电路计算机仿真分析实验报告.doc

电工仿真实验实验一 直流电路工作点分析和直流扫描分析实验目的（1） 学习使用Pspice软件，熟悉它的工作流程。（2） 学习用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析的操作步骤。一、 原理与说明原理： Pspice软件是采用节点电压法对电路进行分析的。 说明： 使用Pspice软件进行电路的计算机辅助分析时，首先在capture环境下编辑电路，用Pspice的元件符号库绘制电路图并进行编辑、存盘。然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自动”进行电路分析了。需要强调的是，Pspece软件是采用节点电压法“自动”列写节点电压方程的，因此，在绘制电路图时，一定要有参考节点（即接地点）。此外，一个元件为一条“支路”，要注意支路（也就是元件）的参考方向。对于二端元件参考方向定义为正端子指向负端子。二、 实验示例1、 示例说明：应用Pspice求解下图所示电路各节点电压和各支路电流。 2、 操作步骤（1） 启动Orcad capture,新建工程Proj1,选项框选择Analog or Mixed A/D.类型选择为create a blank project。（2） 在原理图界面上点击Place/Part或右侧快捷键。（3） 首先增加常用库，点击Add Library,将常用库添加进来。本例需要添加Analog(包含电阻、电容等无源器件)。在相应的库中选取电阻R，电流源IDC。点去Place/Ground选取0/Source以放置零节点（每个电路必须有一个零节点）。（4） 移动元器件到适当位置，右键单击器件进行适当旋转，点击Place/Wire或快捷键将电路连接起来（如下页图所示）。（5） 双击原器件或相应参数修改名称和值。（6） 在需要观察到位置放置探针。（7） 保存原理图。End Mode 结束取用命令Mirror Horizontall将该元件左右翻滚（同H键）Mirror Vertically将该元件上下翻滚（同V键）Rotate将该元件逆时针旋转90度（同R键）Edit Properties开启该元件的属性编辑对话框Zoom In放大视窗比例Zoom Out缩小视窗比例GO To跳到指定位置3、 仿真（1） 点击Pspice/New Simulation Profile，输名称（例如输DC1）；（2） 在弹出的窗口中Basic Point是默认选中，必须进行分析的。点击确定。（3） 点击Pspice/Run（快捷键F11）或工具栏相应按钮。（4） 如原理图无错误，则显示Pspice A/D窗口。在本例中未设置其它分析，窗口无显示内容，关闭该窗口。（5） 在原理图窗口中点击V,I工具栏按钮，图形显示各节点电压和各元件电流值如下：仿真结果四 选做实验选做实验图以图所示的直流电路为例，要求对这个电路进行以下两方面的分析：1、 直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流：2、 直流扫描分析：a. 单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框，建立分析类型。对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep.”。选中后，打开下一级对话框“直流扫描分析参数表”，并设置为：“Sweep Var.Type”选择“Voltage Source”;“Sweep Type”选择“Linear”;“Name”选择“Vs1”;“Start Value”输“0”，“End Value”输“12”,”Increment”输“0.5”。b. 运行Pspice的仿真计算程序，进行直流扫描分析。c. 对于图中电路，电压源US1的电压设置在0到12V之间变化，显示的波形就是负载电阻RL的电流IRL随USL变化的波形：d.为了得到数值结果，可以从“Special”库取“IPRINT”，把它串联到测量点上。例如图中电路，可把“IPRINT”与“RL”串联。这时“dc=1”，其余可以缺省。当在“直流扫描分析参数表”中设置的分析参数“Incement”为“1”时，运行仿真。