滤波电路仿真实验
大物仿真实验
整流滤波电路实验
一、实验简介
现代工农业生产和日常生活中，广泛使用交流电。主要原因在于：与直流电相比，交流电在产生、输送和使用方面具有明显的优点和重大的经济意义。例如在远距离输电时，采用较高的电压可以减少线路上的损失。对于用户来说，采用较低的电压既安全又可降低电气设备
的绝缘要求。这种电压的升高和降低，在交流供电系统中可以很方便而又经济地由变压器来实现。此外，异步电动机比起直流电动机来，具有构造简单、价格便宜，运行可靠等优点。在一些非用直流电不可的场合，如工业上的电解和电镀等，也可利用整流设备，将交流电转化为直流电。
交流电的电压(或电流)随时间作周期性变化。实际上，所谓交流电包括各种各样的波形，如正弦波、方波、锯齿波等。本实验中，我们主要讨论正弦交流电。其原因在于，正弦交流电在工业中得到广泛应用，因为它在生产、输送和应用上比起直流电来有不少优点；此外，正弦交流电变化平滑且不易产生高次谐波，这有利于保护电气设备的绝缘性能和减少电气设备运行中的能量损耗。各种非正弦交流电都由各种频率的正弦交流电叠加而成，因此可用正弦交流电的分析方法来分析非正弦交流电。
二极管是晶体二极管的简称，也叫半导体二极管，用半导体单晶材料（主要是锗和硅）制成，是半导体器件中最基本的一种器件，是一种具有单方向导电特性的无源半导体器件。利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。其中，整流二极管是将交流电能转变为直流电能的半导体器件之一，整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。
实验目的是测量二极管的正向和反向伏安特性关系，学习、了解整流滤波电路的基本工作原理，掌握交流电路基本特性(例如用傅氏分析法)及交流电各参数的测量方法。
二、实验原理
（一）二极管伏安特性
从PN结的导电原理可知，只有在正向偏置条件下，二极管才处于导通状态，其伏安特性曲线如下图所示：
二极管伏安特性曲线图
1. 正向特性
指外加正向偏置电压时的二极管特性，即外加电压。
当时，正向电流为零；当时，开始出现正向电流，伏安特性曲线可表示为
式中可用测量的反向电流代替，V为所加电压，T为热力学温度，e为电子电量（），k为波尔兹曼常数。
硅二极管的死区电压左右；锗二极管的死区电压左右。
2. 反向特性
指外加反向偏置电压时的二极管特性，即外加电压。
当时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而
变化，此时的反向电流也称反向饱和电流。
当时，反向电流急剧增加，称为反向击穿电压。
3.击穿特性
二极管反向击穿并不一定意味着器件完全损坏。二极管击穿分为：电击穿和热击穿。
如果是电击穿，则外电场撤消后器件能够恢复正常，如果是热击穿，则意味着器件损坏，不能再次使用。工程实际中的电击穿往往伴随着热击穿；电击穿分雪崩击穿、齐纳击穿两种。
（二）交流电路
正弦交流电的表达式如下，其曲线如图6.2.1-1所示：
图6.2.1-1 正弦交流电电压或电流曲线
（1）
由此可见，一个正弦交流电的特征表现在正弦交流电的大小、变化快慢及初始值三方面。而它们分别由幅值(或有效值)、频率(或周期)和初相位来确定。所以幅值、频率和初相位被称为正弦交流电的三要素。
（1）幅值、平均值和有效值
1）幅值：即峰值或最大值，记为或，峰点电位之差称为“峰 -峰值”，记为和。显然,。
2）平均值：令,分别表示随时间变化的交流电流或交流电压，则它们的平均值分别为：
（2）
这里T是周期，平均值实际上就是交流信号中直流分量的大小。所以图6.2.1-1所示的正弦交流电平均值为0。
3）有效值
在实际应用中，交流电路中的电流或电压往往用有效值而不是用幅值来表示，许多交流电流或电压测量设备的读数均为有效值。其物理含义是指这一交流电通过电阻时产生的焦耳热与数值多大的直流电相当。有效值采用如下定义：
（3）
通常说的市电电压是，就是说它的有效值，因此它的
峰值是。
表6.2.1-1：常见交流电压的有效值、峰值和平均值的换算关系
（2）周期与频率
正弦交流电通常用周期(T)或频率(f)来表示交变的快慢。也常常用角频率(ω)来表示。这三者之间的关系是：
(4)
需要指出的是：同频率正弦交流电的和或差均为同一频率的正弦
交流电。此外，正弦交流电对于时间的导数或积分也仍为同一频率的正弦交流电。这在技术上具有十分重要的意义。
（3）初相位
交流电时的相位角称为交流电的初相位或初相位角。它反映了正弦交流电的初始值。在实际电路中由于电流、电压之间相位的不同，使得电器的平均功率（称为功率因数),越大，电路能量的利用率越高，损耗越少。功率因数是电力工业中需要考虑
的一个重要问题，实际中多采用电容器补偿电感器件以提高整个电路的功率因数。
（三）整流和滤波
整流电路的作用是把交流电转换成直流电，严格地讲是单方向大脉动直流电。而滤波电路的作用是把大脉动直流电处理成平滑的脉动小的直流电。
（1）整流原理
利用二极管的单向导电性可实现整流。
1) 半波整流
图6.2.1-2半波整流电路及其波形图图6.2.1-2中D是二极管，是负载电阻。若输入交流电为
(5)
则，经整流后输出电压为(一个周期内)：
(6)
而其相应平均值(即直流平均值)为：
(7)
2) 全波桥式整流
前述半波整流只利用了交流电半个周期的正弦信号。为了提高整流效率，使交流电的正负半周信号都被利用。此时采用全波整流。
全波桥式整流电路如下：
图6.2.1-3桥式整流电路和波形图
若输入交流电仍为
(8)
则经桥式整流后的输出电压为(一个周期)：
(9)
其相应直流平均值为：
(10)
由此可见，桥式整流后的直流电压脉动大大减少,平均值比半波整流提高了一倍（忽略整流内阻）。为了衡量整流电源这一特性的好坏，常用纹波因数g来表示。即：
（11）越小，输出脉动越小，表示整流电源的性能越好。
(2) 滤波电路
经过整流后电压（电流）仍然是具有“脉动”成份的直流电，为了减少波动，通常要加滤波器，常用的滤波电路有电容、电感滤波等。现介绍最简单的滤波电路。
1) 电容滤波电路
电容滤波器利用电容重电和放电来使脉动的直流电变成平稳的直流电。我们已经知道电容器重放电的原理。图6.2.1-4所示为电容滤波器在带负载电阻后的工作情况，其中是滤波电容，是负载电阻。
图6.2.1-4 全波整流电容滤波器
设在时刻接通电源，整流元件的正向电阻很小，可忽略不计，
在时刻达到峰值为。此后以正弦规律下降直到时刻，二极管D不再导电，电容开始放电，缓慢下降，一直到下个周期。电压上升到和相等时，即以后，二极管D又开始导通，电容充电，直到。在这以后，二极管D又截至，又按照上述规律下降，如此周而复始，形成了周期性的电容器充电放电过程。在这个过程中，二极管D并不是在整个半周期都是导通的，从图上看到二极管D只是在到段内导通并向电容器充电。由于电容器的电压不能突变，故在这一小段时间内，它可以被看成一个反电动势（类似蓄电池）。
由电容两端的电压不能突变的特点，达到输出波形趋于平滑的目的。经滤波后的输出波形如下图所示。
(a)忽略内阻时的波形 (b)考虑内阻
时的波形
图6.2.1-5全波整流电容滤波电路的输出波形
2) 型滤波
前述电容滤波的输出波形脉动系统仍较大，尤其是负载电阻较小时。除非将电容容量增加时(实际应用时难于实现)。在这种情况下，要想减少脉动可利用多级滤波方法。此时再加一级低通滤波电路。如图6.2.1-6所示。这种电路也称型滤波电路。
图6.2.1-6 型滤波电路
由图可见，型滤波是在电容滤波之后又加了一级滤波，使得输出电压更平滑(但输出电压平均值要减少)。
