电路仿真实验报告.doc

电路仿真实验报告本科实验报告 实验名称:电路仿真课程名称: 电路仿真 实验时间:任课教师:实验地点:实验教师：实验类型: 原理验证 综合设计 自主创新学生姓名：学号/班级：组号 :学院: 信息与电子学院 同组搭档:专业:成绩 :实验 1 叠加定理 得验证 R11V112 V I110 A R21R31R41U1DC1e-009Ohm 0.000A+-U2DC10MOhm0.000V+- 1.原理图编辑：分别调出接地符、电阻 R1、R2、R3、R，直流电压、直流电流,电流表电压表（Grop:nditors, aly：VOTMTR 或 AMETE)注意电流表与电压表得参考方向),并按上图连接;2、设置电路参数: 电阻 R1=R2R3=R4=1,直流电压 V1 为 12V，直流电流 I1 为10。实验步骤: 1）、点击运行按钮记录电压表电流表得值 U1 与 I1; 2)、点击停止按钮记录，将直流电压得电压值设置为，再次点击运行按钮记录电压表电流表得值 U2 与 I2; 3）、点击停止按钮记录,将直流电压得电压值设置为 12V，将直流电流得电流值设置为 0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表得值 U3 与 I3; 4、根据叠加电路分析p 原理,每一元件得电流或电压可以瞧成就是每一个独立单独作用于电路时,在该元件上产生得电流或电压得代数与.所以,正常情况下应有1=U+U3，I1=I+I；经实验仿真: 当电压与电流共同作用时,U1=1、6VI16、8A、R11R21R31R41V112 V U1DC10MOhm-1.600V+-U2DC1e-009Ohm 6.800A+-I110 A当电压短路即设为 0V，电流作用时,U=-4VI2=2A R11R21R31R41V10 V U1DC10MOhm-4.000V+-U2DC1e-009Ohm 2.000A+-I110 A当电压作用，电流断路即设为 0A 时，U3=、4 I=4、8AR11R21R31R41V112 V U1DC10MOhm2.400 V+ -U2DC1e-009Ohm 4.800A+-I10 A所以有1=U+3=42、4=、6VI1I2+I3=2+4、86、8A 验证了原理 实验 并联谐振电路仿真 V15 Vpk 500 Hz 0° R110L12.5mHC140µFR22kin out0 2.原理图编辑：分别调出接地符、电阻1、R,电容 C1,电感1,信号1,按上图连接并修改按照例如修改电路得网络标号; 3.设置电路参数: 电阻 R110,电阻=2,电感1=2、5H,电容 C=40uF。信号 V1 设置为 AC=，Voff=0,rece=50H 4.分析p 参数设置: AC 分析p :频率范围Z100MZ，纵坐标为0 倍频程，扫描点数为 10,观察输出节点为 Vou响应。TRAN 分析p : 分析p 5 个周期输出节点为 Vout 得时域响应。实验结果: 要求将实验分析p 得数据保存 （包括图形与数据),并验证结果就是否正确，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 ou电压最大且谐振频率为w01/ ,f0=w0/2=5、29Hz 谐振时节点 out 电压理论值由分压公式得 u=20_(20+0)_5=4、971V、当频率低于谐振频率时，并联电路表现为电感性，所以相位为 90° 当频率等于谐振频率时,并联电路表现为电阻性，所以相位为 0°当频率高于谐振频率时,并联电路表现为电容性,所以相位为9°经仿真得谐振频率为 51、872Hz,谐振时节点电压为 4、9748V、相频特性与理论一致。由信号得 f500z,可得其周期为 0、002s，为分析p 个周期，所以设瞬态分析p 结束时间为 0、01s、得如下仿真结果：仿真数据:(从 e_cel 导出）_铜线 ：:(vou) Y-铜线 1：（vout） 0、00785400 1、289512 、0088761 、58912 、0247807 、95215 0、0156792 2、511840、0197282 6 3、226 0、024837142 、91071706 0、03126803 5、1133 0、393525 、3957345 、04956064 7、32234 0、62397029 10 0、785610 2、892542 0、8117 15、848939 0、124672 1、95631 0、15678 2、11832 0、197619655 1、27766 0、24936512 39、810716 0、311374 50、18233 0、3961068 6、095734 、50022 79、2824 、6347503 00 、806840 125、8922 、031819265 158、489312 1、3340022 19、5235 1、7416446 251、188642 2、3221 1、22766 、5447 3、1071706 、74434884 5 5 1 1 、1872 364 4 、9 9 84754630、9573445 、31497011 7、282347 3、203657 000 2、34872684 258、9212 、3288 1584、9319 1、441141 195、26235 