电路分析基础课程设计仿真实验

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1、设计1：电路图：结果：结论分析：设计1：用网孔法和节点法求解电路。如图（a）用网孔电流法计算电压u的理论值。（b）利用multisim进行电路仿真，用虚拟仪表验证计算结果。（c）用节点电位法计算电流i的理论值。（d）用虚拟仪表验证计算结果。电路图：解(a)选如图的电流绕行方向-3=u=2A-3+5-=2又u=2V-+=-2-u=-3A(b)(c)如图（1/3+1）-=2=3V=2Vi=1A（1+1）-=1(d)如图结果：使用网孔法和节点法算出的数值和电表测量的数值完全一样设计1：2叠加定理和齐次定理的验证如图结论分析：使用网

2、孔法和节点法所算出的电流和电压与实际数值完全一样电路图：(a)使用叠加定理求解电压u的理论值。(b)利用multisim进行电路仿真，验证叠加定理。(c)如果电路中的电压源扩大为原来的3倍，电流源扩大为原来的2倍，使用齐次定理，计算此时的电压u。(d)利用multisim对（c）进行电路仿真，验证齐次定理。解(a)当仅有电压源起作用时（-3）*6/7+2=4=9V=4-（-3）*1/7*2当仅有电流源作用时=/2，=2-=-4=3-8由KCL得3-8+（3-8）/2=+3解之得=7Vu=7+9=16V(b)(c)如图设=a,

3、=b由(a)得a=/=9/4b=/=7/2u=9/4+7/2=41V(d)结果：计算出的数值和电表数值完全一样结论分析：叠加定理和齐次定理完全正确。3替代定理的验证如图(a)求R上的电压u和电流i的理论值(b)利用multisim进行电路仿真，分别用相应的电压源u和电流源i替代电阻R，分别测量替代前后支路的电流和支路电压，验证替代定理。解(a)使用网孔法选取方向如下4-2-i=2-2+5=-6i=2.186Au=4.372V-+3i=6(b)用相应的电压源替代电阻R后测量结果用相应的电流源替代后测量结果重测量结果可知道替代定

4、理成立3测下图中的戴维南等效电路的参数，并根据测得的参数搭建其等效电路；分别测量等效前后外部电流I，并验证是否一致。解测量参数结果如下图根据上图参数，搭建的等效电路如下图分别测量等效前后的外部电流等效前等效后显然前后一致5设计一阶动态电路，验证零输入响应和零状态响应齐次性。如图所示电路，t<0时,s位于”1”,电路已达稳态，今于t=0时刻s由”1”闭和至”2”（a）计算t>0时的电压,理论值，并合理搭建求解时所需仿真电路图。（b）若改为16V，重新计算理论值。并用示波器观察波形。找出此时中（a）的关系（c）仍为8V,改为2A

5、重新计算理论值.并用示波器观察波形.找出此时与（a）中的关系（d）若改为24V,改为8A,计算全响应.解：当t<0时，求电路图如下：根据交换定理：当t0时。分为零输入响应和零状态响应。零输入响应如下图：t=0+时：零状态响应如下图:t=0+时求:如下图:分别求开路电压和短路电流.所以:(b)若改为16V，重新计算理论值。并用示波器观察波形。找出此时中（a）的关系解:当t<0时，求电路图如下：根据交换定理：零输入响应如下图t=0+时：所以观察电路及波形图:所以(a)仍为8V,改为2A重新计算理论值.并用示波器观察波形.找出此时

6、与（a）中的关系零状态响应如下图:t=0+时所以：观察电路及波形图:(d)仍为8V,改为2A重新计算理论值.并用示波器观察波形.找出此时与（a）中的关系由齐次定理得7如图，R=50。L=2.5mH,C=5uF,电源电压U=10V，角频率=10000rad/s,求电流。利用该电路验证KCL，KVL定理的相量形式。解对电阻=R==0.2（A）对电容=jC=0.50.9（A）对电感=jL==0.4-9(A)=++=0.2+0.59+0.4-9=0.2226.(A)测量图如下相量图如下8．如图所示一阶动态电路，在t<0时开关位于“1

7、”，电路已达到稳态。t=0时开关闭合到“2”.（a）用三要素法求解t>=0时,的完全响应的理论值。（b）用试验仿真的方法求出三要素，从而求解的完全响应，并用示波器显示相应的波形解：当t<0时电路图如下：求当t=0+时，根据换路定理有：t=0+的图如下：当t>0时：图如下：求：如下图：根据KVL求电流。所以：（b）用试验仿真的方法求出三要素，从而求解的完全响应，并用示波器显示相应的波形解：当t<0时测量电路图如下：求当t=0+时，根据换路定理有：t=0+的测量图如下当t>0时：测量电路图如下求：测量如下图含有示波器的电路及波形

8、图如下：波形图：结论分析：理论值和测量值一样。综合设计设计1：设计二极管整流电路。条件：输入正弦电压，有效值220V，频率50Hz要求：输出电压20V2V电路图：结果：结论分析：用变压器可以将提供的电压变到所需要的电压，而应用二极管的单向导通性可以将交流的二分之一周期反向去掉，此时向外电路