電路計(jì)算機(jī)電路仿真分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、 電路計(jì)算機(jī)仿真分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告 學(xué)院： 電氣工程學(xué)院 班級(jí)： xx級(jí)電氣xx班 學(xué)號(hào)： xxxxxxxxxxxxx姓名： xxx20xx年xx月xx日預(yù)備實(shí)驗(yàn)Orcad Pspice的基本操作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜rcad Pspice的操作和分析過(guò)程二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、了解pspice的啟動(dòng)，電路圖的繪制；、修改元器件的標(biāo)號(hào)和參數(shù)；、設(shè)置分析功能；、仿真前的準(zhǔn)備工作；、仿真過(guò)程；、了解庫(kù)、庫(kù)元件；、了解分析設(shè)置的方法。實(shí)驗(yàn)一 直流電路工作點(diǎn)分析和直流一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)使用PSPICE軟件，熟悉它的工作流程，即繪制電路圖、元件類(lèi)別的選擇及其參數(shù)的賦值、分析類(lèi)型的建立及其參數(shù)的設(shè)置、robe窗口的設(shè)置和分析

2、的運(yùn)行過(guò)程等。、學(xué)習(xí)用PSPICE進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析和直流掃描分析的操作步驟。二、實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于電阻電路，可以用直觀法（支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法、回路電流法）列寫(xiě)電路方程，求解電路中各個(gè)電壓和電流。PSPICE軟件是采用節(jié)點(diǎn)電壓法對(duì)電路進(jìn)行分析的。使用PSPICE軟件進(jìn)行電路的計(jì)算機(jī)輔助分析時(shí)，首先在capture環(huán)境下編輯電路，用PSPICE的元件符號(hào)庫(kù)繪制電路圖并進(jìn)行編輯、存盤(pán)。然后調(diào)用分析模塊、選擇分析類(lèi)型，就可以自動(dòng)進(jìn)行電路分析了。需要強(qiáng)調(diào)的是，PSPICE軟件是采用節(jié)點(diǎn)電壓法“自動(dòng)”列寫(xiě)節(jié)點(diǎn)電壓方程的。因此，在繪制電路圖時(shí)，一定要有參考節(jié)點(diǎn)（即接地點(diǎn)）。三、實(shí)驗(yàn)操作步驟、電路 圖1（）建

3、立電路、啟動(dòng)Orcad Capture，新建工程Proj1，選項(xiàng)框選擇Analog or Mixed A/D。類(lèi)型選擇為create a blank project。、在原理圖界面上點(diǎn)擊lace/Part或右側(cè)快捷鍵。、首先增加常用庫(kù)，點(diǎn)擊Add Library，將常用庫(kù)添加進(jìn)來(lái)。本例需添加Analog(包含電阻、電容等無(wú)源器件)，Source（包含電壓源、電流源等電源器件），special（包含虛擬打印機(jī)等器件）。在相應(yīng)的庫(kù)中選取電阻，電流源IDC。點(diǎn)取Place/GND選取Source以放置節(jié)點(diǎn)（每個(gè)電路必須有一個(gè)零節(jié)點(diǎn)）。、移動(dòng)元器件到適當(dāng)位置，右鍵單擊器件進(jìn)行適當(dāng)旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊Place/

4、Wire或快捷鍵將電路連接起來(lái)如圖所示。、雙擊元器件或相應(yīng)參數(shù)修改名稱(chēng)和值。、在需要觀察的位置放置探針。、保存原理圖。（）仿真、點(diǎn)擊Pspice/New Simulation Profile，輸入名稱(chēng)；、在彈出的窗口中Basic Point是默認(rèn)選中，必須進(jìn)行分析的。點(diǎn)擊確定。、點(diǎn)擊Pspice/Run（快捷鍵F11）或工具欄相應(yīng)按鈕。、如原理圖無(wú)錯(cuò)誤，則顯示Pspice A/D窗口。在本例中未設(shè)置其它分析，窗口無(wú)顯示內(nèi)容，關(guān)閉該窗口。、在原理圖窗口中點(diǎn)擊，工具欄按扭，圖形顯示各節(jié)點(diǎn)電壓和各元件電流值如圖所示。、電路2（選做實(shí)驗(yàn)）圖（）建立電路按與(1)相同的操作步驟如圖所示電路建立電路。（）