1、041249759 2511、886432 、8418 362、276 0、4010044 3981、07170 0、55215181 501、872336 0、3969233 630、57345 0、16805 943、8237 0、2511449 10000 0、19928881 1289、2541 0、158199509 1548、931 0、256112 19952、2315 0、07545 5118、86432 0、72268 31、76 、06292242 39810、71706 0、049977859 50118、7336 0、036722 6095、744 0、015382 7432、82、02504627 3 1000 、199471 12589、5412 、15802831 15889、312 0、02552584 1926、215 0、0047 251188、642 、0079211 31627、766 0、0629162 9817、706 、0925 501187、2336 0、09945 6395、345 、031304 794328、2347 0、002545530、0018947 12895、42 0、010266 1588、12 0、00125525 19922、3 0、0099708 25116、0007920432 9 1627、6 0、06915 391071、706 0、0009972 501182、3 0、03645 63973、4 0、00031530 74382、347 0、0005550、018944 1589254、12 0、000507 148、 、00255 995623、1 9、70805 2511864、3 7、90E5 316226、 、29115-0 3981017、06 4、99724E05 501723、36 3、9695E0 309734、5 3、15304E5 9432823、47 2、54550 10000000 1、944E-5实验 3含运算放大器得比例器仿真1、原理图编辑: 分别调出电阻 R、2,虚拟运算放大器 OPA_3TVIRTA(在 ANAO库中得NALG_VIRTUAL 中，放置时注意同相与方向引脚得方向）; 调用虚拟仪器函数发生器uncin Genertor 与虚拟示波器scillsop。2、设置电路参数: 电阻 R1=1，电阻 R2=5K。信号设置为 Volte=1v。函数发生器分别为正弦波信号、方波信号与三角波信号频率均为khz,电压值均为 1.其中方波信号与三角波信号占空比均为50.3、分析p 示波器测量结果: 实验结果:只记录数据（并考虑 B 通道输入波形与信号发生器得设置什么关系）将测量结果保存,并利用电路分析p 理论计算结果验证 =5 = =-由电路分析p 原理，输出与输入反向,且放大5倍,与仿真结果一致电路分析p 过程如下图：实验 4 二阶电路瞬态仿真 上图中其中得电容值分别取 1000u,50u，100u，10u,其她参数值如图所示利用 mutisi软件使用瞬态分析p 求出上图中各节点得out 节点得时域响应,并能通过数据计算出对应电容取不同参数时电路谐振频率(零输入响应)。电容10050010 周期6、2414ms4、4245ms2、05m65、87us 谐振频率 159、15z25、0z50、29H151、5H 此仿真属于 L电路中得正弦振荡,由于没有电阻，由初始储能维持，储能在电场与磁场之间往返转移,电路中得电流与电压将不断地改变大小与极性,形成周而复始得等幅振荡。实验 5戴维南 等效 定理 得验证 33010V 0.000A+-0.000V+-91220470RL Figure 错误 错误! 不能识别的开关参数。电路原理图1.原理图编辑: 1) 分别调出接地符、电阻，直流电压电流表电压表(注意电流表与电压表得参考方向）,并按 igure 连接运行，并记录电压表与电流表得值;2) 如 Fgre 2 连接, 将电压从电路中移除,并使用虚拟一下数字万用表测试电路阻抗; 330 91220Rth Fgr 2 电路等效电阻测量 3) 如 Fie 3 连接, 将电阻L 从电路中移除,并使用电压表测量开路电压; 33010V 91220Eth0.000V+- Fiure 3 电路开路电压值测量 4) 如 Fiure 4 连接, 验证戴维南定理； 223Rth4V 0.000A+-0.000V+-470RL i 4 戴维南等效电路图2、设置电路参数: 电阻、电参数如上述图中所示。实验步骤: 如原理通编辑步骤,分别测试对应电路得电压、电流与电阻值.4、实验结果：比较 Figure 与 Figu 4 中电压表与电流表得值得异同，并解释原因.原电路结果：(fire1）将电压移除测得等效阻抗为 223 欧。测开路电压:戴维南等效电路：由戴维南等效定理可知,含单口网络无论其结构如何复杂,就其端口来说，可等效为一个电压串联电阻支路.电压电压等于该网络得开路电压，串联电阻等于网络中所有独立为零时网络得等效电阻。等效电阻理论值：220/3+1=20_330/(20+33）+91132+91=2 开路电压理论值：220/（20+330)_10V 将单口网络换为电压与等效电阻支路后,Fgur 1与Fgure 中电压表与电流表得值得相同,且等效电阻与开路电压得仿真结果与理论值一致，验证了戴维南等效定理。