上述整流滤波电路实际上就是一个整流电源。其优点是电路简单，主要缺点是输出的直流电压不够。
三、实验内容
1.测量二极管的伏安特性曲线，并求解波尔兹曼常数值。
图3.4.1-4测量电路的接法
（1）按图3.4.1-4中（b）外接法接线，将小灯泡改用二极管正向接法。从0.6V开始,每隔0.02V测一次,至电流较大(此时二极管上的电压约为0.8V左右)为止,画出二极管正向伏安特性曲线。
按图3.4.1-4中（a）内接法接线，将改为二极管并反向连接。测量电压为0~5.0V。每隔0.5V测一个电流值，求出二极管反向伏安特性。
（2）测量玻尔兹曼常数
二极管伏安特性曲线可表示为
(3)
式中可用测量的反向电流代替，V为所加电压，T为热力学温度，e为电子电量(1.6022 )，k为玻尔兹曼常数。用公式法求出k。
2.测量全波整流滤波电路中交流电压(或电流)
选择信号发生器XD的频率为1500Hz，测出信号发生器AMPL调节到实验要求的输出电压。
1)电路原理图如图6.2.1-7（a），测量整流后, 用示波器观察
及测量其电压峰峰值，计算平均值，有效值，并与用
数字万用表测量的电压有效值进行对比。
图6.2.1-7（a）全波整流原理图
2)电路原理图如图6.2.1-6，加滤波电容C，将整流后的信号进
行滤波，并测量滤波后的信号幅值和有效值。
图6.2.1-6 型滤波电路
3.测量半波整流滤波电路中交流电压(或电流)
1）电路原理图如图6.2.1-7（b），测量整流后, 用示波器观察及测量其电压峰峰值，计算平均值，有效值，并与用数字万用表测量的电压有效值进行对比。
图6.2.1-7（b）半波整流原理图
2）电路原理图如图6.2.1-10，加滤波电容C，将整流后的信号进行滤波，并测量滤波后的信号幅值和有效值。
图6.2.1-10 半波整流电容滤波器
4.利用全波整流滤波箱测量整流滤波电路中交流电压(或电流)
电路原理图如图6.2.1-6，加滤波电容C，将整流后的信号进行滤波，并测量滤波后的信号幅值和有效值。
5.利用半波整流滤波箱测量整流滤波电路中交流电压(或电流)
电路原理图如图6.2.1-10，加滤波电容C，将整流后的信号进行滤波，并测量滤波后的信号幅值和有效值。
四、实验仪器
二极管整流滤波实验装置包括：直流电源、滑动变阻器、单刀开关、电压表、电流表、微安表、待测二极管、示波器、信号发生器、数字万用表以及表笔、1KΩ标准电阻、1.5μF电容、整流箱、整流二极管、全波整流实验箱、半波整流实验箱。
实验主场景图
电压源：
电源开关：鼠标点击，打开或关闭电源。
电源指示灯：打开电源时，指示灯变亮；关闭时，指示灯变暗。
调节电压值旋钮：左击或右击、按下鼠标左键或右键可以改变电源电压大小。
电源开关：
电源开关，控制电路的闭合。界面中有两个开关状态选择按钮，一个是闭合，一个是断开。点击闭合，开关闭合，显示闭合图片；点击断开，开关断开，显示断开图片。
滑线变阻器：
滑动片：
可以左右拖动滑动片，粗调滑线变阻器在线路中的电阻值。
微调按钮：
点击或按下微调按钮，微调滑线变阻器在电路中的电阻值。
电压表：
调节电压表档位：主窗体中，电压表有十个档位，用户拖动电压表档位标志符至指定的档位，然后松开鼠标，标志符落在指定档位，选中电压表的档位。
指针：根据加载电压表两端的电压和电压表的档位，指针做相应的偏转。
电流表：
调节电流表档位：主窗体中，电压表有十二个档位，用户拖动电流表档位标志符至指定的档位，然后松开鼠标，标志符落在指定档位，选中电流表的档位。
调零旋钮：通过鼠标左击或右击调零旋钮，可以将电流表进行指针调零。
指针：根据流过电流表上的电流和电流表的档位，指针做相应的偏转。
微安表：
此微安表为直流微安表，分为四个量程：100μA、200μA、500μA、1000μA，此实验只要求使用100μA档位；使用过程中注意保护流过微安表的电流不要超过量程。如果超量程烧毁后，请先将仪器从桌面上移除，并从实验仪器栏中重新加载更换好的仪器。
待测二极管：
真实实验仪器实验中实验仪器
在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置；当二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反
向偏置。实验中待测二极管正负极接入电路的顺序不同，分别测量其正向和反向伏安特性曲线。
信号发生器：
（信号发生器的实物照片）（实验中的信号发生器）
信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
使用方法：
(1)电源开关：将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源接入，
按电源开关，以接通电源；实验中使用鼠标点击进行打开和关闭进行切换。
(2)调频旋钮：调节输出频率的大小；实验中使用鼠标左击或右击
进行调节。
(3)调压旋钮：调节输出电压的大小；实验中使用鼠标左击或右击
进行调节。
示波器：
双击实验桌上示波器小图标弹出示波器的调节窗体，在示波器调节窗口上可以对示波器进行调节、操作。
真实实验仪
器实验中实验
仪器
实验中示波器调节界面
功能及其用法介绍：
1．主机电源
（9）电源开关（POWER）
将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源接入，按电源开关，以接通电源。
仿真实验中使用方法：点击进行打开和关闭进行切换。
（8）电源图标
（2）辉度旋钮（INTENSITY）
顺时针方向旋转旋钮，亮度增强。接通电源之前将该旋钮逆时针方向旋转到底。
仿真实验中使用方法：单击左键或右键进行调节。
（4）聚焦旋钮（FOCUS）
用亮度控制钮将亮度调节至合适的标准，然后调节聚集控制钮直至轨迹达到最清晰的程度，虽然调节亮度时聚集可自动调节，但聚集有时也会轻微变化。如果出现这种情况，需重新调节聚集。
仿真实验中使用方法：单击左键或右键进行调节。
（5）光迹旋转旋钮（TRACE ROTATION）
由于磁场的作用，当光迹在水平方向轻微倾斜时，该旋钮用于调节光迹与水平刻度线平行。
（45）显示屏
仪器的测量显示终端。
数据（1）校准信号输出端子（CAL）
提供1kHz±2%，4 VP-P±2%方波作本机Y轴、X轴校准用。
2．垂直方向部分
（13）通道1输入端[CH1 INPUT（X）]
该输入端用于垂直方向的输入。在X-Y方式时输入端的信号成为X轴信号。
（17）通道2输入端[CH2 INPUT（Y）]
和通道1一样，但在X-Y方式时输入端的信号仍为Y轴信号。
（11）、（12）、（16）、（18）交流—直流—接地耦合选择开关（AC—DC—GND）
选择输入信号与垂直放大器的耦合方式
交流（AC）：垂直输入端由电容器来耦合。
接地（GND）：放大器的输入端接地。
直流（DC）：垂直放大器的输入端与信号直接耦合。
仿真实验中使用方法：单击AC-DC按钮进行AC和DC方式切换，接地按钮按下为接地，弹出为非接地。
（10）、（15）衰减器开关（VOLTS/DIV）
用于选择垂直偏转灵敏度的调节。如果使用的是10：1的探头，计算时将幅度×10。
仿真实验中使用方法：右键单击进行顺时针旋转，左键打击进行逆时针旋转。
（14）、（19）垂直微调旋钮（VARIBLE）
垂直微调用于连续改变电压偏转灵敏度，此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋转到底的位置。将旋钮逆时针方向旋转到底，垂直方向的灵敏度下降到2.5倍以下。
