2023年電路仿真分析實(shí)施報(bào)告

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題目：電路仿真分析

姓名：XX

學(xué)號(hào)：

班級(jí)：13自動(dòng)化（2）班

專業(yè)：13自動(dòng)化

名目

2.3仿真結(jié)果分析及結(jié)論

基本原理，基本原理

3、二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)仿真分析3.1基本原理

基本原理，基本原理

3.2建立電路圖

基本原理，基本原理

3.3仿真結(jié)果分析及結(jié)論

基本原理，基本原理

4.仿真分析總結(jié)

1.一階電路零狀態(tài)響應(yīng)仿真分析（習(xí)題7-4）

1.1基本原理：

當(dāng)開關(guān)銜接到導(dǎo)線1時(shí)，此時(shí)電源電壓給電容充電；一段時(shí)光后，把開關(guān)轉(zhuǎn)換接到導(dǎo)線3時(shí)，此時(shí)電源電壓并不起作用，電容釋放其儲(chǔ)存的能量，向外電路施激勵(lì)引起響應(yīng)。因此，該過程為零狀態(tài)。

1.2建立電路圖：

1.3仿真結(jié)果分析及結(jié)果：

（1）a.當(dāng)u=10uf時(shí)，電容電壓、電流參數(shù)曲線：

b.當(dāng)u=100uf時(shí)，電容電壓、電流參數(shù)曲線：

c.當(dāng)u=10mf時(shí)，電容電壓、電流參數(shù)曲線：

分析及結(jié)論：由圖a中的電容的電壓、電流變化曲線，可知，當(dāng)開關(guān)在導(dǎo)線1時(shí)，電源電壓給電容充電，電容兩端的電壓就是電阻R2兩端的電壓（當(dāng)電阻R4時(shí)），故其值不變；因?yàn)殡娙菹喈?dāng)于短路，所以沒有電流通過它，其值也不變；而一段時(shí)光后把開關(guān)接到導(dǎo)線3時(shí)，電源電壓給斷路了，被充上電的電容充當(dāng)電源釋放電能，所以其兩端的電壓減小，通過其的電流也削減。由于示波器不能直接測(cè)出電流，所以串聯(lián)一個(gè)電阻，通過測(cè)串聯(lián)后的電壓曲線，由I=U/R就可以判斷出電流的變化曲線和電壓變化曲線相同。通過比較圖a,b,c中電壓、電流曲線變化，可以總結(jié)出，電容越大，放電時(shí)電壓、電流減小的越慢。

（2）.當(dāng)u=10uf一定時(shí)；

b.電壓源為三角波時(shí)，

分析及結(jié)論：當(dāng)開關(guān)與導(dǎo)線1相接時(shí)，電源分離為正弦波、三角波、矩形波，由于它們都是呈期性變化，變化的邏輯不同，所以電容兩端的電壓、電流的變化曲線也不同；但開關(guān)銜接到導(dǎo)線3時(shí)，其電壓、電流都減小，但變化趨勢(shì)有點(diǎn)區(qū)分。

2.一階電路零輸入響應(yīng)仿真分析（習(xí)題7-5）

2.1．基本原理：

當(dāng)開關(guān)J1與導(dǎo)線2相連時(shí)，此時(shí)的電路中含有自立電源V1，電感L1對(duì)其具有妨礙作用且同時(shí)舉行儲(chǔ)存電能。當(dāng)開關(guān)J1與導(dǎo)線1相連時(shí)，電路中無自立電源，此時(shí)電路的響應(yīng)由儲(chǔ)能元件電感L1產(chǎn)生

激勵(lì)。因此，該過程為零輸入。

2.2.建立電路圖：

2.3仿真結(jié)果分析及結(jié)論：（1）.a.當(dāng)L=1H時(shí)，

b.當(dāng)L=100mH時(shí)，

c.當(dāng)L=10mF時(shí)，

分析及結(jié)論：由圖a中的電感的電壓、電流變化曲線，可知，當(dāng)開關(guān)在導(dǎo)線2相連時(shí)，電感L1對(duì)其具有妨礙作用且同時(shí)舉行儲(chǔ)存電能，所以電壓為0，而通過電感的電流就是通過電源的電流，所以恒定。而一段時(shí)光后把開關(guān)接到導(dǎo)線1時(shí)，電源電壓給斷路了，被充上電的電感充當(dāng)電源釋放電能，所以通過其的電流削減，其兩端的電壓眨眼變大，反向充電，再接著減小至0。由于示波器不能直接測(cè)出電流，所以串聯(lián)一個(gè)電阻，通過測(cè)串聯(lián)后的電壓曲線，由I=U/R就可以判斷出電流的變化曲線和電壓變化曲線的外形相同。通過比較圖a,b,c中電壓、電流曲線變化，可以總結(jié)出，電感越小，放電時(shí)電壓、電流減小的越快；電感越大，其放電時(shí)電壓、電流減小的越慢。

（2）.當(dāng)L=1H時(shí)

a.電源為正弦波時(shí)，

b．當(dāng)電源為三角波時(shí)，

c．當(dāng)電源為矩形波時(shí)，

分析及結(jié)論：當(dāng)開關(guān)與導(dǎo)線2相接時(shí)，電源分離為正弦波、三角波、矩形波，由于它們都是呈期性變化，變化的邏輯不同，所以電感兩端的電壓、電流的變化曲線也不同；但開關(guān)銜接到導(dǎo)線1時(shí)，其電壓都瞬變，反向充電，隨后電壓、電流都減小。

3.一階電路全響應(yīng)仿真分析（習(xí)題7-6）3．1.基本原理:

