實驗9RC一階電路的響應在Multisim10中仿真操作介紹演示幻燈片

關于對實驗7和實驗9進行仿真的事宜,1、按照實驗書的要求在宿舍對這兩個實驗進行仿真，仿真的數(shù)據(jù)記錄在紙質實驗報告上，也就是按實驗書的要求寫實驗7和實驗9兩份報告，每份報告的首頁右上角寫上序號，夾在實驗書中，等18周周二下午到B2-303實驗室接受考查這兩個實驗時親手交給考查的老師。2、當做完這兩個實驗的仿真，數(shù)據(jù)記錄完整，檢查無誤后，把仿真文件提交到郵箱：896708691，記得要回執(zhí)，提交的最后時限是：15周星期四18:00前！仿真文件名和存放文件夾嚴格按下面的命名規(guī)則進行：如3號王梓良同學11電管1班03號王梓良實驗7A/B/C.ms10或11電管1班03號王梓良實驗9A/B/C/D.ms10如實驗7實驗內容中第1題的文件名為11電管1班03號王梓良實驗7A.ms10，第2題的文件名為11電管1班03號王梓良實驗7B.ms10；實驗9實驗內容中第1題的積分電路文件名為11電管1班03號王梓良實驗9A1.ms10，第1題的微分電路文件名為11電管1班03號王梓良實驗9A2.ms10，第2題的文件名為11電管1班03號王梓良實驗9B.ms10等等把這些仿真文件集中放在文件夾“11電管1班03號王梓良”中，序號為2位數(shù)，1-9號加個0，如7號，要寫為07號，數(shù)字用阿拉伯數(shù)字，文件名和文件夾名字符之間不要插空格或其它字符，把該存放的文件夾進行壓縮，發(fā)這個壓縮文件給老師。3、17周星期五給大家在宿舍復習，把這兩個實驗的操作搞熟練，等待18周周二下午到實驗室接受考查，屆時只能帶書和報告，其他不能帶，如U盤、事先做好的仿真文件等，按現(xiàn)場老師布置的實驗內容進行仿真操作，包括建立電路、數(shù)據(jù)的獲得等，考查的實驗內容就是從實驗7和實驗9這兩個實驗中選。4、在完成這兩個實驗時，參考老師的課件，一步步進行，不宜作過多的系統(tǒng)設置！,實驗9RC一階電路的響應在Multisim10中仿真操作介紹,1.熟練掌握multisim10.0的使用方法。2.通過實驗加深對RC電路沖放電特性的理解。3.通過使用示波器觀察微分電路和積分電路的波形,進一步熟悉波形參數(shù)的測量方法及其電路特性。,一、實驗目的,二、實驗原理,微分電路和積分電路是RC一階電路中較典型的電路，它對電路元件參數(shù)和輸入信號的周期有著特定的要求。一個簡單的RC串聯(lián)電路，在方波序列脈沖的重復激勵下，當滿足RCT/2，則該RC電路稱為積分電路。在微分電路中，當滿足RCT/2，此時電路將成為耦合電路。,四、實驗內容,用函數(shù)信號發(fā)生器調出200Hz、幅度5V、占空比為50%的脈沖波作為Ui。1、電容沖放電電路：（1）選用R=30K，C0.022uF組成如圖9-1a所示電路，在表9-2中畫出此電路，標明電阻、電容值，用示波器觀察ui、uc的波形后描繪在表9-2中，注意相位和幅值。（2）按圖9-2接線，要求與（1）相同，用示波器觀察ui、uR的波形后描繪，在表9-2中注意相位和幅值。（3）計算的理論值，填在表9-2中。（4）用示波器測量uc=0升到0.632ui=3.16V所需的時間，填在表9-2中。,圖9-1a,圖9-2,1.電容沖放電路,（1）積分電路為建立實驗書上圖9-1a的原理圖先從儀器欄中調用信號發(fā)生器，如圖1，再從儀器欄中調用2通道的示波器，如圖2。點擊菜單Place/Component，從元件庫中調用電容、電阻和接地模塊，如圖3、圖4和圖5，其中電容0.022F103=22nF。,圖1,按實驗書上圖9-1a連接電路，就得到圖6的實驗原理圖,圖2,1.1.1從元件庫調用電容,圖3,圖4,圖3,1.1.2從元件庫調用電阻,圖4,圖5,1.1.3從元件庫調用接地模塊,1.1.4實驗原理圖,圖6,移動各儀器和元件到合適位置，把它們連接起來，就得到實驗書上圖9-1a的原理圖，如圖6。,1.1.5信號發(fā)生器和示波器的設置,雙擊信號發(fā)生器，得到其設置界面，如圖7，按下紅圈按鈕，在藍圈的方框中填入200Hz，50%和2.5V，峰值2.5V，峰-峰值就為5V，直流偏置Offset填入2.5V。,圖7,圖8,示波器的設置按圖8標紅圈進行設置就可以了，設置也比較簡單，可以用鼠標點擊對應方框，就這些參數(shù)的設定有上升或下降按鈕，點擊按鈕就可以改變這些參數(shù)！,1.1.6仿真參數(shù)的測量和波形的描繪,雙擊示波器，按下仿真的電源開關，按鼠標左鍵拖動標尺T1和滾動條到波形顯示窗口的最左邊，把標尺T1作為Y軸，移動標尺T2，它與波形Ui、Uc的交點參數(shù)就在參數(shù)顯示窗口顯示出來了，如圖9記下標尺T2（綠圈內那行）Time的值、ChannelA和ChannelB的電壓值，也就是Ui、Uc的坐標參數(shù)，如Ui的A點坐標是（2.500ms，5.000V），Uc的B點坐標是（2.500ms，4.854V），通過不斷地移動標尺T2，就可以得到波形Ui、Uc上各點的坐標參數(shù)，根據(jù)這些坐標參數(shù)就可以在坐標平面上描繪出的Ui和Uc的波形，取的坐標點越多，波形越準確，但一般畫波形時，把特征點（包括最高點、最低點、轉折點的坐標）測量出來，其他中間的點測量一些，根據(jù)這些參數(shù)畫示意圖就可以了，在特征點標上參數(shù)，這樣就節(jié)省了時間。