验 实验 2 元件模型参数得并联谐振电路 1.原理图编辑,设置参数: 分别调出电阻 R、电感 L、电容 C 与信号 V1（注意区分信号族（GNALVLTAGE_SORE)与电族(POWE_OURCS）中，交流电压得区别,信号得AC设置为)，参数如图所示（课上已经重点强调)。2.参数扫描分析p 设置:smulate Prameer ep：AC 分析p 设置：扫描范围H1Mz,横坐标扫描模式为 Deade,纵坐标为线性。每十倍频程扫描点数为 1点，同学们自己设置 100 与 100点并分析p 所得结果得异同3.观察电容得容值发生变化时，记录电路得幅频响应。在实验报告中重点分析p 响应波形不同得原因。并介绍 AC 分析p 与参数分析p 得特点。4.扫描点数为 10 点:求谐振频率得公式为 w0=1/，f0=0/2 , 所以 C 越小，谐振频率越大。并联 GL电路通频带 BWG/C，所以 C 越小,通频带越长。与仿真曲线吻合.分析p 就是在正弦小信号工作条件下得一种频域分析p .它可以计算电路得幅频特性与相频特性,在进行交流频率分析p 时,首先分析p 电路得直流工作点,并在直流工作点处对各个非线性元件做线性化处理,得到线性化得交流小信号等效电路,并用交流小信号等效电路计算电路输出交流信号得变化。参数扫描分析p 就是在用户指定每个参数变化值得情况下，对电路得特性进行分析p 。当 C=e-07 时,谐振频率得理论值为 f=5032Hz、仿真值为01、9 当 C=4-00时,谐振频率得理论值为 f=1591、5Hz、仿真值为 1584、9当=e-05 时,谐振频率得理论值为 f=0、29Hz、仿真值为 50、19当 C=e004 时，谐振频率得理论值为 f=59、15Hz、仿真值为 158、当扫描 100 个点时 当扫描 100 个点时 扫描点数越多,曲线越平滑，仿真值越贴近理论值。验 实验 3电路过渡过程得仿真分析p V10 V 1 V 60usec 120usec R15kL11mHC11nF1out30 1.原理图编辑,设置参数：分别调出电阻 R、电感、电容 C、接地符与信号 V1，其中,信号就是Source 库 SIGNAL_OAG_SOURCES 组中调用 PULSE_OTA,参数如下:nitil Vlue 0V,Plsed Value 1V,Dela T s,Rise Tme 0,Fal Time 0s,Pulse dth 60s,eriod 20s（该电压用于产生方波信号) 2.观察电容上得电压波形(使用瞬态分析p ,分析p 时间为 5 倍得方波信号周期),并判断 U out (t)得响应属于何种形式(过阻尼/欠阻尼临界阻尼)？ 3.通过计算得阻尼电阻,使用参数分析p 方法设置三个电阻值(分别对应过阻尼/欠阻尼/临界阻尼状态),观察出其它三种响应形式(过阻尼/欠阻尼/临界阻尼)。在实验报告中重点分析p 响应波形不同得原因（根据计算得到得仿真电路得时域特性来解释)。并介绍瞬态分析p 与参数扫描分析p 得特点.参数扫描设置如下所示：临界阻尼为000。当 R200 时,过阻尼,响应就是非振荡得,当 R=2时,临界阻尼,响应就是非振荡得，当 R00 时,欠阻尼，响应为按指数规律衰减得衰减振荡。电阻较大时,损耗也大,在储能得转移过程中,电阻消耗能量较大，当磁场储能再度释放时已不能再供给电场存储,当电阻较小时，电容可能再度充电，形成不断放充电得局面,形成振荡性得响应。瞬态分析p 与参数扫描分析p 得特点：瞬态分析p 用于分析p 电路得时域响应，分析p 得结果就是电路中指定变量与时间得函数关系瞬态分析p 可以同时显示电路中所有结点得电压波形。参数扫描分析p 就是在用户指定每个参数变化值得情况下，对电路得特性进行分析p 。很有挑战。很经典的范文。华 南 理 工 大 学 实 验 报 告说明：1、本模板只有姓名处需要添加自己的姓名，其他地方不用改动；2、正文的字体没有明确的要求，建议就用宋体小四或者四号吧；3、以上每个模板对应一个实验，请勿混淆；4、每个实验需要一个实验报告，所以总共有四个实验报告需要写，童吉门加油！课程名称物流仿真技术 经济与贸易系 物流工程 专业2 班姓名实验名称 快餐店系统仿真 实验日期 11月10日 指导教师 张智勇、万艳春 （报告内容：目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析p 等）课程名称物流仿真技术 经济与贸易系 物流工程 专业2 班姓名实验名称 机场登机及安检系统仿真 实验日期 11月17日 指导教师 张智勇、万艳春 （报告内容：目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析p 等）课程名称物流仿真技术 经济与贸易系 物流工程 专业2 班姓名实验名称 库存系统仿真 实验日期 11月24日 指导教师 张智勇、万艳春 （报告内容：目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析p 等）课程名称物流仿真技术 经济与贸易系 物流工程 专业2 班姓名实验名称 小型制造系统仿真 实验日期 12月1日 指导教师张智勇、万艳春 （报告内容：目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析p 等）第 11 页 共 11 页