电路的计算机辅助设计--利用KCL与KVL求解有无受控源两种情形....。

课 程 设 计 任 务 书

专 业 保密 班 级 保密 姓 名 保密

设 计 起 止 日 期

2014-12-22——2014-12-26

设计题目：电路的计算机辅助设计 设计任务（主要技术参数）：

1.无受控源情形：利用KCL 与KVL 求左图中I 。

20Ω180V 15Ω

2A I 1

+

-

a b 5Ω6Ωu s 4Ωi 1+-+-

10V

2.有受控源情形：求右图中的 与 。

要求：

1.

画出电路原理图 2.

理论分析 3.

电路仿真利用Multisim10进行原理图设计和仿真 4. 编制课程设计说明书

指导教师评语：

成绩： 签字：

年 月 日

一、课程设计的目的

电路原理课程是电类专业的主要技术基础课。通过本课程的学习，能够使学生掌握近代电路理论的基础知识、电路分析与计算的基本方法，具备进行试验的初步技能，并为后续课程的学习打下必要的基础。

利用一种电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路基本设计方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，是将理论和实践结合起来的一种途径。

电路原理课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。学会并利用一种电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路基本设计方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。

二、课程设计选题

1.利用KCL与KVL求解图1中I

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20Ω

180V

15Ω2A

I

1+

-图1,无受控源情形电路图

2.求图2中的 与 。

0.9i 1

a

b

5Ω6Ω

u s

4Ω

i

i 1+-

+

-10V 图2,有受控源情形电路图

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三、电路的理论计算

四、方案设计

1.电路原理图如图1和图2。利用KCL和KVL原理求解。

2.仿真软件的选择：Multisim 10.

电路的仿真软件使用Multisim 10，其特点：采用直观电路连接方法，可对电路进行科学仿真并自动计算出所需元件值以及各支路电流值，该软件采用全英文操作界面，所提供的电路元件比较全面，操作简单，仿真后效果较好，非常清晰，适用于电路的仿真及计算。

使用Multisim10可交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。Multisim 提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样使用者无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟器技

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术，使用者可以完成从理论到原理图捕获与仿真，再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

Multisim10.0和Ultibord10.0推出了很多专业设计特性，主要是高级仿真工具、增强的元件库和扩展的用户社区，主要的特性包括：

所见即所得的设计环境；互动式的仿真界面；

元件库包括1200多个新元器件和500多个新SPICE模块，这些都来自

于如美国模拟器件公司（Analog Devices）、凌力尔特公司（Linear Technology）和德州仪器（Texas Instruments）等业内领先厂商，其中包括100多个开关模式电源模块；

动态显示元件（如LED，七段显示器等）；

汇聚帮助（Convergence Assistant）功能能够自动调节SPICE参数，纠正

仿真错误；

数据的可视化分析功能，包括一个新的电流探针仪器和用于不同测量的

静态探点，以及对BSIM4参数的支持

具有3D效果的仿真电路。

Multisim软件使模拟电路、数字电路的设计及仿真更为方便。并且极其广泛的应用于教学实验中，方便老师的教学讲解，也便于了学生的理解学习，加强了对Multisim 软件的认识。

3.使用说明。

（1）原理图设计：首先，新建一个原理图文件*.ms10，打开编辑环境，与普通原理图大致相同，然后，选择“放置>>Component”打开电路元件选择界面，选择所需元件，设置好参数，右键点击某个元件，选择属性，在属性参数一栏设置元件参数，在这里

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所有电路元件均为理想元件，选好元件后，用导线按照图1和图2连接好电路，在确保电路连接无误后，在所求未知量所在电路上安装上对应的电压表或电流表，最后从电路的一端接出一根地线。这样完成之后，原理图和仿真环境基本建立完成。

（2）开始仿真：一切准备就绪以后，点击绿色运行图标，系统进行电路仿真并会在窗口显示电表示数即为电路的仿真结果。

（3）分析结果：观察电路的仿真结果，分析仿真数据是否符合电路要求，是否与所求结果一致，如果不符合，则重新设置仿真电路，直至合适为止。

五、电路的原理图设计

1．电路图的连结

（1）从放置菜单选择元器件或者从工具栏上选择元器件；

（2）放置好元器件之后，连线，鼠标指针停留在元件管脚上单击就可以将导线引出来了，到要连接到的管脚再次单击就可以将导线画好；

（3）画好导线之后，选择电流表电压表等仪表连接到适当的位置；（注意：必须连接地线，否则仿真电路无法正常运行）

（4）点击运行就可以仿真了，单击按钮，进行设置和观察仿真结果。

2．电路各个元件的赋值

对连结好的元件进行赋值时要先双击想要赋值的元件，双击后会出现一个对话框在该内容里进行想要修改的项目，比如想要对第一个电阻元件修改成R4，其值为5k，则在该项内容里元件名称删去后改为你想要的R4，而在参数后面改为Ω即可。

3. 电路图的连接如下图所示：

（1）图1的电路连接仿真图如图3：

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