,1.1.7仿真參數(shù)的測量和波形的描繪,圖9,A,B,1.1.8積分電路參數(shù)的測量,雙擊示波器，按下仿真的電源開關，按鼠標左鍵拖動標尺T1和T2到波形Uc的最低和最高點，為找到這兩個點，可以點擊圖10中紫紅色圈中的箭頭進行左右微調，觀察右邊窗口中ChannelB那列紅圈內標尺T1和T2與波形Uc交點的參數(shù)，如113.282mV是標尺T1與波形Uc交點的最低點，4.888V是標尺T2與波形Uc交點的最高點，這兩點的電位差為4.774V，也就是Uc的幅度，就是Uc從113.282mV這個點上升0.632Uc注意：0.6324.774=3.017168V所花的時間，通過移動標尺T2，找到與3.017168V最接近的數(shù)是3.058V(ChannelB最下一行藍圈內數(shù)字)，這時在Time最下一行就是這兩個點的時間差664.137s（0.664137ms），如圖11紅圈內所示，這就是的測量值0.664137ms，與理論值0.66ms基本相符，如果掃描速度不同，存在的誤差也不同。,1.1.8積分電路參數(shù)的測量,Uc,Ui,圖10,1.1.8積分電路參數(shù)的測量,圖11,0.632Uc,Uc,Ui,1.電容沖放電路,（2）微分電路把前面（1）積分電路中的電阻和電容位置互換一下，就可以建立實驗書上圖9-2的實驗電路，如下圖12，波形的描繪和參數(shù)測量操作與（1）相同。,圖12,如果按圖12連接，從電阻R的波形上測量，就是從最高點URmax下降0.632UR注意：0.6324.751=3.002632V所花的時間，移動標尺2就可以把測量出來，找到與3.002632V最接近的數(shù)是-3.014V(ChannelB最下一行藍圈內數(shù)字)，這時在Time最下一行就是這兩個點的時間差664.137s（0.664137ms），如圖13紅圈內所示，這就是的測量值0.664137ms，與理論值0.66ms基本相符，如果掃描速度不同，存在的誤差也不同。,1.2.1微分電路參數(shù)的測量,另外，也可以測量從最低點-URmax上升0.632UR所花的時間得到。通過測量，我們明白了不論是積分或微分電路，它們的時間常數(shù)是由R、C決定的，所以上面兩種電路的時間常數(shù)是一樣的。,1.2.1微分電路參數(shù)的測量,Ui,UR,0.632UR,圖13,1.3電容沖放電路的仿真結果,表9-2,（1）選用R=30K，C1uF組成如圖9-1a所示電路，在表9-3中畫出此電路-一階RC積分電路，標明電阻、電容值。（此時，RCT/2）（2）用示波器觀察ui、uc的波形后描繪在表9-3中，注意相位和幅值。（3）計算的理論值，填在表9-2中。（4）用示波器測量Uc=0升到0.632所需的時間。,2.一階RC積分電路,一階RC積分電路在multisim10.0上的電路圖如圖14,圖14,一階RC積分電路在multisim10.0上進行仿真，信號源和示波器設置與前面一樣，不過示波器的掃描速度設低一點，比如50ms/Div或100ms/Div，這樣可以看到Uc的上升過程，打開電源開關，當Uc達到最大值不再上升時，關掉電源開關，就得到電容的積分曲線，如圖15描繪波形、參數(shù)的測量與前面充放電電路的操作一樣，的測量應該先測量Uc的幅值，如圖？Uc的幅值2.467V，計算上升值：0.6322.467=1.559144V，提高示波器的掃描速度，如10ms/Div，移動標尺2，找到1.559144V最近的點1.577V，就可測得的=30.361ms，如圖16,2.一階RC積分電路的仿真操作,2.1一階RC積分電路Uc幅值測量,圖15,2.2一階RC積分電路的測量,圖16,（1）選用R=5.1K，C0.01uF組成如圖9-1a所示電路，在表9-3中畫出此電路-一階RC微分電路，標明電阻、電容值。（此時，RCT/2）（2）用示波器觀察ui、uc的波形后描繪在表9-3中，注意相位和幅值。（3）計算的理論值，填在表9-3中。（4）用示波器測量uc=0升到0.632所需的時間。,4.一階RC耦合電路,一階RC耦合電路在multisim10.0上的電路圖如圖21,圖21,4.1一階RC耦合電路的仿真操作,一階RC耦合電路在multisim10.0上進行仿真，信號源和示波器設置與前面一樣，示波器的掃描速度設2ms/Div，打開電源開關，就得到電阻的波形曲線，如圖22，描繪波形、參數(shù)的測量與前面充放電電路的操作一樣。,計算值是30ms，由于=RCT，在電路（波形）穩(wěn)定后電容的放電并不是零輸入響應，而是非零輸入響應，即電容沒放完電荷，