在Capture窗口单击pspice/view output file，数据输出为：V_Vs1 I(V_PRINT1) 0.000E+00 1.400E+00 5.000E-01 1.450E+00 1.000E+00 1.500E+00 1.500E+00 1.550E+00 2.000E+00 1.600E+00 2.500E+00 1.650E+00 3.000E+00 1.700E+00 3.500E+00 1.750E+00 4.000E+00 1.800E+00 4.500E+00 1.850E+00 5.000E+00 1.900E+00 5.500E+00 1.950E+00 6.000E+00 2.000E+00 6.500E+00 2.050E+00 7.000E+00 2.100E+00 7.500E+00 2.150E+00 8.000E+00 2.200E+00 8.500E+00 2.250E+00 9.000E+00 2.300E+00 9.500E+00 2.350E+00 1.000E+01 2.400E+00 1.050E+01 2.450E+00 1.100E+01 2.500E+00 1.150E+01 2.550E+00 1.200E+01 2.600E+00IRL与US1的函数关系为：IRL=1.4+(1.2/12)US1=1.4+0.1US1三、 思考与讨论及实验结果分析（1） 根据两图及所得仿真结果验证基尔霍夫定律答：由示例仿真结果知第一组方程：Idc1+IR2=2.000A+2.000A=4.000A=IR1,Idc2=4.000A=IR2+IR3；第二组方程：Vidc1+VR1=4+(-4)=0,VR1+VR2+VR3=4+2-6=0,Vidc2+VR3=6-6=0;由以上两组方程知道，各支点流进电流等于流出电流，各回路电压压降和为0，故结果验证了基尔霍夫定律。（2） 怎样理解电流IRL随US1变化的函数关系？这个式子中的各项分别表示什么物理意义？ 答：IRL与US1的函数关系为：IRL=1.4+(1.2/12)US1=1.4+0.1US1。式子中IRL表示流过电阻IRL的电流，US1表示电源电压。（3） 对图中的电路，若想确定节点电压Un1随US1变化的函数关系，如何使用Pspice软件？答：直流扫描分析。单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框，建立分析类型。对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep.”。选中后，打开下一级对话框“直流扫描分析参数表”，并设置为：“Sweep Var.Type”选择“Voltage Source”;“Sweep Type”选择“Linear”;“Name”选择“Vs1”;“Start Value”输“0”，“End Value”输“12”,”Increment”输“0.5”。运行Pspice的仿真计算程序，进行直流扫描分析。对于图中电路，电压源US1的电压设置在0到12V之间变化，显示的波形就是负载电阻RL的电流IRL随USL变化的波形。d.为了得到数值结果，可以从“Special”库取“IPRINT”，把它串联到测量点上。例如图中电路，可把“IPRINT”与“RL”串联。这时“dc=1”，其余可以缺省。当在“直流扫描分析参数表”中设置的分析参数“Incement”为“1”时，运行仿真。在Capture窗口单击pspice/view output file，然后输出数据。（4） 对上述电路，若想确定负载电阻RL的电流IRL随负载电阻RL变化（设RL变化范围为0.1到100）的波形，又该如何使用Pspice软件进行仿真分析？答：单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框，建立分析类型。对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep.”。选中后，打开下一级对话框“直流扫描分析参数表”，并设置为：“Sweep Var.Type”选择“Model parametent”;“Sweep Type”选择“Linear”;“Name”选择“IRL”;“Start Value”输“0.1”，“End Value”输“12”,”Increment”输“0.5”。运行Pspice的仿真计算程序，进行直流扫描分析。（5） 总结如何用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析。直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流。直流扫描分析：单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框，建立分析类型。对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep.”。