仿真实验中使用方法：右键单击进行顺时针旋转，左键打击进行逆时针旋转。
（43）、（40）垂直移位（POSITION）
调节光迹在屏幕中的垂直位置。
仿真实验中使用方法：右键单击进行顺时针旋转，左键打击进行逆时针旋转。
（42）垂直方式工作开关
选择垂直方向的工作方式
通道1选择（CH1）：屏幕上仅显示CH1的信号。
通道2选择（CH2）：屏幕上仅显示CH2的信号。
双踪选择（DUAL）：同时按下CH1和CH2按钮，屏幕上会出现双踪并自动以断续或交替方式同时显示CH1和CH2上的信号。
叠加（ADD）：显示CH1和CH2输入电压的代数和。
仿真实验中使用方法：右键单击进行向上调节，左键单击进行向下调节。
（39）CH2极性开关（INVERT）：按此开关时CH2显示反相电压值。
仿真实验中使用方法：左键单击进行按下和弹出间切换。
3．水平方向部分
（20）主扫描时间因数选择开关（A TIME/DIV）
共20档，在0.1us/div～0.5s/div范围选择扫描速率。
仿真实验中使用方法：右键单击进行顺时针旋转，左键打击进行逆时针旋转。
（30）X-Y控制键
如X-Y工作方式时，垂直偏转信号接入CH2输入端，水平偏转信号接入CH1输入端。
仿真实验中使用方法：左键单击进行按下和弹出间切换。
（21）扫描非校准状态开关键
按入此键，扫描时基进入非校准调节状态，此时调节扫描微调有效。
（24）扫描微调控制键（VARIBLE）
此旋钮以顺时针方向旋转到底时处于校准位置，扫描由Time/Div 开关指示。该旋钮逆时针方向旋转到底，扫描减慢2.5倍以上。正常工作时，（21）键弹出，该旋钮无效，即为校准状态。
仿真实验中使用方法：右键单击进行顺时针旋转，左键打击进行逆时针旋转。
（35）水平位移（POSITION）
用于调节轨迹在水平方向移动。顺时针方向旋转该旋钮向右移动光迹，逆时针方向旋转向左移动光迹。
仿真实验中使用方法：右键单击进行顺时针旋转，左键打击进行逆时针旋转。
（36）扩展控制键（MAG×5）
单管共射极放大电路仿真实验报告
单管共射极分压式放大电路仿真实验报告 班级__________姓名___________学号_________ 一、实验目的：1.学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的 测量法。 3.熟悉简单放大电路的计算及电路调试。 4.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。 二、实验要求：输入信号Ai=5 mv, 频率f=20KHz, 输出电阻R0=3kΩ, 放大倍数Au=60，直 流电源V cc=6v,负载R L=20 kΩ，Ri≥5k，Ro≤3k，电容C1=C2=C3=10uf。三、实验原理： （一）双极型三极管放大电路的三种基本组态。 1.单管共射极放大电路。 （1）基本电路组成。如下图所示： （2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/R B （V CC为图中RC（1）） I=βI BQ
U CEQ=V CC-I CQ R C （3）动态分析。A U=-β（R C管共集电极放大电路（射极跟随器）。 （1）基本电路组成。如下图所示： （2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/（R b +（1+β）R e）（V CC为图中Q1（C）） I CQ=βI BQ U CEQ=V CC-I EQ R e≈V CC-I CQ R e （3）动态分析。A U=（1+β）（R e管共基极放大电路。 （1）基本电路组成。如下图所示：
（2）静态分析。I EQ=（U BQ-U BEQ）/R e≈I CQ （V CC为图中RB2（2）） I BQ=I EQ/（1+β） U CEQ=V CC-I CQ R C-I EQ R e≈V CC-I QC（R C+R e） （3）动态分析。AU=β（R C极管将输入信号放大。 2.两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流。 3.采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。 四、实验步骤： 1.选用2N1711型三极管，测出其β值。 （1）接好如图所示测定电路。为使ib达到毫安级，设定滑动变阻器Rv1的最大阻值是 1000kΩ，又R1=3 kΩ。
实验一、电路模拟基础
实验一、电路模拟基础 概要 该实验包括用户基础界面，ADS文件的创建过程包括建立原理图、仿真控件、仿真、和数据显示等部分的内容。该实验还包括调谐与谐波平衡法仿真的一个简单例子。 目标 ●建立一个新的项目和原理图设计 ●设置并执行S参数模拟 ●显示模拟数据和储存 ●在模拟过程中调整电路参数 ●使用例子文件和节点名称 ●执行一个谐波平衡模拟 ●在数据显示区写一个等式 目录 1.运行ADS (2) 2.建立新项目 (3) 3.检查你的新项目内的文件 (5) 4.建立一个低通滤波器设计 (5) 5.设置S参数模拟 (6) 6.开始模拟并显示数据 (7) 7.储存数据窗口 (9) 8.调整滤波器电路 (10) 9.模拟一个RFIC的谐波平衡 (12) 10.增加一个线标签（节点名称），模拟，显示数据 (16)
步骤 1.运行ADS 在开始菜单中选择“Advanced Design System2005A → Advanced Design System”（见图一）。 图一、开始菜单中ADS 2005A的选项 用鼠标点击后出现初始化界面。 图二、ADS 2005初始化界面 随后，很快出现ADS主菜单。 图三、ADS主菜单
如果，你是第一次打开ADS，在打开主菜单之前还会出现下面的对话框。询问使用者希望做什么。 图四、询问询问使用者希望做什么的对话框 其中有创建新项目（Create a new project）；打开一个已经存在的项目（Open a existing project）；打开最近创建的项目（Open a recently used project）和打开例子项目（Open an example project）四个选项。你可以根据需要打开始当的选项。同样，在主菜单中也有相同功能的选项。如果，你在下次打开主菜单之前不出现该对话框，你可以在“Don’t display this dialog box again”选项前面的方框内打勾。 2.建立新项目 a．在主窗口，通过点击下拉菜单“File→New Project…”创建新项目。 图五、创建新项目对话框 其中，项目的名称的安装目录为ADS项目缺省目录对应的文件夹。（一般安装时缺省目录是C:\user\default，你可以修改，但是注意不能用中文名称或放到中文名称的目录中，因为那样在模拟时会引起错误）。在项目名称栏输入项目名称“lab1”。 对话框下面的项目技术文件主要用于设定单位。在微带线布局时有用，我们选择mil。
电路仿真实验报告42016年度
