电路课程设计2.doc

实验报告一 非正弦周期电路电流电路仿真 一、仿真目的 1．熟练掌握用谐波分析法计算非正弦周期电流电路，掌握非正弦周期电流电路有效值的概念； 2．掌握非正弦周期电流电路中的谐振现象； 3．熟悉仿真软件EWB的使用，学会用EWB做简单的仿真实验。,容抗。 根据叠加定理，将非正弦电源的各次谐波分量单独作用时产生的响应的瞬时值相加起来，其结果就是电路在非正弦电源激励下的响应。 2．非正弦LC的电路，可能对非正弦周期激励中的某次谐波频率发生串联或并联谐振，也就是该次谐波电压与电流同相位。 非正弦周期电流电路实例分析： 求图1-1电路中各仪表的读数， 已知： =30+120sin1000t+60sin（2000t+）V。 图1-1 解：wL1=40,wL2=10,==40 （1）直流分量作用于电路时，电感相当于短路，电容相当于开路。 （2）一次谐波作用于电路时， 和发生并联谐振， （3）二次谐波作用于电路时， 和发生并联谐振， 电路中各仪表的读数为 三、仿真实验电路搭建与测试 运用叠加法，在每个电源单独作用时，做如下仿真电路，并用示波器看电源各电压波形。 ①直流电源作用于电路时，仿真电路如1-2所示，电源波形如图1-3。 图1-2 图1-3 ②当交流电源单独作用电路时仿真电路如图1-4所示，电源波形如图1-5。 图1-4 图1-5 ③当交流电源单独作用于电路时仿真电路如图1-6所示，电源波形如图1-7所示。 图1-6 图1-7 由各仿真电路中电流，电压表示数，可测算得： 四、结论分析及总结 通过比较与分析，以上运算结果与仿真实验结果一致。 通过非正弦周期电路仿真实验，我加深了对非正弦周期电流电路中的谐振现象理解，熟悉了EWB软件及其绘图工具软件的使用，并熟练掌握了用示波器观察波形。 实验报告二 一阶电路仿真 一、仿真目的 1．理解换路的概念，换路定则，动态分析与稳态分析的概念； 2．掌握三要素分析一阶电路； 3．熟悉仿真软件EWB的使用，学会用EWB做简单的仿真实验。,换路后一瞬间记为t=。对于线性电容和电感，若电容电流和电感电压为有限值，则换路前后瞬间电容电压和电感电流保持不变。即（）=（），（）=()。 2.三要素是指初始值，稳态值，时间常数。无论求零输入响应，零状态响应还是全响应，均可用三要素法来分析计算，而无须求微分方程。 激励为直流电源： 一阶电路的动态响应：f(t)=f()+[f()-f()] 初始值f()：用换路定则和等效电路来求； 稳态值f()：用t(即稳定状态)时的等效电路来求，此时电容相当于开路，电感相当于短路。 时间常数：=RC或=L/R。R是电容C或电感L以外的戴维宁等效电路的等效电阻。 一阶电路仿真实例分析： 图2-1（a）所示电路换路前已稳定，t=0时开关闭合，求,(t)。 (a) (b) (c) (d) 图2-1 解：用三要素公式求，然后求。 求初始值 为换路前的稳态电路如图2-1（b）所示,直流稳态电路中电感相当于短路，列出电路方程 得=12mA。 求稳态值 为换路后的稳态电路如图2-1（c）所示，电感还是短路，因电阻上的电流均为,列出的电路方程为 得=9.6mA。 求时间常数 R为从L两端看进去的一端口网络的等效电阻。用外加电压法来求，如图2-1（d）所示。 得，故。 三要素公式 三、仿真实验电路搭建与测试 在软件中绘制如图2-2所示模拟电路,可测得电流=12.00mA=； 图2-2 开关闭合后，,如图2-3。 图2-3 示波器波形显示电感电压电流波形如图2-4所示。 图2-4 四、结论分析及总结 通过一阶电路仿真实验，我加深理解了换路的概念，换路定则，动态分析与稳态分析的概念， 熟悉仿真软件EWB的使用熟悉仿真软件EWB的使用，学会用EWB做简单的仿真实验。或作未知量，然后根据KCL,KVL,VCR列出电路的微分方程， 当s(t)=0时，方程为齐次方程；当s(t)≠0时，方程为非齐次方程。 2）由换路定理，确定电路的初始状态。 3）求稳态分量：即非齐次方程的特解，这是由电源的特性决定。当激励为恒定电源时，稳态分量也为常数；当激励为正弦量时，稳态分量也为同频率的正弦量。 4）求瞬间分量：即齐次方程的通解。根据特征根和（特征根）的不同，齐次方程的通解一般分解为三种情况： ①≠为两个不等的实根（称过阻尼状态） ②＝为相等实根（称临界状态） ③为共轭复数（称欠阻尼状态） 5）全响应： ，由初始条件，，确定,或，等待定参数，得出全响应。 二阶电路仿真实例分析： 图3-1所示电路中开关已久，t=0时将S打开，求，。图3-1 解：t＞后，电路微分方程为 特征方程： 解出特征根： 为复根。