实验二 戴维南定理和诺顿定理的仿真一、 实验目的：（1） 进一步熟悉Pspice仿真软件中绘制电路图，初步掌握符号参数、分析类型的设置。学习Probe窗口的设置。（2） 加深对戴维南定理与诺顿定理的理解二、 原理与说明： 戴维南定理指出，任一线性有源一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源与电阻串联的支路来代替，该电压源的电压US等于原网络的开路电压UOC，电阻RO等于网络的全部独立电源置零后的输入电阻REQ。诺顿定理指出，任一线性有源一端口网络，对外电路来说，可以用一个电流源与电导并联的支路来代替，该电流源的电流Is等于原网络的短路电流ISC，其电导GO等于原网络的全部独立电源置零后的输入电导Geq（Geq=1/Req）。 三、 实验内容：（1） 测量有源一端口网络等效入端电阻Req和对外电路的伏安特性。其U1=5V，R1=100，U2=4V，R2=50，R3=150。（2） 根据任务中测出的开路电压Uoc、电阻Req，组成等效有源一端口网络，测量其对外电路的伏安特性。（3） 根据任务1中测出的短路电流ISC、电阻Req,组成等效有一端口网络，测量其对外电路的伏安特性。四、 实验步骤：（1） 在Capture下绘制和编辑电路，包括取元件、连线、输参数和设置节点等。分别编辑原电路、戴维南等效电路和诺顿等效电路（等效参数待定），检查无误后存盘。（2） 为测量原网络的伏安特性，RL是可变电阻。为此，RL的阻值要在“PARAM”中定义一个全局变量var。注意：PARAM设置方法是从special库中去PARAM放置在电路图上，双击该器件在属性栏左上角的Add New Column/Row，输名称var，值1K。如要显示该名称和值在电路图上，在数据栏上右键单击，修改display属性。（3） 为测电路的开路电压UOC及短路电流ISC，设定分析类行为“DC sweep”，扫描变量为全局变量var，并具体设置线性扫描的起点、终点和步长。因需要测短路点，故扫描的起点电阻要尽量小，但不能是0。而要测开路电压，扫描的终点电阻要尽量大。现行扫描的起点为1P，终点为1G，步长为1MEG。此时不需要中间数据，为了缩短分析时间，步长可以设置大一些。（4） 启动分析后，系统自动进了Probe窗口。选择Plot=Add plot to window增加一坐标轴，选择Trace=Add分别在两轴上加I和V变量。激活显示电流的坐标轴。选择Trace=cursor=display显示电流的坐标值列表，选择Trace=cursor=max显示电流的最大值。同样可以显示电压的最大值。测得I（RL）最大值ISC=130ma，V（RL：2）最大值3.5455V。则电阻Req=3.5455/0.13=27.273。回到capture界面，按测得的等效参数修改电路参数。重新设定扫描参数，扫描变量仍为var，现行扫描的起点为1，终点为10K，步长为100.重新启动后，来到Probe窗口。选择plot=Add plot增加两个坐标轴，选择Plot=Xaxis setting=axis variable，设置横轴V（RL：2），选择Trace=add分别在三个轴上加I(RL)、I(RLd)、I(RLn)变量。选择Trace=cursor=display显示坐标值列表，点击I(RL)、I(RLd)、I(RLn)前面的小方格，数值列表中将显示相应坐标中的坐标值。用鼠标拖动十字交叉线，可以显示不同电压时的相应电流值。比较三条伏安特性曲线，验证戴维南定理和诺顿定理。 五、 实验分析思考与讨论（1） 戴维南定理和诺顿定理的使用条件是什么？答：戴维南定理和诺顿定理要求是一个线性有源一端口网络。（2） 绘制原电路和等效电路的伏安特性曲线，比较三条曲线的特性。实验三 正弦稳态电路分析和交流扫描分析一、 实验目的（1） 学习用pspice进行正弦稳态电路的分析（2） 学习用Pspice进行正弦稳态电路的交流扫描分析（3） 熟悉含受控源电路的链接方式二、 原理与说明对于正弦稳态电路，可以用向量法列写电路方程，求解电路中各个电压和电流的振幅（有效值）和初相位（初相角）。Pspice软件是用相量形式的节点电压法对正弦稳态电路进行分析的。三、 实验示例（1） 正弦稳态分析。其中正弦电源的角频率为10Krad/s，要求计算两个回路中的电流。a. 在capure环境下编辑电路，互感是用符号“XFRM_LINER”表示的。参数设置如下：L1_VALUE，L2_VALUE为自感，COUPLING为耦合系数。b. 设置仿真，打开分析类型对话框，对于正弦电路分析要选择“AC sweep”。单击该按钮后，可以打开下一级对话框“交流扫描分析参数表”，设置具体的分析参数。