电路分析应用
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第6章 电路分析应用
知识点：
MATLAB及Simulink电路仿真 Power System Blockset模块集 一般电路仿真 电子功率系统仿真
6.1电路仿真概要 6.1.1一个电阻电路仿真实例
1、M文件方式实现 clear; V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5; R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc); R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc); R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc); Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd)); i=V/Req
2、Simulink建模仿真
Ｍ文件仿真与Simulink建模仿真的区别
M文件仿真： 烦琐，对用户的理论要求高，但灵活性高。
Simulink建模仿真：
简单，对用户的理论要求不高，但灵活性差。
6.1.2 Power System Blockset模块集介绍
Electrical Sources模块
Simulink原理图（8－3译码器）
输入电平（scope1&scope2）
输出电平(scope)
7.1.4奇偶校验仿真
奇偶校验的编码方法是在原信息码组后添加一位监督码 元，分为奇校验和偶校验两种，主要用于检测代码在传输和 存储过程中是否出现差错。
6.3功率电子系统仿真 6.3.1 Diode模块
二极管双向限制限幅电路如图1所示，设其中 V=3sint,R=2Ω,利用Simulink仿真，求a、b两端电压 的输出波形。
SimpPowerSystem模 块-Power Electronics
图1 二极管双向限幅电路
第七章 数字逻辑电路仿真
观测被测量电流和电压的恒稳态，以及电路的状态变量（如 电感的电流，电容的电压）
Demos 模块
6.2一般电路仿真
6.2.1动态电路仿真
Hale Waihona Puke Baidu1、RC电路的响应
例 6_2 如图所示电路中的开关置于a点相当一段时间之后， 突然将开关切换到b点，作出对应时间t的电压、电流波形图。
RC电路 的响应
2、RLC电路的响应
例6_3 如图所示电路的初始能量为0，t=0时刻，将一个25mA的 直流源作用到电路上，其中电容C=25nF，电感L=25mH，电阻 R=400欧姆，画出图中电感L支路上电流的图形。
6.2.2正弦稳态电路仿真
1、一般正弦稳态电路
例6_4 如图所示电路，一直C=0.5F，R2=R3=2欧姆，L=1H， U=10cost,I=5cos2t。求b，d两点间的电压。
组合逻辑电路仿真 时序逻辑电路仿真 数字电路仿真基本模块 触发器模块 数字电路子系统及自建模块的创建
7.1 组合逻辑电路仿真
由逻辑门构成的，在任何给定时刻的输出值仅与该时刻 电路的输入值有关，而与过去的输入状态无关。常用组合逻辑 电路有：
半加器、全加器、比较器、编码器、译码器、数据选择器、 数据分配器、奇偶校验器等
w=[1,2]; Us=[10,0]; Is=[0,5]; Z1=1./(0.5*w*j); Z4=1*w*j; Z2=[2,2]; Z3=[2,2]; Uoc=(Z2./(Z1+Z2)-Z4./(Z3+Z4)).*Us Zeq=Z3.*Z4./(Z3+Z4)+Z1.*Z2./(Z1+Z2) U=Is.*Zeq+Uoc disp(' w Um phi') disp([w',abs(U'),angle(U')*180/pi])
3、带磁耦合线圈的正弦稳态电路
例6_6 如图所示电路，其中Ra=500欧姆，Rb=800欧姆， L=0.25H，C=1uF，互感线圈L1=9H， R1=200欧姆， L2=4H ， R2=100欧姆，互感M=3H，电源电压Us=300sin400t。画出a，b 两点间电压输出图形。
例 6_7 在例6_4的基础上稍加修改，加入Powergui模块，如图：
X0
F0
X1
组合逻辑电路
F1
X n1
Fn1
Xn
Fn
图 7_1组合逻辑电路结构框图
7.1.2 译码器的仿真
译码是编码的反过程。变量译码器、显示译码器和码制变 换译码器。
例题7_2 利用Simulink模块搭建一个3—8线译码器。
Z0 X2 X1 X0 Z2 X2X1 X0 Z4 X2 X1 X0 Z6 X2X1 X0
Element s模块
Power Electronics模块
Machines模块
Measurements模块
Phasor Elements模块
Exteras 模块
Powergui 模块
一个非常方便实用的用户交互界面工具，主要用于分析仿真 模型中所用Power System Blockset模块库的子模块的状态。
Z1 X 2 X1X 0 Z3 X2X1X0 Z5 X2 X1X0 Z0 X2X1X0
自行实验，并封装成子系统形式，可以不加使能端子
表5－2 三线－八线二进制译码器的真值表
输入
Z2 Z1 Z0 000 001 010 011 100 101 110 111
输出
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 10000000 01000000 00100000 00010000 00001000 00000100 00000010 00000001
U='3.1623*cos(t18.4349)+7.0711*cos(2*t-8.1301)' ezplot(U,[0,20])
对比以前学过的方式，plot命令 画图
下面看以下SIMULINK模块方式
2、含受控源的正弦稳态电路
例6_5 如图所示电路，其内含有一个电压受控源和一个电流受 控源，电压电源V=100sin120t，求a，b之间电压输出图形。
Simulink原理图（3－8译码器）
输入电平
输出电平
7.1.1编码器的仿真
编码是用选定的一组0、1序列来标识特定对象的过程。 例题7_1 利用Simulink模块搭建一个8—3线编码器。