电路仿真实验报告 实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析 一、实验目的 （1）学习使用Pspice软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。 （2）学习使用Pspice进行直流工作点的分析和直流扫描的操作步骤。 二、原理与说明 对于电阻电路，可以用直观法列些电路方程，求解电路中各个电压和电流。Pspice软件是采用节点电压法对电路进行分析的。 使用Pspice软件进行电路的计算机辅助分析时，首先编辑电路，用Pspice的元件符号库绘制电路图并进行编辑。存盘。然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自动”进行电路分析了。 三、实验示例 1、利用Pspice绘制电路图如下 2、仿真 （1）点击Psipce/New Simulation Profile,输入名称； （2）在弹出的窗口中Basic Point是默认选中，必须进行分析的。点击确定。 （3）点击Pspice/Run(快捷键F11)或工具栏相应按钮。 （4）如原理图无错误，则显示Pspice A/D窗口。
（5）在原理图窗口中点击V,I工具栏按钮，图形显示各节点电压和各元件电流值如下。 四、选做实验 1、直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流。 2、直流扫描分析，即当电压源的电压在0-12V之间变化时，求负载电阻R l中电流虽电压源的变化
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电路仿真实验报告
单片机原理及接口技术电路仿真实验报告 实验一：独立式键盘与LED显示示例 例4—17： 功能：数码管的数据端与P0口引脚采用正序，试编写程序，分别实现功能：上电后数码管显示“P”，按下任何键后，显示从“0”开始每隔1秒加1，加至“F”后，数码管显示“P”,进入等待按键状态。 Keil编程： 电路图： 初始状态时：
3 秒后：程序： TEMP EQU 30H ORG 0000H JMP START ORG 0100H START:MOV SP,#5FH MOV P0,#8CH MOV P3,#0FFH NOKEY:MOV A,P3 CPL A JZ NOKEY MOV TEMP,P3 CALL D10ms MOV A,P3 CJNE A,TEMP,NOKEY MOV R7,#16 MOV R2,#0 LOOP:MOV A,R2 MOV DPTR,#CODE_P0 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R2 SETB RS0 CALL D_1S CLR RS0 DJNZ R7,LOOP JMP START D_1S:MOV R6,#100 D10:CALL D10ms DJNZ R6,D10 RET D10ms:MOV R5,#10 D1ms:MOV R4,#249 DL:NOP NOP DJNZ R4,DL DJNZ R5,D1ms RET CODE_P0:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H, 92H,82H,0F8H DB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1 H,86H,8EH END 例4—18： 功能：执行程序时，先显示“P” 1、按键K0按下后，数码管显示拨动开关S3~S0对应的十进制值； 2、按键K1按下后，P0口数码管显示拨动开关S3~S0对应的十六进制值； 3、按键K2按下后，P2口数码管显示拨动开关S3~S0对应的十六制值；
模拟电路_Multisim软件仿真教程
第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件， 本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。 目录 1. Multisim软件入门 2. 二极管电路 3. 基本放大电路 4. 差分放大电路 5. 负反馈放大电路 6. 集成运放信号运算和处理电路 7. 互补对称（OCL）功率放大电路 8. 信号产生和转换电路 9. 可调式三端集成直流稳压电源电路 13.1 Multisim用户界面及基本操作 13.1.1 Multisim用户界面 在众多的EDA仿真软件中，Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用，受到电类设计开发人员的青睐。Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表，将元器件和仪器集合为一体，是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。 Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，简称IIT公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，原名EWB。 IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench（电子工作台，简称EWB），以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。 1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT对EWB进行了较大变动，名称改为Multisim（多功能仿真软件）。 IIT后被美国国家仪器（NI，National Instruments）公司收购，软件更名为NI Multisim，Multisim经历了多个版本的升级，已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。 下面以Multisim10为例介绍其基本操作。图13.1-1是Multisim10的用户界面，包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
Multisim电路仿真实验报告
Multisim电路仿真实验报告 精33 张聪2013010657 1 实验目的：熟悉电路仿真软件Multisim的功能，掌握使用Multisim进行输入电路、分 析电路和仪表测试的方法。 2使用软件：NI Multisim student V12。（其他版本的软件界面稍有不同） 3 预习准备：提前安装软件熟悉其电路输入窗口和电路的编辑功能、考察其元件库中元件 的分类方式、工具栏的定制方法、仪表的种类、电路的分析方法等；预习实验步骤，熟悉各部分电路。 4熟悉软件功能 （1）了解窗口组成： 主要组建包括:电路图编辑窗口、主菜单、元件库工具条、仪表工具条。初步了解各部 分的功能。 （2）初步定制： 定制元件符号：Options|Global preferences，选择Components标签，将Symbol Standard区域下的元件符号改为DIN。自己进一步熟悉全局定制Options|Global preferences 窗口中各标签中的定制功能。 （3）工具栏定制： 选择：View|Toolbars，从显示的菜单中可以选择显示或者隐藏某些工具栏。通过显示 隐藏各工具栏，体会其功能和工具栏的含义。关注几个主要的工具栏：Standard（标准工 具栏）、View（视图操作工具栏）、Main（主工具栏）、Components（元件工具栏）、Instruments（仪表工具栏）、Virtual（虚拟元件工具栏）、Simulation（仿真）、Simulation switch（仿真开关）。 （4）Multisim中的元件分类 元件分两类：实际元件（有模型可仿真，有封装可布线）、虚拟元件（有模型只能仿真、没有封装不能布线）。另有一类只有封装没有模型的元件，只能布线不能仿真。在本实验中只进行仿真，因此电源、电阻、电容、电感等使用虚拟元件，二极管、三极管、运放和其 他集成电路使用实际元件。 元件库的结构：元件库有三个：Master database（主库）、Corporate database（协作库）和User database（用户库）。主库不可更改，用户库用于存放自己常用的元件。主库中的元