5、仿真步驟同(2)。仿真結(jié)果如圖所示。（）直流掃描分析、單擊Pspice/Edit Simulation Profile，打開(kāi)分析類(lèi)型對(duì)話(huà)框，以建立分析類(lèi)型。對(duì)直流電路的掃描分析要選擇DC Sweep。選中后，打開(kāi)下一級(jí)對(duì)話(huà)框直流掃描分析參數(shù)表，并設(shè)置為：Sweep Var.Type選擇Voltage Source；Sweep Type選擇Linear；Name選擇VS1；Start Value輸入0，End Value輸入12，Increment輸入0.5。、運(yùn)行Pspice的仿真計(jì)算程序，進(jìn)行直流掃描分析。、對(duì)于圖電路，電壓源U1的電壓已設(shè)置在12之間變化，顯示的波形就是負(fù)載電阻RL的電流I

6、RL隨V1變化的波形，見(jiàn)圖。圖3、為了得到數(shù)值的結(jié)果，從“Special”庫(kù)取“Iprint”（電流打印機(jī)），把它串聯(lián)到測(cè)量點(diǎn)上。將“Iprint”的屬性設(shè)置為“dc=I(RL)”，其余項(xiàng)缺省。當(dāng)在“直流掃描分析參數(shù)”中設(shè)置的分析參數(shù)“Increment”為“”時(shí)，運(yùn)行仿真。在Capture窗口單擊Pspice/View Output File，可得數(shù)據(jù)輸出。所得數(shù)據(jù)如下所示V_Vs1 I(V_PRINT2) 0.000E+00 5.954E+00 1.000E+00 5.955E+00 2.000E+00 5.956E+00 3.000E+00 5.957E+00 4.000E+00 5.9

7、58E+00 5.000E+00 5.959E+00 6.000E+00 5.960E+00 7.000E+00 5.961E+00 8.000E+00 5.962E+00 9.000E+00 5.963E+00 1.000E+01 5.964E+00 1.100E+01 5.965E+00 1.200E+01 5.966E+00 、從圖可以得到IRL 與V1的函數(shù)關(guān)系為IRL1.4+(1.2/12) V1=1.4+0.1 V1 （公式1-1） 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、由仿真結(jié)果驗(yàn)證基爾霍夫定律對(duì)于電路，設(shè)和所對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)分別為和。對(duì)于中間的一個(gè)回路有：4*1+1*2-3*2=0，即基爾霍夫電壓定律成

8、立。對(duì)于結(jié)點(diǎn)有：2+2-4=0，即基爾霍夫電流定律成立。實(shí)驗(yàn)二戴維南定理和諾頓定理的仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海ǎ┻M(jìn)一步熟悉Pspice仿真軟件中繪制電路圖，初步掌握符號(hào)參數(shù)、分析類(lèi)型的設(shè)置。學(xué)習(xí)Probe窗口的簡(jiǎn)單設(shè)置。（）加深對(duì)戴維南定理和諾頓定理的理解。二、實(shí)驗(yàn)原理戴維南定理指出，任一線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，可以用一個(gè)電壓源與電阻串聯(lián)的支路來(lái)代替，該電壓源的電壓Us等于原網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓Uoc，電阻Ro等于原網(wǎng)絡(luò)的全部獨(dú)立電源置零后的輸入電阻Req。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、測(cè)量有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效入端電阻Req和對(duì)外電路的伏安特性。、根據(jù)任務(wù)中測(cè)出的開(kāi)路電壓Uoc、輸入電阻Req，組成等效的有源一端

9、口網(wǎng)絡(luò)，測(cè)量其對(duì)外電路的伏安特性。、根據(jù)任務(wù)中測(cè)出的短路電流Isc、輸入電阻Req，組成等效的有源一端口網(wǎng)絡(luò)，測(cè)量其對(duì)外電路的伏安特性。四、實(shí)驗(yàn)步驟、在Capture環(huán)境下繪制和編輯電路，電路如圖所示。圖1、為測(cè)量原網(wǎng)絡(luò)的伏安特性，圖中的RL是可變電阻。為此，RL的阻值要在“PARAM”中定義一個(gè)全局變量var，同時(shí)把RL的阻值也設(shè)為該變量var。、為測(cè)電路的開(kāi)路電壓Uoc及短路電流Isc，設(shè)定為分析類(lèi)型為“DC Sweep ”，掃描變量為全局變量var，并具體設(shè)置線性?huà)呙璧钠瘘c(diǎn)為1P，終點(diǎn)為1G，步長(zhǎng)為1MEG。、啟動(dòng)分析后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入Probe窗口。增加一坐標(biāo)軸，分別在兩軸上加I(RL)