对于图中的例子，设置为：“Start freq.”输“1592”；“end freq.”输“1592”；“total pts.”输“1”。c. 运行pspice的仿真计算程序，在probe窗口显示交流扫描分析的结果。d. 为了得到数值的结果，可以在两个回路中分别设置电流打印机标示符。其中，电流打印机标示符的属性设置分别为I(R1)和I（C1），设置项有（AC、MAG、PHASE、REAL、IMAG）。仿真计算的输出结果为 FREQ IM(V_PRINT1) IP(V_PRINT1) IR(V_PRINT1) II(V_PRINT1)1.592E+03 2.268E-03 8.987E+01 5.145E-06 2.268E-03FREQ IM(V_PRINT2) IP(V_PRINT2) IR(V_PRINT2) II(V_PRINT2)1.592E+03 2.004E+00 8.987E+01 4.546E-03 2.004E+00分析：可以清楚的看出，电源回路中的电流振幅近似等于0，负载回路中的电流振幅等于2A。 四、 选做实验（1） 以给出的实验例题和实验步骤，用pspice独立做一遍，给出仿真结果。（2） 对正弦稳态电路进行计算机辅助分析，求出个元件的电流。选做实验（1）：选做（2）五、 思考与讨论（1） 为了提高电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电流支路，试问电路的总电流时增大还是减小，此时感性元件上的电流和功率是否改变？答：总电流增大；感性元件上的电流和功率都增大。（2） 提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法而不是串联法？所并的电容器是否越大越好？答：如果用串联法，则对提高线路功率因数效果不好；所并的电容器不是越大越好。（3） 总结如何用PSPICE进行正弦稳态电路的交流扫描分析答：在capure环境下编辑电路，互感是用符号“XFRM_LINER”表示的。参数设置如下：L1_VALUE，L2_VALUE为自感，COUPLING为耦合系数。设置仿真，打开分析类型对话框，对于正弦电路分析要选择“AC sweep”。单击该按钮后，可以打开下一级对话框“交流扫描分析参数表”，设置具体的分析参数。运行pspice的仿真计算程序，在probe窗口显示交流扫描分析的结果。为了得到数值的结果，可以在两个回路中分别设置电流打印机标示符。实验四 一阶动态电路的研究一、 实验目的（1） 掌握pspice编辑动态电路、设置动态元件的初始条件、掌握周期吉利的属性及对动态电路仿真的方法。（2） 理解一阶RC电路在方波激励下逐步实现稳态充放电的过程（3） 理解一阶RL电路在正弦激励下，全响应与激励接入角的关系二、 原理与说明 电路在一定条件下有一定的稳定状态，当条件改变，就要过渡到新的稳定状态。从一种稳定状态转到另一种新的稳定状态往往不能越变，而是需要一定的过渡过程，这个物理过程就称为电路的过渡过程。电路的过渡过程往往为时短暂，所以电路在过渡过程中的工作状态成为暂态，因而过渡过程又称为暂态过程。三、 实验示例（1） 分析同种RC串联电路在方波激励下的全响应a. 编辑电路。其中方波电源是Source库中的VPULSE电源。VPULSE的属性的意义列于表中。为分辨电容极性，电容选取Analog库中的C_elect(电容Ic设为2V)。方波激励的属性意义V1=0 方波低电平 V2-7方波高电平TD=2ms第一方波上升时间TR=0.0001us方波上升沿时间TF=0.0001us方波下降沿时间PW=2ms方波高电平宽度PER=4ms方波周期b. 设置分析类型为Transient。其中maximum step 设为2ms,Run to 40msc. 设置输出方式。为了观察电容电压的冲放电过程与方波激励的关系，设置两个节点电压标示符以获取激励和电容电压的波形，设置打印电压标示符一获取电容电压数值输出。d. 仿真计算及结果分析。经仿真计算得到图形输出：从波形可见，电容的工作过程是连续在充放电过程，开始电容放电，达到最小值，但第一个方脉冲开始以后，经历一个逐渐“爬坡过程”，最后输出成稳定的状态，产生一个近似的三角波。从电容电压的数值输出可以精确看到这个“爬坡过程”的详细情况。最后电容电压输出波形稳定在最大值为4.450，最小值2.550。