北理工 电路仿真实验

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1、本科实验报告实验名称：电路仿真实验课程名称：电路仿真实验实验时间：任课教师：实验地点：实验教师：实验类型：ü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：实验一实验1.叠加定理的验证实验步骤：（1）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。注意电流表和电压表的参考方向）。所有的电阻均设为1Ω，直流电压源V1为12V，直流电流源I1为10A。（2）点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1；（3）点击停止按钮

2、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；（4）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；实验结果：按顺序分别为两电源同时激励，电流源单独激励，电压源单独激励：分析：由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中，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，在该元件上产生恶电流或电压的代数和，这就是叠加原理。本次的电路仿真实验充分验证了叠加原理的正确性。

3、如图所示，第一幅图片上的电压表和电流表的数值分别等于二三幅图片上电压表和电流表的代数和。结果验证：电流表：6.800A=2.000A+4.800A电压表：-1.600V=-4.000V+2.400V满足理论分析的结果，验证了叠加定理。实验2.并联谐振电路仿真实验步骤：1.分别调出接地符、电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1，按原理图连接并修改按照例如修改电路的网络标号。2.然后调整电路元件参数：电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为

4、AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。3.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：按照顺序分别为实验原理图，AC分析图像与瞬态分析图像：分析：当ωC=1ωL时满足谐振发生条件。则该RLC并联谐振角频率ω是ω=1LC，同时可以算出谐振频率为f=12πLC。由RLC并联谐振电路的特点可以知道在谐振时该电路呈电阻性，阻抗的模最大，导纳的模最小。

5、证明该电路在电压一定时，谐振时该并联部分中流过电容和电感的电流达到了最大值且并联部分的电压与外施电流同相。结果分析：此电路的谐振频率f=12πLC=503.29HZ≈500HZ，而且此电路电源的频率也恰好为500HZ，所以可知此该电路处在谐振状态下。由AC分析的两张图可知当频率为500Hz时，电压最大，且两端的电压与电流同相和预测结果符合的很好。再看由瞬态分析结果，也可以看出当频率为500Hz时，电路处于谐振状态下。并且此时电压值达到了5V，在有一个电阻串联综上所述，在误差允许的范围内，可以证明电

6、路在此时刻发生了谐振。实验3.含运算放大器的比例器仿真实验步骤：1.分别调出电阻R1、R2，虚拟运算放大器OPAMP_3T_VIRTUA（在ANALOG库中的ANALOG_VIRTUAL中，放置时注意同相和方向引脚的方向）。2.在软件界面右侧调用虚拟仪器函数发生器FunctionGenerator与虚拟示波器Oscilloscope。然后设置电阻R1=1KΩ，电阻R2=5KΩ。3.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1khz，电压值均为1。其中方波信号和三角波信号占空比均为5

7、0%。实验结果。所记录数据在后文的分析中显示。分析：此电路为一反相比例放大器电路，且反向比例放大器的输入/输出关系是VA=-R2R1VB=-5VB,其中的VA为示波器A通道所测得的电压，VB为示波器B通道所测得的电压。当频率发生器峰值设为1V时，因为信号输出不经过公共端，所以电压幅值是设置值的2倍，峰-峰值是设置值的四倍。所以B通道的波形幅值应为2V。结果分析：（1）当输入信号波形为正弦波时，使示波器两光标处于A通道波形相邻波峰上，此时两光标在B通道波形上恰好处于两相邻波谷。暂停电路并记录此时刻通

8、道A和通道B的电压值。现在有一组数据：TimeChannelAChannelB86.767ms9.939V-1.988V85.767ms9.939V-1.988V由图形及数据得，两通道波形频率相同但反相。A通道波形电压幅值为B通道电压幅值的9.939-1.988=-4.999497≈-5，在误差允许的范围内，满足理论分析结果。（2）当输入信号波形为三角波时，使示波器两光标处于A通道波形相邻波峰上，此时两光标在B通道波形上恰好处于两相邻波谷。暂停电路并记录此时刻通道A和通道B的电压值