10、和V(RL:2)。掃描結(jié)果如圖所示。圖2分別激活顯示電流和電壓的坐標(biāo)軸，顯示電流和電壓的最大值。測(cè)得最大值即短路電流Isc=130mA，V(RL:2)最大值即Uoc為3.5455V。則入端電阻Req=3.5455/0.13=27.273。、回到Capture界面，按測(cè)得的等效參數(shù)修改電路參數(shù)圖所示。圖3、重新設(shè)定掃描參數(shù)，掃描變量仍為全局變量var，線性?huà)呙璧钠瘘c(diǎn)為1P，終點(diǎn)為10K，步長(zhǎng)為10K。重新啟動(dòng)分析，進(jìn)入Probe窗口。增加兩面三刀個(gè)坐標(biāo)軸，設(shè)置橫軸為V(RL:2)，并分別在三個(gè)縱軸上加I(RL)、I(RLd)和I(RLn)變量。顯示結(jié)果如圖所示。圖4顯示坐標(biāo)值列表，點(diǎn)擊I(RL)

11、、I(RLd)和I(RLn)前面的小方塊，數(shù)值列表中將顯示相應(yīng)坐標(biāo)中的坐標(biāo)值。用鼠標(biāo)拖動(dòng)十字交叉線，可顯示不同電壓時(shí)的相應(yīng)電流值。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析根據(jù)仿真結(jié)果（如圖所示）可知，圖中的三個(gè)電路對(duì)于負(fù)載電阻來(lái)說(shuō)，其伏安特性是基本一致的，從圖可以看出，三個(gè)圖的短路電流均約為130mA、開(kāi)路電壓均約為3.5455V及斜率均約為-27.273。即三個(gè)電路的外特性相同，對(duì)外是等效的。由此可知戴維南定理和諾頓定理的正確性。實(shí)驗(yàn)三 正弦穩(wěn)態(tài)電路分析和交流掃描分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)用PSPICE進(jìn)行正旋穩(wěn)態(tài)電路的分析和正旋穩(wěn)態(tài)電路的交流掃描分析。二、實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于正弦穩(wěn)態(tài)電路，可以用相量法列寫(xiě)電路方程（支路電流法

12、、節(jié)點(diǎn)電壓法、回路電流法），求解電路中各個(gè)電壓和電流的振幅（有效值）和初相位（初相角）。PSPICE軟件是用相量形式的節(jié)點(diǎn)電壓法對(duì)正弦穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行分析的。三、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程 （1）正弦穩(wěn)態(tài)分析。實(shí)驗(yàn)電路圖為圖1。圖1A、在capture環(huán)境下編輯電路，電源采用vac,LI-VALUE,L2-VALUE位感抗，COUPLE位耦合系數(shù)。 B、設(shè)置仿真，AC sweep type選擇 Linear, sweep parameters設(shè)置為START FREQ輸入 1592 ，END FREQ也是1592，total pts輸入1。 C、運(yùn)行，在PROBE窗口顯示交流掃描分析結(jié)果。在兩個(gè)回路中分別設(shè)置電

13、流打印機(jī)標(biāo)志符，得到數(shù)值的結(jié)果。FREQ IM(V_PRINT1)IP(V_PRINT1)IR(V_PRINT1)II(V_PRINT1) 1.592E+03 2.268E-03 8.987E+01 5.145E-06 2.268E-03FREQ IM(V_PRINT2)IP(V_PRINT2)IR(V_PRINT2)II(V_PRINT2) 1.592E+03 2.004E+00 8.987E+01 4.546E-03 2.004E+00（2）選做實(shí)驗(yàn)、電路如圖，對(duì)正旋穩(wěn)態(tài)電源進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助分析，求出各元件的電流。 圖2、仿真，得到結(jié)果如圖3所示圖3C、電路如圖4，電容可調(diào)，試著分析電容多大

