1、关于对实验79进行仿真的事宜,1、按照实验书的要求在宿舍对这两个实验进行仿真,仿真的数据记录在纸质实验报告上,也就是按实验书的要求写实验79两份报告,每份报告的首页右上角写上序号,夹在实验书中,等18周周二下午到B2-303实验室接受考查这两个实验时亲手交给考查的老师。 2、当做完这两个实验的仿真,数据记录完整,检查无误后,把仿真文件提交到邮箱:896708691,记得要回执,提交的最后时限是:1518:00前!仿真文件名和存放文件夹严格按下面的命名规则进行: 如3号王梓良同学 11电管1班03号王梓良实验7A/B/C.ms10 或 11电管1班03号王梓良实验9A/B/C/D.ms10 如实
2、验7实验内容中第1题的文件名为11电管1班03号王梓良实验7A.ms10, 第2题的文件名为11电管1班03号王梓良实验7B.ms10; 实验9实验内容中第1题的积分电路文件名为11电管1班03号王梓良实验9A1.ms10,第1题的微分电路文件名为11电管1班03号王梓良实验9A2.ms10,第2题的文件名为11电管1班03号王梓良实验9B.ms10等等 把这些仿真文件集中放在文件夹“11电管1班03号王梓良”中,序号为2位数,1-9号加个0,如7号,要写为07号,数字用阿拉伯数字,文件名和文件夹名字符之间不要插空格或其它字符,把该存放的文件夹进行压缩,发这个压缩文件给老师。 3、17周星期五
3、给大家在宿舍复习,把这两个实验的操作搞熟练,等待18周周二下午到实验室接受考查,届时只能带书和报告,其他不能带,如U盘、事先做好的仿真文件等,按现场老师布置的实验内容进行仿真操作,包括建立电路、数据的获得等,考查的实验内容就是从实验79这两个实验中选。 4、在完成这两个实验时,参考老师的课件,一步步进行,不宜作过多的系统设置!,实验9 RC一阶电路的响应在Multisim10中仿真操作介绍,1.熟练掌握multisim 10.0的使用方法。 2.通过实验加深对RC电路冲放电特性的理解。 3.通过使用示波器观察微分电路和积分电路的波形,进一步熟悉波形参数的测量方法及其电路特性。,一、实验目的,二
4、、实验原理,微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路, 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的 RC串联电路, 在方波序列脉冲的重复激励下, 当满足RC T/2,则该RC电路称为积分电路 。 在微分电路中,当满足RC T/2,此时电路将成为耦合电路。,四、实验内容,用函数信号发生器调出200Hz、幅度5V、占空比为50%的脉冲波作为Ui。 1、电容冲放电电路: (1)选用R=30K,C0.022uF组成如图9-1a所示电路,在表9-2中画出此电路,标明电阻、电容值,用示波器观察ui 、uc的波形后描绘在表9-2中,注意相位和幅值。 (2)按图9-2接线,要求与(1)相
5、同,用示波器观察ui 、uR的波形后描绘,在表9-2中注意相位和幅值。 (3)计算 的理论值,填在表9-2中。 (4)用示波器测量uc=0升到0.632ui=3.16V所需的时间,填在表9-2中。,图9-1a,图9-2,1.电容冲放电路,(1)积分电路 为建立实验书上图9-1a的原理图先从仪器栏中调用信号发生器,如图1 , 再从仪器栏中调用2通道的示波器,如图2。点击菜单Place /Component,从元件库中调用电容、电阻和接地模块,如图3、图4和图5,其中电容0.022F103=22nF。,图1,按实验书上图9-1a连接电路,就得到图6的实验原理图,图2,1.1.1从元件库调用电容,图
6、3,图4,图3,1.1.2从元件库调用电阻,图4,图5,1.1.3从元件库调用接地模块,1.1.4实验原理图,图6,移动各仪器和元件到合适位置,把它们连接起来,就得到实验书上图9-1a的原理图,如图6。,1.1.5信号发生器和示波器的设置,双击信号发生器,得到其设置界面,如图7,按下红圈按钮,在蓝圈的方框中填入200Hz,50%和2.5V,峰值2.5V,峰-峰值就为5V,直流偏置Offset填入2.5V 。,图7,图8,示波器的设置按图8标红圈进行设置就可以了,设置也比较简单,可以用鼠标点击对应方框,就这些参数的设定有上升或下降按钮,点击按钮就可以改变这些参数!,1.1.6仿真参数的测量和波形
7、的描绘,双击示波器,按下仿真的电源开关,按鼠标左键拖动标尺T1和滚动条到波形显示窗口的最左边,把标尺T1作为Y轴,移动标尺T2,它与波形Ui、Uc的交点参数就在参数显示窗口显示出来了,如图 9记下标尺T2(绿圈内那行)Time的值 、Channel A和Channel B的电压值,也就是Ui、Uc的坐标参数,如Ui的A点坐标是(2.500ms,5.000V), Uc的B点坐标是(2.500ms,4.854V),通过不断地移动标尺T2,就可以得到波形Ui、Uc上各点的坐标参数,根据这些坐标参数就可以在坐标平面上描绘出的Ui和Uc的波形,取的坐标点越多,波形越准确,但一般画波形时,把特征点(包括最