Multisim模拟电路仿真实验
实验19 Multisim 数字电路仿真实验 1.实验目的 用Multisim 的仿真软件对数字电路进行仿真研究。 2.实验内容 实验19.1 交通灯报警电路仿真 交通灯故障报警电路工作要求如下：红、黄、绿三种颜色的指示灯在下 列情况下属正常工作，即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示及黄、绿灯 同时指示，而其他情况下均属于故障状态。出故障时报警灯亮。 设字母R 、Y 、G 分别表示红、黄、绿三个交通灯，高电平表示灯亮， 低电平表示灯灭。字母Z 表示报警灯，高电平表示报警。则真值表如表 19.1所示。 逻辑表达式为：RY RG G Y R Z ++= 若用与非门实现，则表达式可化为：RY RG G Y R Z ??= Multisim 仿真设计图如图19.1所示： 图19.1的电路图中分别用开关A 、B 、C 模拟控制红、黄、绿灯的亮暗，开关接向高电平时表示灯亮，接向低电平时表示灯灭。用发光二极管LED1的亮暗模拟报警灯的亮暗。另外用了一个5V 直流电源、一个7400四2输入与非门、一个7404六反相器、一个7420双4输入与非门、一个500 表19.1 LED_red LED1 图19.1
欧姆电阻。 在模拟实验中可以看出，当开关A、B、C中只有一个拨向高电平，以及B、C同时拨向高电平而A拨向低电平时报警灯不亮，其余情况下报警灯均亮。 实验19.2数字频率计电路仿真 数字频率计电路(实验13.3)的工作要求如下：能测出某一未知数字信号的频率，并用数码管显示测量结果。如果用2位数码管，则测量的最大频率是99Hz。 数字频率计电路Multisim仿真设计图如图19.2所示。其电路结构是： 用二片74LS90（U1和U2）组成BCD码100进制计数器，二个数码管U3和U4分别显示十位数和个位数。四D触发器74LS175（U5）与三输入与非门7410（U6B）组成可自启动的环形计数器，产生闸门控制信号和计数器清0信号。信号发生器XFG1产生频率为1Hz、占空比为50%的连续脉冲信号，信号发生器XFG2产生频率为1-99Hz（人为设置）、占空比为50%的连续脉冲信号作为被测脉冲。三输入与非门7410（U6A）为控制闸门。 运行后该频率计进行如下自动循环测量： 计数1秒→显示3秒→清零1秒→…… 改变被测脉冲频率，重新运行。
怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习
怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习电路分析实验报告 实验二 学习用multisim软件对电路进行仿真 一．实验要求与目的 1.进一步熟悉multisim软件的各种功能。 2.巩固学习用multisim软件画电路图。 3.学会使用multisim里面的各种仪器分析模拟电路。 4.用multisim软件对电路进行仿真。 二、实验仪器 电脑一台及其仿真软件。 三．实验内容及步骤
（1）在电子仿真软件Multisim 基本界面的电子平台上组建如图所示的仿真电路。双击电位器图标，将弹出的对话框的“Valve”选项卡的“Increment”栏改成“1”，将“Label”选项卡的“RefDes”栏改成“RP。 ” 2）调节RP大约在35%左右时，利用直流工作点分析方法分析直 流工作点的值。直流工作点分析（DC Operating Point Analysis）是用来分析和计算电路静态工作点的，进行分析时，Multisim 自动将电路分析条件设为电感、交流电压源短路，电容断开。 单击Multisim 菜单“Simulate/Analyses/DC operating Point…”,在弹出的对话框中选择待分析的电路节点，如2图所示。单击Simulate 按钮进行直流工作点分析。分析结果如图3所示。列出了
单级阻容耦合放大电路各节点对地电压数据，根据各节点对地电压数据，可容易计算出直流工作点的值,依据分析结果，将测试结果填入表1中，比较理论估算与仿真分析结果。 表1 静态工作点数据 电压放大倍数测试 （1）关闭仿真开关，从电子仿真软件Multisim 10基本界面虚拟仪器工具条中，调出虚拟函数信号发生器和虚拟双踪示波器，将虚拟函数信号发生器接到电路输入端，将虚拟示波器两个通道分别接到电路的输入端和输出端，如图4所示。 （2）开启仿真开关，双击虚拟函数信号发生器图标“XFG1”，将打开虚拟函数信号发生器放大面板，首确认“Waveforms”栏下选取的是正弦信号，然后再确认频率为1kHZ”；再确认幅度为 10mVp，如图5所示。 四．仿真分析 动态测量仿真电路
电路仿真实验报告
本科实验报告实验名称：电路仿真
实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4，直流电压源、直流电流源，电流表电压表（Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或AMMETER）注意电流表和电压表的参考方向），并按上图连接； 2. 设置电路参数： 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω，直流电压源V1为12V，直流电流源I1为10A。 3．实验步骤： 1）、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1； 2）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为0V，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2； 3）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为12V，
将直流电流源的电流值设置为0A，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3； 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以，正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真： 当电压源和电流源共同作用时，U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时，U2=-4V I2=2A 当电压源作用，电流源断路即设为0A时，U3=2.4V I3=4.8A
所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1，按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号； 3.设置电路参数： 电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。 4.分析参数设置： AC分析：频率范围1HZ—100MHZ，纵坐标为10倍频程，扫描
电源仿真实验报告.