14、時(shí)，電路功率因數(shù)為1。圖4D、仿真分析得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（1） 根據(jù)所給出的實(shí)驗(yàn)步驟，用 PSPICE做例題后，得到了數(shù)值的結(jié)果，由此結(jié)果可看出電源回路中的 電流振幅近似等于0，負(fù)載回路中的電流振幅等于2A，與課本上結(jié)論一樣。（2） 對(duì)圖2做計(jì)算機(jī)分析，求出各元件的電流如圖3所示，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行判斷：例，由圖知，I(R1)=44A,I(R2)=6.4A,I(R3)=14A,I(R4)=22A,則對(duì)由這四個(gè)電阻構(gòu)成的結(jié)點(diǎn)做KCL分析得，44約=6.4+14+22,所以仿真結(jié)果大致正確。（3）對(duì)圖4進(jìn)行仿真，因已知當(dāng)功率因數(shù)為1時(shí)，電源輸出電流最小，所以以電容值為變量，電源輸出電

15、流為因變量，得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示，則觀察曲線可知，當(dāng)C=14.27uf時(shí)，電源輸出電流大致為最小。實(shí)驗(yàn)四 一階動(dòng)態(tài)電路的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握PSPICE編輯動(dòng)態(tài)電路、設(shè)置動(dòng)態(tài)元件的初始條件、掌握周期激勵(lì)的屬性及對(duì)動(dòng)態(tài)電路仿真的方法。2、理解一階RC電路在方波激勵(lì)下逐步實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)充放電的過(guò)程。3、理解一階RL電路在正弦激勵(lì)下，全響應(yīng)與激勵(lì)接入角的關(guān)系。二、原理與說(shuō)明電路在一定條件下有一定的穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)條件改變，就要過(guò)渡到新的穩(wěn)定狀態(tài)。從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種新的穩(wěn)定狀態(tài)往往不能躍變，而是需要一定的過(guò)渡過(guò)程的，這個(gè)物理過(guò)程就稱(chēng)為電路的過(guò)渡過(guò)程。電路的過(guò)渡過(guò)程往往為時(shí)短暫，所以電路在過(guò)渡過(guò)程中的工作

16、狀態(tài)成為暫態(tài)，因而過(guò)程又稱(chēng)為暫態(tài)過(guò)程。三、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程1、電路圖如圖1所示，電容初始電壓為2V。圖1（1）方波電源是SOURCE庫(kù)中的VPULSE電源。為分辨電容極性，電容選取ANALOG中的C_ELECT，電容Ic設(shè)為2V。方波激勵(lì)的設(shè)置為：V1=0，V2=7，TD=2ms,TR=0.001us,TF=0.001us,PW=2ms,PER=4ms。（2）設(shè)置分析類(lèi)型為T(mén)RANSIENT。其中MAXIMUM STEP設(shè)為2ms,Run to設(shè)為40ms。（3）設(shè)置輸出方式。設(shè)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓標(biāo)識(shí)符以獲取激勵(lì)和電容電壓的波形，設(shè)置打印電壓標(biāo)識(shí)符以獲取電容電壓數(shù)值輸出。（4）仿真計(jì)算及結(jié)果分析。經(jīng)仿真

17、得到圖形輸出如下圖2所示：圖2TIME V(N00337) 0.000E+00 2.000E+00 2.000E-03 1.146E+00 4.000E-03 3.645E+00 6.000E-03 2.089E+00 8.000E-03 4.185E+00 1.000E-02 2.399E+00 1.200E-02 4.363E+00 1.400E-02 2.500E+00 1.600E-02 4.421E+00 1.800E-02 2.534E+00 2.000E-02 4.440E+00 2.200E-02 2.545E+00 2.400E-02 4.447E+00 2.600E-02

18、2.548E+00 2.800E-02 4.449E+00 3.000E-02 2.550E+00 3.200E-02 4.449E+00 3.400E-02 2.550E+00 3.600E-02 4.450E+00 3.800E-02 2.550E+00 4.000E-02 4.450E+00 最后電容電壓輸出波形穩(wěn)定在最大值為4.45V，最小值2.55V。2、如下圖所示，改變電容值為0.2uF。改變時(shí)間常數(shù)為原來(lái)的0.1倍，觀察時(shí)間常數(shù)對(duì)電容電壓波形的影響。圖3經(jīng)仿真分析得到以下結(jié)果：圖4TIME V(N00337) 0.000E+00 0.000E+00 2.000E-03 1.476