增加VPRINT到电路上观察电容电压的数值输出：TIME V(N04478) 0.000E+00 0.000E+00 2.000E-03 1.336E-05 4.000E-03 2.988E+00 6.000E-03 1.713E+00 8.000E-03 3.970E+00 1.000E-02 2.275E+00 1.200E-02 4.292E+00 1.400E-02 2.460E+00 1.600E-02 4.398E+00 1.800E-02 2.521E+00 2.000E-02 4.433E+00 2.200E-02 2.540E+00 2.400E-02 4.444E+00 2.600E-02 2.547E+00 2.800E-02 4.448E+00 3.000E-02 2.549E+00 3.200E-02 4.449E+00 3.400E-02 2.550E+00 3.600E-02 4.450E+00 3.800E-02 2.550E+00 4.000E-02 4.450E+00最后电容电压输出波形稳定在最大值为4.5V，最小值为2.55V。四、 选做实验（1） 仿真计算R=1K，C=100uF的RC串联电路，接上峰-峰值为3V、周期为2S的方波激励的零状态响应。过程略 TIME V(N00170) 第 34 页 0.000E+00 1.000E+00 2.000E-01 1.297E-01 4.000E-01 1.656E-02 6.000E-01 2.076E-03 8.000E-01 2.535E-04 1.000E+00 5.170E-03 1.200E+00 2.577E+00 1.400E+00 2.954E+00 1.600E+00 2.997E+00 1.800E+00 3.002E+00 2.000E+00 2.979E+00 2.200E+00 4.073E-01 2.400E+00 4.718E-02 2.600E+00 5.643E-03 2.800E+00 7.363E-04 3.000E+00 1.853E-02 3.200E+00 2.579E+00 3.400E+00 2.954E+00 3.600E+00 2.997E+00 3.800E+00 3.002E+00 4.000E+00 2.980E+00 4.200E+00 4.074E-01 4.400E+00 4.719E-02 4.600E+00 5.644E-03 4.800E+00 7.364E-04 5.000E+00 1.853E-02 5.200E+00 2.579E+00 5.400E+00 2.954E+00 5.600E+00 2.997E+00 5.800E+00 3.002E+00 6.000E+00 2.980E+00 6.200E+00 4.074E-01 6.400E+00 4.719E-02 6.600E+00 5.644E-03 6.800E+00 7.364E-04 7.000E+00 1.853E-02 7.200E+00 2.579E+00 7.400E+00 2.954E+00 7.600E+00 2.997E+00 7.800E+00 3.002E+00 8.000E+00 2.980E+00 8.200E+00 4.074E-01 8.400E+00 4.719E-02 8.600E+00 5.644E-03 8.800E+00 7.364E-04 9.000E+00 1.853E-02 9.200E+00 2.579E+00 9.400E+00 2.954E+00 9.600E+00 2.997E+00 9.800E+00 3.002E+00 1.000E+01 2.980E+00 1.020E+01 4.074E-01 1.040E+01 4.719E-02 1.060E+01 5.644E-03 1.080E+01 7.364E-04 1.100E+01 1.853E-02 1.120E+01 2.579E+00 1.140E+01 2.954E+00 1.160E+01 2.997E+00 1.180E+01 3.002E+00 1.200E+01 2.980E+00 1.220E+01 4.074E-01 1.240E+01 4.719E-02 1.260E+01 5.644E-03 1.280E+01 7.364E-04 1.300E+01 1.853E-02 1.320E+01 2.579E+00 1.340E+01 2.954E+00 1.360E+01 2.997E+00 1.380E+01 3.002E+00 1.400E+01 2.980E+00 1.420E+01 4.074E-01 1.440E+01 4.719E-02 1.460E+01 5.644E-03 1.480E+01 7.364E-04 1.500E+01 1.853E-02 1.520E+01 2.579E+00 