电路辅助设计报告 1.

上海电力学院

本科课程设计

电路计算机辅助设计

（1）

院系：电力与自动化工程学院

专业年级（班级）：

学生姓名：学号：

指导教师：

成绩：

年月日

教师评语：

目录

（一）电路模型和电路定律及功率测量，含受控源电路分析仿真-----------------------------------------------------------------------1 （二）戴维宁定理诺顿定理结点电压法及回路电流法的仿真----------------------------------------------------------------------4 （三）运算放大器电路分析仿真

----------------------------------------------------------------------8 （四）正弦稳态电路的分析（1、谐振电路）

---------------------------------------------------------------------10（五）三相交流稳态电路辅助分析仿真

---------------------------------------------------------------------14（六）非正弦交流电路的分析仿真

---------------------------------------------------------------------17（七）正弦稳态电路分析仿真（2、互感电路仿真）

---------------------------------------------------------------------24

（一）电路模型和电路定律及功率测量的仿真

含受控源电路分析仿真

1、电路课程设计目的

（1）学习电路图的绘制方法，掌握电路中元件的模型表示；

（2）用仿真电路验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫刑律的理解； （3）学习仿真电路中功率表的接法用法，功率、电流、电压的测量； （4）用仿真电路分析含有受控源的电路。

2、仿真电路设计原理与说明

例，求如图一所示电路中的电流I 及受控源的功率。

图一 由KVL 得：I I V 3312=⨯-

解得：A I 2=

又由KVL 得：

A

I I V i 231211=⨯-=⨯-Ω

解得：A i 61-=Ω

由KCL 得：I A i i =++Ω

51

解得：A i 3=

非关联参考方向受控源的电压和电流去

W W I i UI P 18633--=⨯-=•=-=∴控

W

P 18=∴发出受控源发出功率

3、仿真实验设计与测试 步骤：

1、启动Multisim 7软件，在电路窗口中建立一个名为“电路基本概念与定律”的文件。

2、按电路图的顺序依次放置电阻、直流电流源、直流电压源、电流控制电压源，以及电压表、电流表、功率表，并将一个结点接地。

3、调整各电路元件的方向，绘制导线连接各电路元件。

先将电源、电阻和电流表连接好，然后接入电压表，将受控源的控制部分串接在电压源所在的支路，先将功率表的电压部分并在受控源两侧，然后将电流部分串接在受控源所在的支路。

4、更改各电路元件的序号和数值。使得

Ω=Ω====1,3,5,2,1221121R R A I I U V U 5、运行电路，记录数值，并与

计算值相比较。 仿真截图：

由图可知

W P V I U A I 6,63,2-====控控与计算结果形同。

4、结果与误差分析

1、此次测量理论数值和测量值一致，但由于理论计算只是理想结果，忽略了导线电压表电流表的内阻，而仿真电路较接近实际情况，所以一般情况下会存在一定误差。

2、由于接线方向的原因可能会造成测量值与计算值正负号的差异。

5．设计总结

1、此次实验所用各元件参数为：

Ω=Ω====1,3,5,2,1221121R R A I I U V U

2、实验过程中电压表和电流表正负极方向不同度数也会不同，功率表读数亦是如此，所以功率表电压和电流短的接线方向要与电路图中所取方向一致，才能得到与计算结果相同的正负性。

3、受控源的控制端及功率表的电流端一定要串入相应支路，即电流线路端点之间的导线要去掉。否则不能得出正确结果。

(二)戴维宁定理诺顿定理结点电压法及回路电流法的仿真

1、电路课程设计目的

（1）验证戴维宁定理的正确性，用结点电压法和回路电流法分析电路；（2）学会用仿真电路模拟直流电路。

2、仿真电路设计原理与说明

例求如图所示一端口网络的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。

图一戴维宁等效电路

图二诺顿等效电路

理论分析：

如图一

开路电压：

用回路电流法：

A I V I I L L L 332)12(221==⨯-⨯+

A

I A I L L 3321==

V V V V V I I U L L oc 1566362121=++=+⨯+⨯=

用结点电压法 :

35.0)15.05.0(35.05.02313221=+-=--+++=-i U U A U U U A

i U U n n n n n n n 解得：

V U U n oc 153==

内阻：Ω=Ω+⨯=5.0)

11()

11(eq R

如图二

短路电流：

由回路电流法：

6

2333

221221=--==--L L sc L sc L L I I I A

I I I I

解得：A I sc 6=

3、仿真实验设计与测试

如图，设计仿真电路 步骤：

1、启动Multisim 7软件，在电路窗口中建立一个名为“戴维宁定理结点电压法及回路电流法”的文件。

2、按电路图的顺序依次放置电阻、直流电流源、直流电压源、以及电压表，并将一个结点接地。

a 、连接好原电路和戴维宁等效电路，并在端口处分别接一电压表；