19、E-05 4.000E-03 5.935E-02 6.000E-03 1.175E-01 8.000E-03 1.746E-01 1.000E-02 2.305E-01 1.200E-02 2.854E-01 1.400E-02 3.391E-01 1.600E-02 3.918E-01 1.800E-02 4.435E-01 2.000E-02 4.941E-01 2.200E-02 5.437E-01 2.400E-02 5.924E-01 2.600E-02 6.400E-01 2.800E-02 6.868E-01 3.000E-02 7.326E-01 3.200E-02 7.775

20、E-01 3.400E-02 8.215E-01 3.600E-02 8.646E-01 7.968E+00 1.913E-04 7.970E+00 1.875E-04 7.972E+00 1.838E-04 7.974E+00 1.801E-04 7.976E+00 1.766E-04 7.978E+00 1.731E-04 7.980E+00 1.696E-04 7.982E+00 1.663E-04 7.984E+00 1.630E-04 7.986E+00 1.598E-04 7.988E+00 1.566E-04 7.990E+00 1.535E-04 7.992E+00 1.505

21、E-04 7.994E+00 1.475E-04 7.996E+00 1.446E-04 7.998E+00 1.417E-04 8.000E+00 1.389E-04改變電容值為20uF，時(shí)間常數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的10倍圖5得到仿真結(jié)果如下所示：圖63、R=1k,C=100uF。接入峰值為3V、周期為2s的方波激勵(lì)。 圖7 圖84、R=1k,C=100uF。接入峰值為3V、周期為2s的方波激勵(lì)。圖9圖10 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（1） 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電容電壓波形受R,C元件參數(shù)及時(shí)間常數(shù)的影響。其中時(shí)間常數(shù)對(duì)波形的影響從圖上看：1，波形由方脈沖尖頂波變?yōu)榛⌒忻}沖，電容沖放電過(guò)程由近似的直線變成明顯的與電壓

22、成非線形關(guān)系。2，隨著時(shí)間常數(shù)的增大，電容一次充電和放電的時(shí)間間隔明顯增大，如圖2和圖4，從0增加到0.5s。（2） 由示例實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)3，4知道，不同參數(shù)的RC串聯(lián)電路，由不同方波激勵(lì)的仿真影響時(shí)，所得到的電容電壓與激勵(lì)的波形是不同的，即它們的沖放電過(guò)程是有差別的。當(dāng)然，激勵(lì)的大小不同，所得到的電容電壓的最值也不同。 （3） 對(duì)電容電壓的零狀態(tài)響應(yīng)及全狀態(tài)響應(yīng)：零狀態(tài)響應(yīng)時(shí)，電容電壓的初始值為0，全狀態(tài)響應(yīng)時(shí)，電容電壓的初始值不為0，具有一定的數(shù)值。（4） 對(duì)圖8來(lái)說(shuō)，電容充電大約上升到穩(wěn)態(tài)值的45.67%時(shí)所需時(shí)間為一個(gè)時(shí)間常數(shù)t=0.1s,對(duì)放電也需大約衰減到穩(wěn)態(tài)值的45.67%。（5）

23、通過(guò)做實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)了電路的暫態(tài)分析理論，鞏固了電路的相關(guān)知識(shí)實(shí)驗(yàn)五 二階動(dòng)態(tài)電路的仿真分析 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）、研究RLC串聯(lián)電路的 電路參數(shù)與其暫態(tài)過(guò)程的關(guān)系；（2）、觀察二階電路在過(guò)阻尼，臨界阻尼和欠阻尼二種情況下的響應(yīng)波形。并利用波形計(jì)算有關(guān)參數(shù)；（3）、掌握利用計(jì)算機(jī)仿真與示波器觀察電路相應(yīng)波形的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理用二階微分方程描述的動(dòng)態(tài)電路，為二階電路。三種狀態(tài)：過(guò)阻尼、欠阻尼、臨界阻尼。三、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程1、研究RLC串聯(lián)電路零輸入響應(yīng)波形 利用 PSPICE分析圖1所示電路。其中電容C1中的IC設(shè)為10V，電感元件中的IC為0，電阻R1的value設(shè)為val，設(shè)置PARAM的va