Z0 X1 X3 X5 X7 Z1 X 2 X 3 X 6 X 7 Z2 X4 X5 X6 X7
知识点：
MATLAB及Simulink电路仿真 Power System Blockset模块集 一般电路仿真 电子功率系统仿真
6.1电路仿真概要 6.1.1一个电阻电路仿真实例
1、M文件方式实现 clear; V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5; R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc); R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc); R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc); Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd)); i=V/Req
2、Simulink建模仿真
Ｍ文件仿真与Simulink建模仿真的区别
M文件仿真： 烦琐，对用户的理论要求高，但灵活性高。
Simulink建模仿真：
简单，对用户的理论要求不高，但灵活性差。
6.1.2 Power System Blockset模块集介绍
Electrical Sources模块
Simulink原理图（8－3译码器）
输入电平（scope1&scope2）
输出电平(scope)
7.1.4奇偶校验仿真
奇偶校验的编码方法是在原信息码组后添加一位监督码 元，分为奇校验和偶校验两种，主要用于检测代码在传输和 存储过程中是否出现差错。
6.3功率电子系统仿真 6.3.1 Diode模块
二极管双向限制限幅电路如图1所示，设其中 V=3sint,R=2Ω,利用Simulink仿真，求a、b两端电压 的输出波形。
SimpPowerSystem模 块-Power Electronics
图1 二极管双向限幅电路
第七章 数字逻辑电路仿真
观测被测量电流和电压的恒稳态，以及电路的状态变量（如 电感的电流，电容的电压）
Demos 模块
6.2一般电路仿真
6.2.1动态电路仿真
Hale Waihona Puke Baidu1、RC电路的响应
例 6_2 如图所示电路中的开关置于a点相当一段时间之后， 突然将开关切换到b点，作出对应时间t的电压、电流波形图。
RC电路 的响应
2、RLC电路的响应
例6_3 如图所示电路的初始能量为0，t=0时刻，将一个25mA的 直流源作用到电路上，其中电容C=25nF，电感L=25mH，电阻 R=400欧姆，画出图中电感L支路上电流的图形。
6.2.2正弦稳态电路仿真
1、一般正弦稳态电路
例6_4 如图所示电路，一直C=0.5F，R2=R3=2欧姆，L=1H， U=10cost,I=5cos2t。求b，d两点间的电压。
组合逻辑电路仿真 时序逻辑电路仿真 数字电路仿真基本模块 触发器模块 数字电路子系统及自建模块的创建
7.1 组合逻辑电路仿真
由逻辑门构成的，在任何给定时刻的输出值仅与该时刻 电路的输入值有关，而与过去的输入状态无关。常用组合逻辑 电路有：
半加器、全加器、比较器、编码器、译码器、数据选择器、 数据分配器、奇偶校验器等
w=[1,2]; Us=[10,0]; Is=[0,5]; Z1=1./(0.5*w*j); Z4=1*w*j; Z2=[2,2]; Z3=[2,2]; Uoc=(Z2./(Z1+Z2)-Z4./(Z3+Z4)).*Us Zeq=Z3.*Z4./(Z3+Z4)+Z1.*Z2./(Z1+Z2) U=Is.*Zeq+Uoc disp(' w Um phi') disp([w',abs(U'),angle(U')*180/pi])
3、带磁耦合线圈的正弦稳态电路
例6_6 如图所示电路，其中Ra=500欧姆，Rb=800欧姆， L=0.25H，C=1uF，互感线圈L1=9H， R1=200欧姆， L2=4H ， R2=100欧姆，互感M=3H，电源电压Us=300sin400t。画出a，b 两点间电压输出图形。
例 6_7 在例6_4的基础上稍加修改，加入Powergui模块，如图：
X0
F0
X1
组合逻辑电路
F1
X n1
Fn1
Xn
Fn
图 7_1组合逻辑电路结构框图
7.1.2 译码器的仿真
译码是编码的反过程。变量译码器、显示译码器和码制变 换译码器。
例题7_2 利用Simulink模块搭建一个3—8线译码器。
Z0 X2 X1 X0 Z2 X2X1 X0 Z4 X2 X1 X0 Z6 X2X1 X0
Element s模块
Power Electronics模块
Machines模块
Measurements模块
Phasor Elements模块
Exteras 模块
Powergui 模块
一个非常方便实用的用户交互界面工具，主要用于分析仿真 模型中所用Power System Blockset模块库的子模块的状态。
Z1 X 2 X1X 0 Z3 X2X1X0 Z5 X2 X1X0 Z0 X2X1X0
自行实验，并封装成子系统形式，可以不加使能端子
表5－2 三线－八线二进制译码器的真值表
输入
Z2 Z1 Z0 000 001 010 011 100 101 110 111
输出
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 10000000 01000000 00100000 00010000 00001000 00000100 00000010 00000001
U='3.1623*cos(t18.4349)+7.0711*cos(2*t-8.1301)' ezplot(U,[0,20])
对比以前学过的方式，plot命令 画图
下面看以下SIMULINK模块方式
2、含受控源的正弦稳态电路
例6_5 如图所示电路，其内含有一个电压受控源和一个电流受 控源，电压电源V=100sin120t，求a，b之间电压输出图形。
Simulink原理图（3－8译码器）
输入电平
输出电平
7.1.1编码器的仿真
编码是用选定的一组0、1序列来标识特定对象的过程。 例题7_1 利用Simulink模块搭建一个8—3线编码器。
Z0 X1 X3 X5 X7 Z1 X 2 X 3 X 6 X 7 Z2 X4 X5 X6 X7