电子技术软件仿真报告 组长： 组员： 电源（一）流稳压电源（Ⅰ）—串联型晶体管稳压电源 1.实验目的 （1）研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 （2）掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。 2.实验原理 电子设备一般都需要直流电源供电。除少数直接利用干电池和直流发电机提供直流电外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图7.18.1所示。电网供给的交流电源Ui（220V,5OHz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2；然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U3；再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压Ui。但这样的直流输出电压还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。 图7.18.2所示为分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路它由调整元件（晶体管V1）、比较放大器（V2，R7）、取样电路（R1，R2，RP）、基准电压（V2，R3）和过流保护电路（V3及电阻R4，R5，R6）等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统。其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经V2放大后送至调整管V1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。 由于在稳压电路中，调整管与负载串联，因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时，调整管会因电流过大或电压过高而损坏坏，所以需要对调整管加以保护。在图7.18.2所示的电路中，晶体管V3，R4，R5及R6组成减流型保护电路，此电路设计成在Iop=1.2Io时开始起保护作用，此时输出电路减小，输出电压降低。故障排除后应能自动恢复正常工作。在调试时，若保护作用提前，应减小R6的值；若保护作用迟后，则应增大R6的值。 稳压电源的主要性能指标： （1）输出电压Uo和输出电压调节范围 调节RP可以改变输出电压Uo。 (2)最大负载电流Iom (3)输出电阻Ro 输出电阻Ro定义为：当输入电压Ui(指稳压电路输入电压)保持不变，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比，即 （4）稳压系数S（电压调整率）
Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真
第五章Simulink模拟电路仿真 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
§5.1 电路仿真概要 5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真 利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真，在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中，它们分别具有各自的优缺点。 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
ex5_1.m 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 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
ex5_1 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
注意Simulink仿真中imeasurement模块 /vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用 Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式 R：Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf（无穷大）Inductance设置为0 C：Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0 L：Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
电路仿真实验报告
大连理工大学实验报告 学院（系）：材料科学与工程学院专业：材料类班级：材料1105 姓名：谢夏芬学号：201165021 实验时间：第7周星期二第5/6节实验室：综合楼116 实验台：008 指导教师签字：成绩： 实验名称: PSpice电路仿真实验报告 一、实验目的和要求 1.通过实验了解并掌握PSpice软件的运用方法，以及电路仿真的基本方法。 2.学会用电路仿真的方法分析各种电路。 3.通过电路仿真的方法验证所学的各种电路基础定律，并了解各种电路的特性。 二、实验原理和内容 PSpice是主要用于集成电路的分析程序，PSpice起初用在大规模电子计算机上进行仿真分析，后来推出了能在PC上运行的PSpice软件。PSpice5.0以上版本是基于windows操作环境。PSpice软件的主要用途是用于仿真设计：在实际制作电路之前，先进行计算机模拟，可根据模拟运行结果修改和优化电路设计，测试各种性能，不必涉及实际元器件及测试设备。 三、预习要求及思考题 对于简单的电阻电路，用PSpice软件进行电路的仿真分析时，先要在capture环境（即Schematics 程序）下画出电路图，然后调用分析模块、选择分析模型，就可以“自动“进行电路分析了。PSpice 软件是采用节点电压法求电压的，因此，在绘制电路图时，一定要有零点（即接地点）。同时，要用电路基础理论中的方法列电路方程，求解电路中各个电压和电流。与仿真结果进行对比分析。 四、主要仪器设备 五、实验步骤与操作方法： 题1：试分析下图电路中电阻中的电流和电压。
1、建立电路：启Capture CIS Lite Edition，点击Create document(将Browse设定为F盘，并新建文 件夹dianxueshiyan)新建工程xiexiafen,点击OK，选择Create a blank pro。由于已添加元件 常用库，就不再说明添加过程。在相应的库中分别选取电压源VDC，电阻R以及IDC,添 加元器件。点击Place ground选取GND/CAPSYM以放置节点（每个电路必须有一个零节 点）。移动元器件到适当位置，点击Place/Wire将电路连接起来；双击元器件或相应参数 修改名称和值； 2、仿真：点击PSpice/New Simulation Profile,输入名称：在弹出的窗口中选中Bias Point，确定。 点击运行程序。 3、实验得分析：IR=2A, UR=1V 题 2：用叠加定理求图中的电流I1和I2.