1.540E+01 2.954E+00 1.560E+01 2.997E+00 1.580E+01 3.002E+00 1.600E+01 2.980E+00 1.620E+01 4.074E-01 1.640E+01 4.719E-02 1.660E+01 5.644E-03 1.680E+01 7.364E-04 1.700E+01 1.853E-02 1.720E+01 2.579E+00 1.740E+01 2.954E+00 1.760E+01 2.997E+00 1.780E+01 3.002E+00 1.800E+01 2.980E+00 1.820E+01 4.074E-01 1.840E+01 4.719E-02 1.860E+01 5.644E-03 1.880E+01 7.364E-04 1.900E+01 1.853E-02 1.920E+01 2.579E+00 1.940E+01 2.954E+00 1.960E+01 2.997E+00 1.980E+01 3.002E+00 2.000E+01 3.002E+00 （2） 仿真计算R=1K,C=100uf的RC串联电路，接上峰-峰值为5V、周期为2s的方波激励时的全响应。电容淡雅的初始值为1V。TIME V(N00170) 0.000E+00 1.000E+00 2.000E-01 1.297E-01 4.000E-01 1.656E-02 6.000E-01 2.076E-03 8.000E-01 2.535E-04 1.000E+00 8.596E-03 1.200E+00 4.295E+00 1.400E+00 4.923E+00 1.600E+00 4.994E+00 1.800E+00 5.004E+00 2.000E+00 4.965E+00 2.200E+00 6.788E-01 2.400E+00 7.863E-02 2.600E+00 9.405E-03 2.800E+00 1.227E-03 3.000E+00 3.088E-02 3.200E+00 4.298E+00 3.400E+00 4.923E+00 3.600E+00 4.994E+00 3.800E+00 5.003E+00 4.000E+00 4.966E+00 4.200E+00 6.790E-01 4.400E+00 7.865E-02 4.600E+00 9.407E-03 4.800E+00 1.227E-03 5.000E+00 3.088E-02 5.200E+00 4.298E+00 5.400E+00 4.923E+00 5.600E+00 4.994E+00 5.800E+00 5.003E+00 6.000E+00 4.966E+00 6.200E+00 6.790E-01 6.400E+00 7.865E-02 6.600E+00 9.407E-03 6.800E+00 1.227E-03 7.000E+00 3.088E-02 7.200E+00 4.298E+00 7.400E+00 4.923E+00 7.600E+00 4.994E+00 7.800E+00 5.003E+00 8.000E+00 4.966E+00 8.200E+00 6.790E-01 8.400E+00 7.865E-02 8.600E+00 9.407E-03 8.800E+00 1.227E-03 9.000E+00 3.088E-02 9.200E+00 4.298E+00 9.400E+00 4.923E+00 9.600E+00 4.994E+00 9.800E+00 5.003E+00 1.000E+01 4.966E+00 1.020E+01 6.790E-01 1.040E+01 7.865E-02 1.060E+01 9.407E-03 1.080E+01 1.227E-03 1.100E+01 3.088E-02 1.120E+01 4.298E+00 1.140E+01 4.923E+00 1.160E+01 4.994E+00 1.180E+01 5.003E+00 1.200E+01 4.966E+00 1.220E+01 6.790E-01 1.240E+01 7.865E-02 1.260E+01 9.407E-03 1.280E+01 1.227E-03 1.300E+01 3.088E-02 1.320E+01 4.298E+00 1.340E+01 4.923E+00 1.360E+01 4.994E+00 1.380E+01 5.003E+00 1.400E+01 4.966E+00 1.420E+01 