一阶暂态分析

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1、摘要21PSpice软件介绍12—阶电路暂态原理分析62」一阶RC电路的零状态响应分析62.2一阶RL电路的零状态响应分析73电路原理图设计83」一阶RC电路原理图设计83.2一阶RL电路原理图设计84一阶电路响应波形图及其分析94」一阶RC零状态响应波形图及其分析9一阶RL零状态响应波形图及其分析105电路课程设计心得体会11参考文献12摘要含有动态元件的电路发生换路后,电路会从一种稳态进人另一种稳态，一般情况下都要经历一个暂态过程,这种过程通常只右儿个毫秒甚至儿个微秒，本论文对正弦激励下的RC串联一阶电路和RL并联一阶电路的暂态过程进行了研究，得到了一

2、阶电路在正弦激励下暂态过程的变化规律,并讨论了电路直接进入稳态响应的条件。关键词：一阶电路；零状态响应；稳态1PSpice软件介绍pspice是计算机辅助分析设计中的电路模拟软件。它主要用于所设计的电路硬件实现Z而，先对电路进行模拟分析，就如同对所设计的电路用各种仪器进行组装、调试和测试一样，这些工作完全由计算机来完成。用户根据要求来设置不同的参数，计算机就像扫描仪一样，分析电路的频率响应，像示波器一样，测试电路的憐态响应，还可以对电路进行交直流分析、噪声分析、MonteCarlo统计分析、最坏情况分析等,使用户的设计达到最优效果。以往一个新产品的研制过程

3、需要经过工程估算，试验板搭试、调整，卬刷板排版与制作，装配与调试，性能测试，测试指标不合格，再从调整开始循环，直至指标合格为止。这样往往需耍反复实验和修改。而仿真技术可将“实验”与“修改”合二为一。为确定元件参数提供了科学的依据。它的优点主耍有：为电路设计人员节省了大量的时间、节省了齐种仪器设备、生产产品一致性好、可靠性高、产品的更新率高、新产品投放市场快等。PSPICE程序采用改进节点法列电路方程，用牛顿■莱普生方法的改进算法进行非线性分析，用变节步长的隐式积分法进行瞬态分析，在求解线性代数方程组时，采用了稀疏矩阵技术。OrCAD/PSpise9是一个软

4、件包，它共有六大功能模块，分别是PSpiceA/D>Capture^Probe>StimulusEditor•和Optimizer。一、各模块的功能(1)电路原理图编辑程序SchematicsPSPICE的输入有两种形式，一种是网单文件(或文本文件)形式，一种是电路原理图形式，相对而言后者比前者较简单直观，它既可以生成新的电路原理图文件，乂可以打开己有的原理图文件。电路元器件符号库中备有各种原器件符号，除了电阻，电容，电感，晶体管，电源等基本器件及符号外，还有运算放大器，比较器等宏观模型级符号，组成电路图，原理图文件后缀为.sch。图形文字编辑器自动将原理

5、图转化为电路网单文件以提供给模拟计算程序运行仿真。(2)激励源编辑程序StimulusEditorPSPICE中有很丰富的信号源，如止弦源，脉冲源，指数源，分段线性源，单频调频源等等。该程序可用来快速完成各种模拟信号和数字信号的建立与修改，并且可以直观而方便的显示这些信号源的波形。(1)电路仿真程序PSPICEA/D模拟计算程序是PSPICEA/D也叫做电路仿真程序，它是软件核心部分。在PSPICE4.1版本以上，该仿真程序具有数字电路和模拟电路的混合仿真能力。它接收电路输入程序确定的电路拓扑结构和原器件参数信息，经过原器件模型处理形成电路方程，然后求解电

6、路方程的数值解并给出计算结果，最后产生扩展名为.dat的数据文件(给图形后处理程序Probe)和扩展名为.out的电路输出文本文件。模拟计算程序只能打开扩展名为.ch•的电路输入文件，而不能打开扩展名为.sch的电路输入文件。因此在Schemayics环境下，运行模拟计算程序时，系统首先将原理图.sch文件转换为・cir文件,而后再启动PSPICEA/D进行模拟分析。(2)输出结果绘图程序ProbeProbe程序是PSPICE的输出图形后处理软件包。该程序的输入文件为用户作业文本文件或图形文件仿真运行后形成的后缀为.dat的数据文件。它可以起到刀用表，示波

7、器和扫描仪的作用，在屏幕上绘出仿真结果的波形和曲线。随着计算机图形功能的不断增强,PC机±windows95,98,2000/XP的出现,Probe的绘图能力也越来越强。(3)模型参数提取程序ModelEditor电路仿真分析的精度和可靠性主要取决于元器件模型参数的精度。尽管PSPICE的模型参数库屮包含了上万种元器件模型，但有吋用户还是根据自己的需要而采用自己确定的元器件的模型及参数。这吋可以调用模型参数提取程序ModelED从器件特性屮提取该器件的模型参数。PSPICE具冇自建的元件模型，元件的建立以元件的物理原理为基础，模型参数与物理特性密切相关。元

8、件的等效模型述冇其工作条件与分析要求相关。在直流分析中，非线性元件