24、l參數(shù)為1歐。在設(shè)置仿真參數(shù)文件的全局變量時(shí)，設(shè)置Parameter name :為val.選Value list 為0.00001，20，40，100。仿真分析得以下結(jié)果: R=0.00001 欠阻尼情況 R=20欠阻尼情況R=40 臨界阻尼情況R=100 過(guò)阻尼情況2、選做實(shí)驗(yàn)研究方波信號(hào)作用下的R,L,C串聯(lián)電路。利用PSPICE分析電路圖5.5，元件設(shè)置如圖，這里的 C1和L1的初始狀態(tài)均為0，設(shè)置暫態(tài)仿真時(shí)間范圍時(shí)0-8ms,分別選取val=-0.5歐，0.1，1，10，40，200歐，觀察Uc在這些參數(shù)下的波形。仿真分析得到以下結(jié)果：R1=0.5R1=0.1R1=1R1=10R1=

25、40R1=200四、實(shí)驗(yàn)分析1在RLC串聯(lián)電路中,因R取值不同,電路的零輸入響應(yīng)出現(xiàn)欠阻尼,臨界阻尼,和過(guò)阻尼三種情況。選做實(shí)驗(yàn)中不同R值對(duì)應(yīng)的不同的暫態(tài)過(guò)程，也反映了不同的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。2在選做實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算的R1=40 時(shí)為臨界阻尼狀態(tài)，R40時(shí)是欠阻尼，R40時(shí)是過(guò)阻尼，故會(huì)出現(xiàn)不同波形差異。3通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，使我對(duì)二階電路零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)有了進(jìn)一步的了解，對(duì)出現(xiàn)的各不同波形的原因理解更深。實(shí)驗(yàn)六 頻率特性和諧振的仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 學(xué)習(xí)pspice軟件仿真分析電路的頻率特性2、 掌握用pspice軟件進(jìn)行電路的諧振研究。3、 了解耦合諧振的特點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)原理在正弦穩(wěn)態(tài)電路中，對(duì)于含有

26、電感L和電容C的無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)，若端口網(wǎng)絡(luò)和端口電壓同相位，則稱(chēng)該網(wǎng)絡(luò)為諧振網(wǎng)絡(luò)。諧振既可以通過(guò)調(diào)節(jié)電源的頻率產(chǎn)生，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)電容元件或電感元件的參數(shù)產(chǎn)生。電路處于諧振時(shí)，局部會(huì)得到高于電源電壓數(shù)倍的局部電壓。三、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程1、雙T型網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。分析該網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。圖1仿真分析得到以下結(jié)果：圖2如圖，這是一個(gè)帶阻濾波器，低頻截止頻率近似為182HZ，高頻率截止頻率近似為3393HZ，帶阻寬度3211HZ。2、選做實(shí)驗(yàn)（1）圖3所示為RLC串聯(lián)電路，測(cè)試其幅頻特性，確定其通帶寬f。圖3仿真分析得以下結(jié)果：圖4(2) 改進(jìn)電路，如圖6所示，其耦合電感參數(shù)設(shè)置如下L1=L2=100uH，

27、耦合系數(shù)=0.022,觀察其諧振頻率。圖6四實(shí)驗(yàn)分析在選做實(shí)驗(yàn)中,RLC串聯(lián)電路的通帶寬小于40 KHZ,故要改進(jìn)該電路,得到磁耦合諧振電路.仿真得到的結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)七 三相電路的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)基本的星形三相交流電的供電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，著重研究三相四線制和三相三相制，并對(duì)某一相開(kāi)路、短路或者負(fù)載不平衡進(jìn)行研究，從而熟悉星形三相交流電的特性。二、實(shí)驗(yàn)原理 1利用三個(gè)頻率50HZ、有效值220V、相位各相差120度的正弦信號(hào)源代替三項(xiàng)交流電、 2星形三相三線制負(fù)載不同時(shí)的電壓波形變化及相應(yīng)的理論。3星形三相四線制：三項(xiàng)交流源的公共端N與三相負(fù)載的公共端相連。4當(dāng)三相電路出現(xiàn)若干的故障時(shí)，對(duì)