8、高点、最低点、转折点的坐标)测量出来,其他中间的点测量一些,根据这些参数画示意图就可以了,在特征点标上参数,这样就节省了时间。,1.1.7仿真参数的测量和波形的描绘,图 9,A,B,1.1.8 积分电路参数的测量,双击示波器,按下仿真的电源开关,按鼠标左键拖动标尺T1和T2到波形Uc的最低和最高点,为找到这两个点,可以点击图10中紫红色圈中的箭头进行左右微调,观察右边窗口中Channel B那列红圈内标尺T1和T2与波形Uc交点的参数,如113.282mV是标尺T1与波形Uc交点的最低点, 4.888V是标尺T2与波形Uc交点的最高点,这两点的电位差为4.774V,也就是Uc 的幅度, 就是
9、Uc从 113.282mV这个点上升0.632 Uc注意:0.6324.774=3.017168V 所花的时间,通过移动标尺T2,找到与3.017168V最接近的数是3.058V (Channel B 最下一行蓝圈内数字) ,这时在Time最下一行就是这两个点的时间差664.137 s(0.664137ms),如图11红圈内所示,这就是的测量值0.664137ms , 与理论值0.66ms基本相符,如果扫描速度不同,存在的误差也不同。,1.1.8 积分电路参数的测量,Uc,Ui,图10,1.1.8积分电路参数的测量,图11,0.632 Uc,Uc,Ui,1.电容冲放电路,(2)微分电路 把前面
10、(1)积分电路中的电阻和电容位置互换一下,就可以建立实验书上图9-2的实验电路,如下图12,波形的描绘和参数测量操作与(1)相同。,图12,如果按图12连接,从电阻R的波形上测量,就是从最高点URmax下降0.632UR 注意:0.6324.751=3.002632V所花的时间,移动标尺2就可以把测量出来,找到与3.002632V最接近的数是-3.014V (Channel B 最下一行蓝圈内数字) ,这时在Time最下一行就是这两个点的时间差664.137 s(0.664137ms),如图13红圈内所示,这就是的测量值0.664137ms , 与理论值0.66ms基本相符,如果扫描速度不同,
11、存在的误差也不同。,1.2.1微分电路参数的测量,另外,也可以测量从最低点-URmax上升0.632UR所花的时间得到。 通过测量,我们明白了不论是积分或微分电路,它们的时间常数是由R、C决定的,所以上面两种电路的时间常数是一样的。,1.2.1微分电路参数的测量,Ui,UR,0.632UR,图13,1.3电容冲放电路的仿真结果,表9-2,(1)选用R=30K,C1uF组成如图9-1a所示电路,在表9-3中画出此电路-一阶RC积分电路,标明电阻、电容值 。(此时,RC T/2 ) (2)用示波器观察ui 、uc的波形后描绘在表9-3中,注意相位和幅值。 (3)计算 的理论值,填在表9-2中。 (
12、4)用示波器测量Uc=0升到0.632所需的时间。,2. 一阶RC积分电路,一阶RC积分电路在multisim 10.0上的电路图如图14,图14,一阶RC积分电路在multisim 10.0上进行仿真,信号源和示波器设置与前面一样,不过示波器的扫描速度设低一点,比如50ms/Div或100ms/Div,这样可以看到Uc的上升过程,打开电源开关,当Uc达到最大值不再上升时,关掉电源开关,就得到电容的积分曲线,如图15描绘波形、参数的测量与前面充放电电路的操作一样, 的测量应该先测量Uc的幅值,如图? Uc的幅值2.467V,计算上升值:0.6322.467=1.559144V,提高示波器的扫描
13、速度,如10ms/Div,移动标尺2,找到1.559144V最近的点1.577V,就可测得的=30.361ms,如图 16,2. 一阶RC积分电路的仿真操作,2.1 一阶RC积分电路Uc幅值测量,图15,2.2 一阶RC积分电路的测量,图16,(1)选用R=5.1K,C0.01uF组成如图9-1a所示电路,在表9-3中画出此电路-一阶RC微分电路,标明电阻、电容值 。(此时,RC T/2 ) (2)用示波器观察ui 、uc的波形后描绘在表9-3中,注意相位和幅值。 (3)计算 的理论值,填在表9-3中。 (4)用示波器测量uc=0升到0.632所需的时间。,4. 一阶RC耦合电路,一阶RC耦合
14、电路在multisim 10.0上的电路图如图21,图21,4.1 一阶RC耦合电路的仿真操作,一阶RC耦合电路在multisim 10.0上进行仿真,信号源和示波器设置与前面一样,示波器的扫描速度设2ms/Div,打开电源开关,就得到电阻的波形曲线,如图22,描绘波形、参数的测量与前面充放电电路的操作一样。,计算值是30ms,由于=RCT,在电路(波形)稳定后电容的放电并不是零输入响应,而是非零输入响应,即电容没放完电荷,又开始充,所以对的测量不能像前面微分电路一样进行测量,同学们主要了解在这情况下该电路是作为传输信号隔直作用,C越大,UR越接近Ui就可以了。,至此完成了实验书上实验9的操作,主要的测量仪器是示波器,通过对它的使用,我们了解到它扫描速度对测量结果影响比较大,也大概了解RC在不同的情况下,表现了不同的特性和用途!,4.1 一阶RC耦合电路的仿真波形,图22,Ui,UR,表9-3,5. 一阶RC电路的仿真测量结果,The End,