北京理工大学电工和电子技术实验rc电路仿真实验

《北京理工大学电工和电子技术实验rc电路仿真实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、实验1.3RC电路的暂态过程1．实验目的（1）学习一阶RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应。（2）学习EDA软件Multisim13的使用。2．实验预习要求（1）计算图1.3.1~1.3.3中，电容电压在t=τ时的uC(τ)及电路时间常数τ的理论值。（2）掌握微分电路和积分电路的条件。（3）预习附录E中Multisim13软件的使用。3.实验设备及装置型号装有仿真软件Multisim10.0以上的计算机。序号名称元件库路径与名称参数设置1直流电压源Sources/POWER_SOURCES/DC_POWER10

2、V4V2脉冲电压源（幅度4V，频率400Hz）Sources/SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES/PULSE_VOLTAGEIniatialValue-2VPulsedValue2VPeriod1.35msPulseWidth0.625ms3电源地Sources/POWER_SOURCES/GROUND4电解电容33μFBasic/CAP_ELECTROLICT/33uF-POL无需设定5电阻Basic/BASIC_VIRTUAL/RESISTOR_VIRTUAL按需设定6单刀单掷开关Basic/SWIT

3、CH/SPST7单刀双掷开关Basic/SWITCH/SPDT8电容Basic/BASIC_VIRTUAL/CAPCITOR_VIRTUAL按需设定4.实验内容及要求（1）测绘RC电路的响应曲线è零输入响应按图1.3.1接线。其中R=10kΩ，C=33μF，US=10V。在仿真开始前，使单刀单掷开关S闭合（想一想为什么？），然后开始仿真计时。计时时间请观察Multisim程序界面下部的程序运行状态指示。电压测量用测量仪器工具栏中的黄色探针，该探针在仿真运行按钮处于运行时有效。将测量结果记入表1.3.1中。++SuC

4、US-图1.3.1C3300mFR+-l闭合开关S，使电容器C上电压的初始值为10V。l打开开关S，电容C开始放电过程。è将电阻换为R=5.6kW，C不变，测量uC(t)对应的时间，记入表1.3.2中。注：只要求测量uC(t)一个点，不需要测量完整的曲线。表1.3.1uC(V)98765uC(t)=3.68321t(s)0.0344630.0734460.1175140.1683620.2288140.3298390.3973630.5310730.760829表1.3.2电路参数R=10kW，C=33mFR=5.

5、6kW，C=33mF时间常数t(s)理论值0.33理论值0.1848实测值0.329839实测值0.184516（2）测绘RC电路的零状态响应曲线è按图1.3.2接线，其中R=10kW，C=33mF，US=10V。è闭合开关S，将电容器放电，使电容器两端初始电压为零。è断开S，使电容器充电，按表1.3.3要求进行计时，并记入表1.3.3中。表1.3.3uC(V)12345uC(t)=6.32789t(s)0.0346520.0734460.1175140.1687380.2288140.3298390.397363

6、0.5329570.760829t(s)理论值0.33实测值0.329839++SuCUS-图1.3.2C3300mFR+-++SuCUS1-图1.3.3C3300mFR+-21+US2-（3）测绘RC电路的全响应曲线按图1.3.3接线，图中US1=4V，US2=10V，R=10kW，电容器改为C=2200mF，US1、US2由直流稳压电源的两路输出分别提供。先将开关S置于“1”，使电容器充电至US2值，然后再将S置于“2”，按表1.3.4的要求进行计时，并记入表1.3.4中。表1.3.4uC(V)987uC(t)

7、=6.2154.4t理论值t实测值t(s)0.0602640.1337100.2297550.3298390.5932200.8945390.330.329839（4）观察在矩形脉冲激励下，RC电路的时间常数对输出波形的影响。利用Multisim软件提供的元件和测量仪器，按照表1.3.5的要求，连接电路，选择参数，加入输入信号，进行仿真运行。观察RC电路的输入和输出波形，并记入表1.3.5中。a)按图1.3.4连接RC串联电路，从电阻两端取输出电压。b)加入矩形脉冲作为输入信号ui，其频率f=400Hz、幅度为4V

8、。按表1.3.5的要求，当选取不同的电路参数时，用示波器观察、描绘ui和uo的波形，并记入表1.3.5中。c)按图1.3.5连接RC串联电路，从电容两端取输出电压，重复实验步骤b)。表1.3.5项目参数电路及波形参数电路及波形电路图从电阻两端取输出电压从电容两端取输出电压输入矩形脉冲f=400HzUom=4V矩形脉冲f=400HzUom=4V输出R=510W