28、應(yīng)電壓和電流會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象去驗(yàn)證理論。三、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程1、電路圖如下所示，其中電源為三相對(duì)稱(chēng)電流源。負(fù)載分為兩種情況：一種情況是三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載，此時(shí)R=100 ohm,另一種情況是不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載，此時(shí)R=10 ohm.a .繪制電路圖，V1 V2 V3設(shè)置為 AC=220V, Vampl=311v,freq=50hz,Voff=0,phase分別=0,-120,120.b.設(shè)置Transient分析的run time 為40ms.c.運(yùn)行仿真，其中R1阻值改變得到不同的波形，得到電壓波形分別如下：R1=10KR1=5KR1=1Kd.令R1=10K,R2=100K,R3=50K,形成三相不平衡電路

29、,得如下電壓波形:2增加中線，并且繪制電路如下圖所示：按照與第一步相同的原理得到以下電壓波形：R1=1KR1=5KR1=100KR1=50K3、選做實(shí)驗(yàn)a .一相短路 中線正常 將短路換作小電阻即可，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)，系統(tǒng)無(wú)法分析，故令R1=1 得電壓電流波形如下 b .中線正常 一相開(kāi)路 . C.沒(méi)有中線 一相短路 d.沒(méi)有中線 一相開(kāi)路e.中線有阻抗R5=50K 電路如圖：（1）一相短路（2） 一相開(kāi)路 R1斷開(kāi)五實(shí)驗(yàn)分析1三相三線制電路中，負(fù)載與電壓成正比關(guān)系。隨著R1阻值減小，其所在的相的電壓也減小，其余兩相的電壓不變。在三相不平衡電路中,負(fù)載最大的那一相電壓最高,負(fù)載最小的那一相電壓最低。

30、2三相四線制電路中，因有中線貫穿，電壓不會(huì)隨負(fù)載的改變而變化。在選做實(shí)驗(yàn)a中,因中線正常,故不管負(fù)載是否對(duì)稱(chēng),電壓輸出均不改變，而電流輸出則與負(fù)載關(guān)系密切，一相短路時(shí)，即R1=0時(shí)，R1和R2上的電流均為0，R3上電流不改變。實(shí)驗(yàn)b中，開(kāi)路電壓輸出不影響，所在開(kāi)路相的電流為0。3三相三線制電路中，各相的電壓電流互不影響。在實(shí)驗(yàn) c中，所在短路相的電壓為0，電流比另兩相大。實(shí)驗(yàn)d中，所在開(kāi)路相的電流為0，電壓比另兩相大。4在中線有負(fù)載的情況下，負(fù)載改變對(duì)電流電壓的影響又有所不同。在實(shí)驗(yàn)e 中，因R5的分流或者分壓作用，使得開(kāi)路和短路實(shí)驗(yàn)的電壓電流輸出與無(wú)R5時(shí)不同。5在實(shí)驗(yàn)中，連接中線和不連中線

31、的電壓電流與負(fù)載關(guān)系各不相同，通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，也認(rèn)識(shí)到了中線在電路中的重要作用。實(shí)驗(yàn)八 受控電源的電路設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）用PSPICE測(cè)試受控電源的控制系數(shù)和負(fù)載特性。（2）加深對(duì)受控電源的理解。二實(shí)驗(yàn)原理 受控電源是一種二端口元件，按控制量和被控制量的不同，受控電源可以分為：電壓控制電流源、電壓控制電壓源、電流控制電流源、電流控制電壓源，控制系數(shù)為常數(shù)的受控電源為線性受控電源，它們的控制系數(shù)分別為u、g、 r、B。 本實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用運(yùn)放和固定電阻組成上述四種受控電源。其中，電壓控制電壓源的控制系數(shù)u=(1+R1/R2). 電壓控制電流源控制系數(shù)g=(1/R)。電流控制電壓源控制系數(shù) r=-R。電流控制電流源B=(1+R1/R2).三實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程（1）電壓控制電壓源和電壓控制電流元的仿真設(shè)計(jì)。a.電壓控制電壓源用PSPICE繪制以下電路，并且設(shè)置符號(hào)參數(shù)。R11k0R21kVV1varU1OPAMP+-OUTPARAMETERS:以下是R1 R2取不同的比值的時(shí)候的不同圖形 ，同時(shí)也有不同的u 值。設(shè)置U1為分析變量，進(jìn)行電