情况下,用示波
器分别测量电感L和电容C两端的电压值;将测量的电感L(或电容C)
1.0
(2)测量电路的谐振频率、幅频特性和相频特性
实验结论:(1)在谐振情况下,电流与电压同相位,电路呈现
电阻性;
(2)电感的端电压UL与电容的端电压UC大小相等,相位相反,相 互补偿,外加电压与电阻上的电压相平衡,即UR=UI ;
(3)电感或电容的端电压可能压之比为:
两端的电压值除以电阻R两端的电压值,换算出电路的Q值;用串接在
电路中的电流表测量电路中流过的电流I0,并将测量数据填入表2.5.1
中。
RLC串联谐振实验电路数据(1)
f0 /Hz VR /V VL /V VC /V
Q I0 / mA
理论计算 值
1590
10
100
100
10
1.0
仿真测量 值
1585
10 99.975 100.003 10
三、实验内容及分析
RC一阶动态电路仿真实验 1. 一阶RC电路的充、放电
在 Multisim 10中,搭建RC充、放电仿真实验电路,如图2.2.1所 示。
当动态元件(电容或电感)初始储能为零(即初始状态为零)时, 仅由外加激励产生的响应称为零状态响应;如果在换路瞬间动态元件 (电容或电感)已储存有能量,那么即使电路中没有外加激励电源,电 路中的动态元件(电容或电感)将通过电路放电,在电路中产生响应, 即零输入响应。
R1 10k? V1 13 V J1 Key = Space C1 1uF 3 1 2 0
在 Multisim 10中,单击图2.2.1所示电路中开关J1的控制键A,选
择RC电路分别工作在充电(零状态响应)、放电(零输入响应)状 态。
(1)RC充电(零状态响应)
(2)RC放电(零输入响应)
2. 一阶RC电路的仿真实验。