北京理工大學(xué)電工和電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)RC電路仿真實(shí)驗(yàn).doc
《北京理工大學(xué)電工和電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)RC電路仿真實(shí)驗(yàn).doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《北京理工大學(xué)電工和電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)RC電路仿真實(shí)驗(yàn).doc(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
實(shí)驗(yàn)1.3 RC電路的暫態(tài)過(guò)程1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)學(xué)習(xí)一階RC電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)。(2)學(xué)習(xí)EDA軟件Multisim13的使用。2實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求(1)計(jì)算圖1.3.1 1.3.3中,電容電壓在t = 時(shí)的uC ()及電路時(shí)間常數(shù)的理論值。(2)掌握微分電路和積分電路的條件。(3)預(yù)習(xí)附錄E中Multisim13軟件的使用。3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及裝置型號(hào) 裝有仿真軟件Multisim10.0以上的計(jì)算機(jī)。序號(hào)名稱元件庫(kù)路徑與名稱參數(shù)設(shè)置1直流電壓源Sources/POWER_SOURCES/DC_POWER10V 4V2脈沖電壓源(幅度4V,頻率400Hz)Sources/SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES/PULSE_VOLTAGEIniatial Value -2VPulsed Value 2VPeriod 1.35msPulse Width 0.625ms3電源地Sources/POWER_SOURCES/GROUND4電解電容33FBasic/CAP_ELECTROLICT/33uF-POL無(wú)需設(shè)定5電阻Basic/BASIC_VIRTUAL/RESISTOR_VIRTUAL按需設(shè)定6單刀單擲開(kāi)關(guān)Basic/SWITCH/SPST7單刀雙擲開(kāi)關(guān)Basic/SWITCH/SPDT8電容Basic/BASIC_VIRTUAL/CAPCITOR_VIRTUAL按需設(shè)定4. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求(1)測(cè)繪RC電路的響應(yīng)曲線 零輸入響應(yīng)按圖1.3.1接線。其中R = 10k,C = 33F,US = 10V。在仿真開(kāi)始前,使單刀單擲開(kāi)關(guān)S閉合(想一想為什么?),然后開(kāi)始仿真計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)時(shí)間請(qǐng)觀察Multisim程序界面下部的程序運(yùn)行狀態(tài)指示。電壓測(cè)量用測(cè)量?jī)x器工具欄中的黃色探針,該探針在仿真運(yùn)行按鈕處于運(yùn)行時(shí)有效。將測(cè)量結(jié)果記入表1.3.1中。+SuCUS-圖1.3.1C3300mFR+-l 閉合開(kāi)關(guān)S,使電容器C上電壓的初始值為10V。l 打開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電容C開(kāi)始放電過(guò)程。 將電阻換為R = 5.6kW,C不變,測(cè)量uC (t ) 對(duì)應(yīng)的時(shí)間,記入表1.3.2中。注:只要求測(cè)量uC (t ) 一個(gè)點(diǎn),不需要測(cè)量完整的曲線。表1.3.1uC (V)98765uC (t ) =3.68321t (s)0.0344630.0734460.1175140.1683620.2288140.3298390.3973630.5310730.760829表1.3.2電路參數(shù)R = 10kW,C = 33mFR = 5.6kW,C = 33mF時(shí)間常數(shù)t (s)理論值0.33理論值0.1848實(shí)測(cè)值0.329839實(shí)測(cè)值0.184516(2)測(cè)繪RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)曲線 按圖1.3.2接線,其中R = 10kW,C = 33mF,US = 10V。 閉合開(kāi)關(guān)S,將電容器放電,使電容器兩端初始電壓為零。 斷開(kāi)S,使電容器充電,按表1.3.3要求進(jìn)行計(jì)時(shí),并記入表1.3.3中。表1.3.3uC (V)12345uC (t ) =6.32789t (s)0.0346520.0734460.1175140.1687380.2288140.3298390.3973630.5329570.760829t (s)理論值0.33實(shí)測(cè)值0.329839+SuCUS-圖1.3.2C3300mFR+-+SuCUS1-圖1.3.3C3300mFR+-21+US2-(3)測(cè)繪RC電路的全響應(yīng)曲線按圖1.3.3接線,圖中US1 = 4V,US2 = 10V,R = 10kW,電容器改為C = 2200mF,US1、US2由直流穩(wěn)壓電源的兩路輸出分別提供。先將開(kāi)關(guān)S置于“1”,使電容器充電至US2值,然后再將S置于“2”,按表1.3.4的要求進(jìn)行計(jì)時(shí),并記入表1.3.4中。表1.3.4uC (V)987uC (t ) =6.2154.4t 理論值t 實(shí)測(cè)值t (s)0.0602640.1337100.2297550.3298390.5932200.8945390.330.329839(4)觀察在矩形脈沖激勵(lì)下,RC電路的時(shí)間常數(shù)對(duì)輸出波形的影響。利用Multisim軟件提供的元件和測(cè)量?jī)x器,按照表1.3.5的要求,連接電路,選擇參數(shù),加入輸入信號(hào),進(jìn)行仿真運(yùn)行。觀察RC電路的輸入和輸出波形,并記入表1.3.5中。a) 按圖1.3.4連接RC串聯(lián)電路,從電阻兩端取輸出電壓。b) 加入矩形脈沖作為輸入信號(hào)ui,其頻率f = 400Hz、幅度為4V。按表1.3.5的要求,當(dāng)選取不同的電路參數(shù)時(shí),用示波器觀察、描繪ui和uo的波形,并記入表1.3.5中。c) 按圖1.3.5連接RC串聯(lián)電路,從電容兩端取輸出電壓,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b)。表1.3.5項(xiàng)目參 數(shù)電路及波形參 數(shù)電路及波形電路圖從電阻兩端取輸出電壓從電容兩端取輸出電壓輸入矩形脈沖f = 400HzUom = 4V矩形脈沖f = 400HzUom = 4V輸出R = 510WC = 0.22mFR = 1kWC = 0.22mFR = 1kWC = 0.47mFR = 2kWC = 0.33mFR = 1kWC = 33mFR = 10kWC = 0.33mF圖1.3.5-uiuoRC+-圖1.3.4-uiuoRC+-5. 實(shí)驗(yàn)總結(jié)要求(1)根據(jù)表1.3.1、1.3.3、1.3.4數(shù)據(jù)用坐標(biāo)紙畫出RC電路響應(yīng)的三條曲線,并分析時(shí)間常數(shù)t 的實(shí)測(cè)值和理論值有差別的原因。(2)分析RC電路在矩形脈沖激勵(lì)下,電路結(jié)構(gòu)和電路參數(shù)對(duì)輸出波形的影響,并由實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)積分電路、微分電路的條件。元件性能與參數(shù)誤差:設(shè)計(jì)時(shí)的理論值是以理想元器件為基礎(chǔ)的,而實(shí)際器件不可能做到理想性能與參數(shù)。 測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生的誤差:測(cè)量?jī)x器在采樣與處理到顯示的過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生誤差,特別是對(duì)數(shù)據(jù)的采樣,多高頻率的數(shù)據(jù)據(jù)采樣率都避免不了誤差。(2)RC越大,Uc越接近輸入波形,Ur越趨于平緩。積分電路:t = RC 2 T ( T為方波脈沖的重復(fù)周期)微分電路:t = RC 2 T ( T為方波脈沖的重復(fù)周期)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開(kāi)word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 北京理工大學(xué) 電工 電子技術(shù) 實(shí)驗(yàn) RC 電路 仿真
鏈接地址:http://www.szxfmmzy.com/p-6662616.html