实验一 典型环节的电路模拟与数字仿真实验
实验一典型环节的电路模拟与数字仿真实验 一实验目的 通过实验熟悉各种典型环节传递函数及其特性，掌握电路模拟和数字仿真研究方法。 二实验内容 1.设计各种典型环节的模拟电路。 2.编制获得各种典型环节阶跃特性的数字仿真程序。 3.完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。 4.运行所编制的程序，完成典型环节阶跃特性的数字仿真研究，并与电路模拟研究的结果作比较。 三实验步骤 1.熟悉实验设备，设计并连接各种典型环节的模拟电路； 2.利用实验设备完成各典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响； 3.用MATLAB编写计算各典型环节阶跃特性的数字仿真研究，并与电路模拟测试结果作比较。分析实验结果，完成实验报告。 四实验结果 1.积分环节模拟电路、阶跃响应
仿真结果： 2.比例积分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果：
3.比例微分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果： 4.惯性环节模拟电路、阶跃响应
仿真结果： 5.实验结果分析： 积分环节的传递函数为G=1/Ts(T为积分时间常数)，惯性环节的传递函数为G=1/(Ts+1)（T为惯性环节时间常数）。 当时间常数T趋近于无穷小，惯性环节可视为比例环节， 当时间常数T趋近于无穷大，惯性环节可视为积分环节。
实验二典型系统动态性能和稳定性分析的电路模拟与数 字仿真研究 一实验目的 1.学习和掌握动态性能指标的测试方法。 2.研究典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。 二实验内容 1.观测二阶系统的阶跃响应，测出其超调量和调节时间，并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响。 三实验步骤 1.熟悉实验设备，设计并连接由一个积分环节和一个惯性环节组成的二阶闭环系统的模拟电路； 2.利用实验设备观测该二阶系统模拟电路的阶跃特性，并测出其超调量和调节时间； 3.二阶系统模拟电路的参数观测参数对系统的动态性能的影响； 4.分析结果，完成实验报告。 四实验结果 典型二阶系统 仿真结果：1）过阻尼
北京理工大学电路仿真实验报告
实验1叠加定理的验证 实验原理： 实验步骤： 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4，直流电压源、直流电流源，电流表电压表，并按上图连接； 2.设置电路参数： 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω，直流电压源V1为12V，直流电流源I1为10A。 3．实验步骤： 1）点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1；
2）点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为0V，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2；
3）点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为12V，将直流电流源的电流值设置为0A，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3； 原理分析： 以电流表示数i为例： 设响应i对激励Us、Is的网络函数为H1、H2，则i=H1*Us+H2*Is 由上式可知，由两个激励产生的响应为每一个激励单独作用时产生的响应之和。 则有，I1=I2+I3（1）;同理，U1=U2+U3（2）. 经检验，6.800=2.000+4.800，-1.600=-4.000+2.400，符合式（1）、（2），即叠加原理成立。
实验2并联谐振电路仿真 实验原理： 实验步骤： 1.原理图编辑: 分别调出电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1； 2.设置电路参数： 电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。 3.分析参数设置： （1）AC分析： 要求：频率范围1HZ—100MEGHZ，输出节点为Vout。 步骤：依次选择选择菜单栏里的“simulate->Analyses->AC Analysis”，调出交流分析参数设置对话窗口，起始频率设为1Hz，停止频率设为100MHz，扫描类型为十倍频程，每十倍频程点数设
单相半波整流电路仿真实验报告
单相半波整流电路仿真实验报告 一、实验目的和要求 1.掌握晶闸管触发电路的调试步骤与方法； 2.掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和阻感负载时的工作； 3.掌握单相半波可控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各个模块的参数。 二、实验模型和参数设置 1. 总模型图： 有效值子系统模型图： 平均值子系统模型图：
2.参数设置 晶闸管：Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9.电源：Up=100*, f=50Hz. 脉冲发生器：Amplitude=5, period=, Pulse Width=2 情况一：R=1Ω,L=10mH; a=0°or a=60°； 情况二：L=10mH; a=0°or a=60°； 三、波形记录和实验结果分析 （1）R=1Ω,L=10mH; a=0°时的波形图： （2）R=1Ω,L=10mH; a=60°时的波形图：
（3）L=10mH; a=0°时的波形图： （4）L=10mH; a=60°时的波形图：
在波形图中，从上到下依次代表电源电压、脉冲发生器电压、晶闸管的电流，、晶闸管两端电压、负载电流和负载两端电压。 分析对比这四张图可以知道，由于负载中有电感，因此晶闸管截止的时刻并不在电压源为负值的时刻，而是在流过晶闸管的电流为零的时刻；同时，在对比中可以发现在电感相同的情况下，电阻负载的存在会使关断时间提前。 1.计算负载电流、负载电压的平均值： 以R=1Ω,L=10mH时 o α = 负载电压的平均值为如下： o α 60 = 负载电压的平均值为如下：
电路仿真实验报告要求
电路计算机仿真分析 实验指导 武汉大学电气工程学院 电工仿真实验室 2006.11 PSPICE 简介 PSPICE 简介 1984年,美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal-SPICE).可以说在同类产品中,它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件,在国内普遍使用.它可以进行各种各样的电路仿真,激励建立,温度与噪声分析,模拟控制,波形输出,数据输出,并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果.无论对哪种器件哪些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以自行建立元器件及元器件库. 在目的个人电脑广使用的向用的商用仿真软件中,以Pspice A/D系列最受人众欢迎. PSPICE 是面向PC 机的通用电路仿真软件, 该软件具有强大的电路图绘制功能,电路模拟仿真功能,图形后处理功能和元器件符号制作功能,模拟仿真快速准确,并提供了良好的人机交互环境,操作方便,易学易用.软件的用途非常广泛,不仅可用于电路分析和优化设计,还可用于电子线路,电路,信号与系统等课程的计算机辅助教学.与印刷线路板设计软件配合使用,还可以实现电子设计自动化.这些特点使得PSPICE 受到广大电子设计工作者,科研人员和高校师生的热烈欢迎,国内许多高校已将PSPICE 列入电子类本科生和硕士生的辅修课程. PSPICE 软件在国外非常流行.在大学里,它是工科类学生必会的分析与设计电路的工具;在公司中,它是产品从设计,实验到定型过程中不可缺少的设计工具.世界各国的半导体元件公司为它提供了上万种模拟和数字元件组成的元件库,使PSPICE 软件的仿真更可信,更真实. PSPICE 软件几乎完全取代了电路和电子电路实验中的元件,面包板,信号源,示波器和万用表.有了PSPICE 软件就相当有了电路和电子学实验室. PSPICE 的功能 PSPICE 用于模拟电路,数字电路及模数混合电路的分析以及电路的优化设计. PSPICE 的分析功能主要体现在以下几方面: 直流分析:当电路中某一参数(称为自变量)在一定范围内变化时,对自变量的每一个取值,计算电路的直流偏置特性(称为输出变量). 交流分析:作用是计算电路的交流小信号频率响应特性. 噪声分析:计算电路中各个器件对选定的输出点产生的噪声等效到选定的输入源(独立的电压或电流源)上.即计算输入源上的等效输入噪声. 瞬态分析:在给定输入激励信号作用下,计算电路输出端的瞬态响应. 基本工作点分析:计算电路的直流偏置状态. 蒙特卡罗统计分析:为了模拟实际生产中因元器件值具有一定分散性所引起的电路特性分散性,PSpice提供了蒙特卡罗分析功能.进行蒙特卡罗分析时,首先根据实际情况确定元器件值分布规律,然后多次"重复"进行指定的电路特性分析,每次分析时采用的元器件值是从元器件