當(dāng)開關(guān)J1打開的時(shí)，電路中存在自立電源V1，且自立電源對(duì)電容電感舉行充電。開關(guān)閉合后，含電感、電容的左右兩邊各形成回路，而電源被含開關(guān)K1斷路，所以形成的左回路中電感作為電源舉行放電；右回路電容繼續(xù)充電。所以，此過程為全響應(yīng)。

3.2．建立電路圖：

3.3.仿真結(jié)果分析及結(jié)論：（1）．當(dāng)L=1H時(shí)，

a.電容電壓、電流變化曲線

電感電壓、電流變化曲線：

分析及結(jié)論：上圖中a橘黃色的曲線是電容電壓變換曲線，紅色的曲線為電容電流變化曲線（由于示波器不能直接測(cè)出電流，所以串聯(lián)一個(gè)電阻，通過測(cè)串聯(lián)后的電壓曲線，由I=U/R就可以判斷出電流的變化曲線和電壓變化曲線的外形相同），b中紅色曲線為電壓變化曲線，藍(lán)色曲線為電流變化曲線，當(dāng)開關(guān)J1打開的時(shí)，電路中存在自立電源V1，且自立電源對(duì)電容C1、電感L1舉行充電，此時(shí)的電容相當(dāng)于斷路，其兩端電壓是R3兩端電壓減去R2兩端電壓為恒定值，電流為0,；電感兩端的電流也為恒定值，電壓為0；當(dāng)開關(guān)閉合后，含電感L1、電容C1的左右兩邊各形成回路，而此時(shí)電源被含開關(guān)K1斷路，所以形成

的左回路中電感作為電源舉行放電；右回路電容也放電，隨著電能的削減，電壓、電流均削減。

（2）.

（a）.當(dāng)L=1H，C=200mF時(shí)，

電感：

電容：

(b).當(dāng)L=10mH，C=2mF時(shí)，電容：

分析及結(jié)論：由上面的幾個(gè)圖比較可知，電感大小不同，其充放電的快慢不同，但電容兩端的電壓都不變，而通過電容的電流在開關(guān)L1打開時(shí)，電流為0，當(dāng)閉合時(shí)，電流眨眼發(fā)生轉(zhuǎn)變，隨后保持不變。

（2）a.正弦波：

電容：

電感：

(2).b.三角波：電容:

(3).c.矩形波：電感:

分析及結(jié)論：當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，電源分離為正弦波、三角波、矩形波，由于它們都是呈期性變化，變化的邏輯不同，所以電感、電容兩端的電壓、電流的變化曲線也展現(xiàn)不同；當(dāng)電源電壓為正弦波時(shí)，電容電壓向來為0，而電容電流先是增大，但當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)就眨眼減小至0。通過電感的電流在開關(guān)打開時(shí)，其變化和電源電壓一樣呈正弦波形變化，在開關(guān)閉合時(shí)漸漸減小至0；當(dāng)電源電壓為三角波時(shí)，電容電壓向來保持不變，而電容電流先是增大，但當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)就眨眼增大接著保持不變。通過電感的電流在開關(guān)打開時(shí)，其變化和電源電壓一樣呈三角波形變化，在開關(guān)閉合時(shí)先減小的快再漸漸減小至0；當(dāng)電源電壓為矩形波時(shí)，電感電壓逐漸減小至0保持不變，電流和電壓的變化曲線基本相

同，但其最后是保持一個(gè)不為0的值，開關(guān)閉合時(shí)，電壓眨眼變化，而電流隨著時(shí)光的推移逐漸減小至0；電容電壓向來保持不變，電流逐漸減小至一個(gè)定值后保持不變，開關(guān)閉合時(shí)，電壓、電流眨眼轉(zhuǎn)變后保持不變。

四．二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)仿真（分析習(xí)題7-8）一．基本原理：

當(dāng)開關(guān)J1與導(dǎo)線1相銜接時(shí)，電源電壓給電感提供電壓，電感充電，當(dāng)開關(guān)接到導(dǎo)線3時(shí)，電感釋放電能。

二．建立電路圖：

三．仿真結(jié)果分析及結(jié)論：

（1）.a.當(dāng)L=3H時(shí)，電感：

b.當(dāng)L=0.3H時(shí)，電感：

c.當(dāng)L=0.03H時(shí)，電感：

分析及結(jié)論：

由圖a（b\c）可知，開關(guān)與導(dǎo)線3相連時(shí)，其電壓保持不變，而電流為0，當(dāng)開關(guān)接到導(dǎo)線1時(shí)，電壓眨眼變大緊接著馬上漸漸減小至某一值時(shí)保持不變，而電流時(shí)向來漸漸增大至某一值時(shí)保持不變。由上面三個(gè)圖像可知，三個(gè)圖像中的曲線變化邏輯是相同的，但唯一不同的就是在將開關(guān)與導(dǎo)線1相連時(shí)，隨著電感的大小減小，電壓、電流減小的越快，越快到達(dá)穩(wěn)定值。（2）a．電源為正弦波時(shí)，

b.電源為三角波時(shí)，

c．電源為矩形波時(shí)，

分析及結(jié)論：當(dāng)開關(guān)與導(dǎo)線3相連后再與導(dǎo)線1相連，電源分離為正弦波、三角波、矩形波，由于它們都是呈期性變化，變化的邏輯不同，所以電感兩端的電壓、電流的變化也展現(xiàn)不同曲線；當(dāng)電源電壓為正弦波時(shí)，通過電感的電流為0，在開關(guān)與導(dǎo)線1相連時(shí)，快速增大一段時(shí)光后接著漸漸