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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于Multisim的濾波電路分析與設(shè)計(jì)一. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一(必做):文氏電橋電路頻率特性及中心頻率的測(cè)試1. 設(shè)置電路輸入信號(hào)電壓(即函數(shù)發(fā)生器輸出電壓)幅值(Amplitude) 為7.07V(即有效值5V),改變函數(shù)發(fā)生器的頻率f分別為200Hz、300 Hz、1.5k Hz、2k Hz,記錄相應(yīng)的輸出電壓U0(V)的值和輸入輸出相位角(Deg)的值于表10-1。2. 記錄輸入輸出同相位(即=0)時(shí)的頻率f0(Hz)稱之為電路中心頻率或電路諧振頻率,以及輸出電壓值U0max(V) 于表10-1。3. 保持電路輸入信號(hào)電壓幅值(Amplitude) 為7.
2、07V(即有效值5V),改變電路電阻R的值分別為0.2k、0.47 k、1 k、1.5 k、2 k,記錄不同電阻值時(shí)電路中心頻率f0(Hz)的值于表10-2。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二(選做):雙T網(wǎng)絡(luò)電路頻率特性及中心頻率的測(cè)試表10-3和表10-4。二. 實(shí)驗(yàn)步驟:1. 運(yùn)行multisim。雙擊桌面multisim圖標(biāo),出現(xiàn)對(duì)話框后點(diǎn)擊close,進(jìn)入multisim主界面。2. 主界面面板介紹及操作。主界面上邊部分從上往下依次分別為菜單欄、工具欄、狀態(tài)鍵仿真和暫停、元器件庫(kù)圖標(biāo)、仿真運(yùn)行和暫停開(kāi)關(guān);中間區(qū)域?yàn)榉抡骐娐饭ぷ鲄^(qū);仿真電路工作區(qū)的右側(cè)為虛擬儀器儀表欄。關(guān)閉電路運(yùn)行開(kāi)關(guān),使用鼠標(biāo)右鍵實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、
3、移動(dòng)、刪除等操作;使用鼠標(biāo)左鍵雙擊電路中某一元器件或虛擬儀器,彈出相應(yīng)的窗口,可以修改其參數(shù)值或進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。3. 建立電路。按照實(shí)驗(yàn)教程中的文氏電橋?qū)嶒?yàn)電路圖(或下頁(yè)給出的仿真電路圖)在工作區(qū)中按照下面的方法設(shè)置元器件和虛擬儀器儀表、設(shè)置電路節(jié)點(diǎn)、連線完成實(shí)驗(yàn)電路。建立電路時(shí)一定要注意:必須設(shè)置電路的參考地(GROUND)。. 設(shè)置元器件。在主菜單“place”“component”“basic”中調(diào)入二個(gè)電阻R(RESISTOR) 、 二個(gè)電容C(CAPACITOR)。電路中R=R1=R2、C=C1=C2, 鼠標(biāo)左鍵雙擊某一電阻或電容,設(shè)置其電阻值或電容值;在主菜單“place”“comp
4、onent” “souce”中選定電路的參考地(GROUND)。. 選擇虛擬儀器。在主界面右側(cè)儀器欄中選定雙蹤示波器(Oscilloscope)、波特圖儀(Bode Plotter)和函數(shù)發(fā)生器(Function Generator)。. 設(shè)置電壓表。在主菜單Place下拉菜單中點(diǎn)擊Component,出現(xiàn)下面的對(duì)話框,選定電壓表(VOLTMETER)。雙擊電壓表,彈出參數(shù)設(shè)置對(duì)話框,默認(rèn)其內(nèi)阻值,交直流模式設(shè)置為AC。.電路連線及節(jié)點(diǎn)的設(shè)置。單擊菜單“Place”“Junction”設(shè)置電路節(jié)點(diǎn)。電路連線時(shí)會(huì)自動(dòng)給定一個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)(數(shù)),連線只能從儀器引腳或線路節(jié)點(diǎn)開(kāi)始。需要注意的是:電路中所有
5、等電位點(diǎn)只能有唯一的一個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)(數(shù))。4. 設(shè)置虛擬儀器。.函數(shù)發(fā)生器的設(shè)置:雙擊函數(shù)發(fā)生器,彈出參數(shù)對(duì)話框,設(shè)置電路輸入信號(hào)電壓(即函數(shù)發(fā)生器輸出電壓)幅值(Amplitude) 為7.07V(即有效值5V),按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中表10-1設(shè)置函數(shù)發(fā)生器輸出信號(hào)頻率值(Frequency)。注意下圖中顯示的頻率值與本實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān),偏置值(Offset)不需要設(shè)置. 2 .波特圖儀面板分為Magnitude(幅值)或Phase(相位)的選擇、Horizontal(橫軸)設(shè)置和Vertical(縱軸)設(shè)置。打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān),單擊“Magnitude”,調(diào)整縱軸幅值測(cè)試范圍的初值I和終值F,在波特圖儀窗口可以
6、看到幅頻特性曲線;單擊“Phase”,調(diào)整縱軸相位測(cè)試范圍的初值I和終值F,在波特圖儀窗口可以看到相頻特性曲線。 5. 運(yùn)行電路。完成實(shí)驗(yàn)電路的建立和元器件、儀器的所有設(shè)置完成后,啟動(dòng)運(yùn)行開(kāi)關(guān),按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中表10-1的要求,改變函數(shù)發(fā)生器的輸出頻率f,將電壓表顯示的讀數(shù)(即電壓值U0)記錄于表10-1中。6. 不同頻率下的相位角值、諧振頻率f0(表10-1)以及不同電阻值時(shí)f0(表10-2)的測(cè)試。按照理論計(jì)算公式,當(dāng)輸入、輸出同相位時(shí)的角頻率0和頻率f0分別為諧振角頻率0=1/RC、諧振頻率f0=1/2RC,此時(shí)輸出電壓峰值最大。用波特圖儀得到電路的幅頻特性曲線Magnitude和相頻特
7、性曲線Phase,參見(jiàn)下圖,指針與曲線交點(diǎn)處的頻率f和相位角的數(shù)值將分別顯示在波特圖儀黑色顯示窗口下邊的讀數(shù)框中,左邊的讀數(shù)是頻率f,右邊的讀數(shù)是相位角。當(dāng)相位角為0時(shí)的頻率即為f0的值。為便于觀察,實(shí)驗(yàn)時(shí)用鼠標(biāo)拖動(dòng)波特圖儀窗口邊框,使波特圖儀窗口設(shè)成電腦全屏。7. 示波器控制面板說(shuō)明:雙擊示波器,彈出示波器控制面板如下圖(圖中波形是輸入與輸出同相位時(shí)),用Y/T方式(指的是X軸顯示時(shí)間,Y軸顯示電壓值)觀察輸入電壓和輸出電壓的波形;l Timebase(時(shí)間基準(zhǔn))Scale(量程):設(shè)置顯示波形時(shí)的X軸時(shí)間基準(zhǔn)X position(X軸位置):設(shè)置X軸的起始位置l Channel A(通道A)、Channel B(通道B)Scale(量程):
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