動態(tài)電路分析仿真實驗

1、動態(tài)電路分析仿真實驗一、實驗?zāi)康?、掌握Multisim編輯動態(tài)電路、設(shè)置動態(tài)元件的初始條件、掌握周期激勵的屬性及 對動態(tài)電路仿真的方法。2、理解一階RC電路在方波激勵下逐步實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)充放電的過程。3、理解一階RL電路在正弦激勵下，全響應(yīng)與激勵接入角的關(guān)系。二、實驗器材計算機、Multisim軟件三、實驗內(nèi)容及分析RC 一階動態(tài)電路仿真實驗1. 一階RC電路的充、放電在Multisim 10中，搭建RC充、放電仿真實驗電路，如圖221所示。R1AAA10k?當動態(tài)元件（電容或電感）初始儲能為零（即初始狀態(tài)為零）時，僅由外加激勵產(chǎn)生的 響應(yīng)稱為零狀態(tài)響應(yīng)：如果在換路瞬間動態(tài)元件（電容或電感）已儲存

2、有能量，那么即使電 路中沒有外加激勵電源，電路中的動態(tài)元件（電容或電感）將通過電路放電，在電路中產(chǎn)生 響應(yīng)，即零輸入響應(yīng)。Key = Space-1-V1三13 V在Multisim 10中，單擊圖221所示電路中開關(guān)力的控制鍵A,選擇RC電路分別工 作在充電（零狀態(tài)響應(yīng)）、放電（零輸入響應(yīng)）狀態(tài)。（1）RC充電（零狀態(tài)響應(yīng)）Circuit2Transient Analysis15.012.5O .?0“ d0 7 211(節(jié)-oA25m7?m100mTime (S)(2) RC放電(零輸入響應(yīng))Time (S)2. 一階RC電路的仿真實驗。當一個非零初始狀態(tài)的一階電路受到激勵時，電路產(chǎn)生的響

3、應(yīng)稱為全響應(yīng)。對于線性 電路，全響應(yīng)是零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)之和。XS小輝 7020911037謝劍萍R=4.5K C=1UFC=5uf R=20k實驗結(jié)論：通過實驗，發(fā)現(xiàn)電容電壓波形受R.C元件參數(shù)及時間常數(shù)的影響。其中 時間常數(shù)對波形的影響從圖上看：1電容沖放電過程由近似的直線變成明顯的與電壓成非線 形關(guān)系。2.隨著時間常數(shù)的增大，電容一次充電和放電的時間間隔明顯增大。2.5.1串聯(lián)諧振電路仿真實驗(1)測量電路諧振時的九、Vr、Vl Vc. Q。打開仿真開關(guān)，用連接在電路中的雙蹤示波器分別測雖:激勵電壓源Us和電阻R兩端的 電壓，如圖2.5.1 (a)中所示在諧

4、振的情況下，用示波器分別測量電感厶和電容C兩端的電 壓值：將測量的電感厶(或電容C)兩端的電壓值除以電阻兩端的電壓值，換算岀電路的 。值：用串接在電路中的電流表測量電路中流過的電流/(”并將測雖:數(shù)據(jù)填入表2.5.1中。R/T串聯(lián)諧振實驗電路數(shù)據(jù)(1)“/HzVr/VVl/VVc/VQIo /mA理論il算值159010100100101.0仿真測疑值15851099.975100.003101.0(2)測量電路的諧振頻率、幅頻特性和相頻特性XBP1V110 Vrms1590 HzU1 AC 10M.OUT7020911022身小輝 7020911037謝劍萍實驗結(jié)論：（1）在諧振情況下，電流與電壓同相位，電路呈現(xiàn)電阻性;（2）電感的端電壓5與電容的端電壓Uc大小相等，相位相反，相互補償，外加電壓與電阻上的電圧相平衡，即Ur=Ui:（3）電感或電容的端電壓可能大大超過外加電壓，產(chǎn)生過電壓。電容或電感的端電壓與外電壓之比為:Q=Ul/U=XLI/RI=XL/R=WOI7R.式中Q值越大，曲線越尖銳：（4）電路的品質(zhì)因數(shù)Q值越大，電路的諧振的質(zhì)越髙，帶寬越窄，幅頻