6.790E-01 1.440E+01 7.865E-02 1.460E+01 9.407E-03 1.480E+01 1.227E-03 1.500E+01 3.088E-02 1.520E+01 4.298E+00 1.540E+01 4.923E+00 1.560E+01 4.994E+00 1.580E+01 5.003E+00 1.600E+01 4.966E+00 1.620E+01 6.790E-01 1.640E+01 7.865E-02 1.660E+01 9.407E-03 1.680E+01 1.227E-03 1.700E+01 3.088E-02 1.720E+01 4.298E+00 1.740E+01 4.923E+00 1.760E+01 4.994E+00 1.780E+01 5.003E+00 1.800E+01 4.966E+00 1.820E+01 6.790E-01 1.840E+01 7.865E-02 1.860E+01 9.407E-03 1.880E+01 1.227E-03 1.900E+01 3.088E-02 1.920E+01 4.298E+00 1.940E+01 4.923E+00 1.960E+01 4.994E+00 1.980E+01 5.003E+00 2.000E+01 5.004E+00五、 思考与讨论（1） 通常认为电路从暂态到达稳定状态所需要多少时间？答：在RL电路里，时间常数是R/L，当T5时，可以认为达到稳定值。实验五 二阶动态电路的仿真分析一、 实验目的（1） 研究R、L、C串联电路的电路参数与其暂态过程的关系。（2） 观察二阶电路在过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况下的响应波形。利用响应波形，计算二阶电路暂态过程有关的参数。（3） 掌握利用计算机仿真与示波器观察电路响应波形的方法。二、 实验原理 对于R、L、C串联电路，两个状态变量分别为电容电压Uc、电感电流IL。取Uc为横坐标，IL为纵坐标，构成研究该电路的状态平面。每一个时刻的Uc、IL，可以用相平面上的一点表示，这个点为相迹点。Uc、IL随时间变化的每一个状态可以用平面上一系列相迹点表示。这样得到的曲线为状态曲线。利用PSPICE仿真可以方便的得到状态曲线。三、示例实验（1）研究R、L、C串联电路零输进响应波形。利用Pspice分析图示电路。（2）再用PSPICE在一个坐标下观察UC、IL、UL1波形，并输出结果。四、选做实验研究方波信号作用下的R、L、C串联电路利用pspice分析电路图，元件如图所示，设置暂态仿真时间范围0到8ms（即方波脉冲的两个周期），参数设置为列表方式，分别选取Val=-0.5，0.1，1，10，40，200，观察UC在这些参数下的波形。波形图：实验六 频率特性和谐振的仿真一、 实验目的（1） 学习使用Pspice软件仿真分析电路的频率特性。（2） 掌握用Pspice软件进行电路的谐振研究。（3） 了解耦合谐振的特点。二、 原理与说明（1） 在正弦稳态电路中，可以用相量法对电路进行分析。（2） 在正弦稳态电路中，对于含有电感L和电容C的无源一端口网络，若端口电压和端口电流通相位，则称该一端口网络为谐振网络。谐振时局部会得到高于电源电压数倍的局部电压。电流同电压。（3） 进行频率特性和谐振电路的仿真时，采用“交流扫描分析”，在Probe中观测波形，测量所需要的值。（4） 滤波器输进正弦波，其频率从零逐渐变大，则输出的幅度也将不断变化。（5） 对滤波电路的分析可以用“交流扫描分析”，并在probe窗口中观测波形、测量滤波器的通频带、调节电路参数，以使滤波器满足设计要求。三、 示例实验双T型网络，分析其网络的频率特性，需要在AC sweep的分析类型下进行。编辑电路，输进端为1V的正弦电压源，从输出端获取电压波形。从图中可以看出，这是一个带阻滤波器，低频截止频率近似为182HZ，高频截止频率近似3393HZ，带阻宽度3211HZ。四、 选做实验如图所示为RLC串联电路，测试其幅频特性，确定其通带宽F。观察谐振频率和通带宽是否满足设计要求。改进电路如下，观察谐振频率和通带宽是否满足要求。五、 思考与讨论（1） 同一电阻、电感、电容元件做串联和并联式，电路的性质相同吗？为什么？答：不相同。因为分为串联式和并联式时，电流的电流由于元件的连法不一样而不一样，同时，电路得性质也不一样。（2） 频率对电路的性质有影响吗？答：当电路中有电容或电感元件时，频率对电路的性质有影响；反之，则没有。实验七 三相电路的研究一、 实验目的通过基本的星形三相交流电的供电系统实验，着重研究三相四线制和三相三线制