动态电路分析仿真实验

1、动态电路分析仿真实验一、实验目的1、掌握Multisim编辑动态电路、设置动态元件的初始条件、掌握周期激励的属性及 对动态电路仿真的方法。2、理解一阶RC电路在方波激励下逐步实现稳态充放电的过程。3、理解一阶RL电路在正弦激励下，全响应与激励接入角的关系。二、实验器材计算机、Multisim软件三、实验内容及分析RC 一阶动态电路仿真实验1. 一阶RC电路的充、放电在Multisim 10中，搭建RC充、放电仿真实验电路，如图221所示。R1AAA10k?当动态元件（电容或电感）初始储能为零（即初始状态为零）时，仅由外加激励产生的 响应称为零状态响应：如果在换路瞬间动态元件（电容或电感）已储存

2、有能量，那么即使电 路中没有外加激励电源，电路中的动态元件（电容或电感）将通过电路放电，在电路中产生 响应，即零输入响应。Key = Space-1-V1三13 V在Multisim 10中，单击图221所示电路中开关力的控制键A,选择RC电路分别工 作在充电（零状态响应）、放电（零输入响应）状态。（1）RC充电（零状态响应）Circuit2Transient Analysis15.012.5O .?0“ d0 7 211(節-oA25m7?m100mTime (S)(2) RC放电(零输入响应)Time (S)2. 一阶RC电路的仿真实验。当一个非零初始状态的一阶电路受到激励时，电路产生的响

3、应称为全响应。对于线性 电路，全响应是零输入响应和零状态响应之和。XS小辉 7020911037谢剑萍R=4.5K C=1UFC=5uf R=20k实验结论：通过实验，发现电容电压波形受R.C元件参数及时间常数的影响。其中 时间常数对波形的影响从图上看：1电容冲放电过程由近似的直线变成明显的与电压成非线 形关系。2.随着时间常数的增大，电容一次充电和放电的时间间隔明显增大。2.5.1串联谐振电路仿真实验(1)测量电路谐振时的九、Vr、Vl Vc. Q。打开仿真开关，用连接在电路中的双踪示波器分别测虽:激励电压源Us和电阻R两端的 电压，如图2.5.1 (a)中所示在谐

4、振的情况下，用示波器分别测量电感厶和电容C两端的电 压值：将测量的电感厶(或电容C)两端的电压值除以电阻两端的电压值，换算岀电路的 。值：用串接在电路中的电流表测量电路中流过的电流/(”并将测虽:数据填入表2.5.1中。R/T串联谐振实验电路数据(1)“/HzVr/VVl/VVc/VQIo /mA理论il算值159010100100101.0仿真测疑值15851099.975100.003101.0(2)测量电路的谐振频率、幅频特性和相频特性XBP1V110 Vrms1590 HzU1 AC 10M.OUT7020911022身小辉 7020911037谢剑萍实验结论：（1）在谐振情况下，电流与电压同相位，电路呈现电阻性;（2）电感的端电压5与电容的端电压Uc大小相等，相位相反，相互补偿，外加电压与电阻上的电圧相平衡，即Ur=Ui:（3）电感或电容的端电压可能大大超过外加电压，产生过电压。电容或电感的端电压与外电压之比为:Q=Ul/U=XLI/RI=XL/R=WOI7R.式中Q值越大，曲线越尖锐：（4）电路的品质因数Q值越大，电路的谐振的质越髙，带宽越窄，幅频