multisim电路仿真实验报告
模拟电子技术课程 multisim 仿真 一、目的 2.19 利用multisim 分析图P2.5所示电路中b R 、c R 和晶体管参数变化对Q 点、u A ? 、i R 、o R 和om U 的影响。 二、仿真电路 晶体管采用虚拟晶体管，12V C C V =。 1、当5c R k =Ω， 510b R k =Ω和1b R M =Ω时电路图如下（图1）： 图 1 2、当510b R k =Ω，5c R k =Ω和10c R k =Ω时电路图如下（图2）
图 2 3、当1b R M =Ω时， 5c R k =Ω和10c R k =Ω时的电路图如下（图3） 图 3 4、当510b R k =Ω，5c R k =Ω时，β=80，和β=100时的电路图如下（图4）
图 4 三、仿真内容 1. 当5c R k =Ω时，分别测量510b R k =Ω和1b R M =Ω时的C E Q U 和u A ? 。由于输出电压很小，为1mV ，输出电压不失真，故可从万用表直流电压（为平均值）档读出静态管压降C E Q U 。从示波器可读出输出电压的峰值。 2. 当510b R k =Ω时，分别测量5c R k =Ω和10c R k =Ω时的C E Q U 和u A ? 。 3. 当1b R M =Ω时，分别测量5c R k =Ω和10c R k =Ω时的C E Q U 和u A ? 。 4. 当510b R k =Ω，5c R k =Ω时，分别测量β=80，和β=100时的C E Q U 和u A ? 。 四、仿真结果 1、当5c R k =Ω，510b R k =Ω和1b R M =Ω时的C E Q U 和u A ? 仿真结果如下表（表1 仿真数据）
模拟电子技术课程设计(Multisim仿真)
《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名 xxx 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级 指导教师 2014 年 6 月18日
目录 1、目的和意义 (3) 2、任务和要求 (3) 3、基础性电路的Multisim仿真 (4) 3.1 半导体器件的Multisim仿真 (4) 3.11仿真 (4) 3.12结果分析 (4) 3.2单管共射放大电路的Multisim仿真 (5) 3.21理论计算 (7) 3.21仿真 (7) 3.23结果分析 (8) 3.3差分放大电路的Multisim仿真 (8) 3.31理论计算 (9) 3.32仿真 (9) 3.33结果分析 (9) 3.4两级反馈放大电路的Multisim仿真 (9) 3.41理论分析 (11) 3.42仿真 (12) 3.5集成运算放大电路的Multisim仿真（积分电路） (12) 3.51理论分析 (13) 3.52仿真 (14) 3.6波形发生电路的Multisim仿真（三角波与方波发生器） (14) 3.61理论分析 (14) 3.62仿真 (14) 4.无源滤波器的设计 (14) 5.总结 (18) 6.参考文献 (19)
一、目的和意义 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学之后安排的一个实践教学环节.课程设计的目的是让学生掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法，培养学生的综合知识应用能力和实践能力，为今后从事本专业相关工程技术工作打下基础。这一环节有利于培养学生分析问题，解决问题的能力，提高学生全局考虑问题、应用课程知识的能力，对培养和造就应用型工程技术人才将能起到较大的促进作用。 二、任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下，学习Multisim仿真软件的使用方法，分析和设计完成电路的设计和仿真。完成该次课程设计后，学生应该达到以下要求： 1、巩固和加深对《电子技术2》课程知识的理解； 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料； 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法； 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法； 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告，课程设计报告能正确反映设计和仿真结果。
电路等仿真实验
实验1、支路电流法、节点电压法、运算放大电路 一、用支路电流法求图1电路中各支路电流，及节点 电压。 1、支路电流法求解电路，计算各支路电流和节点电压。 2、用PSPISE仿真 （1）在Analog库中取出电阻R分别置于R1、R2、 R3、R4处，在Analog库中取出取出电压控制电压源 E置于受控源处，在SOURCE库中取出支流电压源 VDC 分别置于（2）在图中设置各电阻和电压源参数，（鼠标双击要 设置参数的元件即可进行设置），双击受控源E，在其 属性GAIN中设置受控源控制参数3。 （3）保存电路 （4）设置分析类型；PSPISE/NEW simulation profile/analysis/analysis type/bias point，按确定结束设置 （5）仿真电路，查看各支路电流及节点电压。 二、用节点电压法求图2电路中各支路电流，及节点电 压。 1、节点电压法求解电路，计算各支路电流和节点电压。 （取不同的节点为参考点） 2、用PSPISE仿真 具体步骤可参考支路电流法。分别取4个节点为参考 点，分别仿真。 三、用节点电压法求图3电路中各支路电流，及节点 电压。（OPAMP库） 1、节点电压法求解电路，计算各支路电流和节点电压。 2、用PSPISE仿真，求各支路电流和节点电压。 。 四、反相放大器 1、计算图示电路输出电压。 2、用PSPISE仿真 （1）如图示电路用PSPISE仿真，查看输出电压与输 入电压关系。 （2）改变R2阻值，查看输出电压与输入电压关系。 若R2大于3K查看输出电压与输入电压关系，并说明 仿真结果。 （3）若运算放大器偏置电压改为单电源，再重新进 行（1）（2）步，说明仿真结果。 五、同相放大器
电路仿真实验报告
本科实验报告 实验名称：电路仿真 实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4，直流电压源、直流电流源，电流表电压表（Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或
AMMETER）注意电流表和电压表的参考方向），并按上图连接； 2. 设置电路参数： 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω，直流电压源V1为12V，直流电流源 I1为10A。 3．实验步骤： 1）、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1； 2）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为0V，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2； 3）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为12V，将直流电流源的电流值设置为0A，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3； 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以，正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真： 当电压源和电流源共同作用时，U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时，U2=-4V I2=2A 当电压源作用，电流源断路即设为0A时，U3=2.4V I3=4.8A
所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1，按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号； 3.设置电路参数： 电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。 4.分析参数设置： AC分析：频率范围1HZ—100MHZ，纵坐标为10倍频程，扫描点数为10，观察输出节点为Vout响应。 TRAN分析：分析5个周期输出节点为Vout的时域响应。 实验结果： 要求将实验分析的数据保存 (包括图形和数据)，并验证结果是否正确，最后提交实验报告时需要将实验结果附在实验报告后。 根据并联谐振电路原理,谐振时节点out电压最大且谐振频率为w0=1/LC=1000 10，f0=w0/2 =503.29Hz 谐振时节点out电压 * 理论值由分压公式得u=2000/(2000+10)*5=4.9751V.