实验9RC一阶电路的响应在Multisim10中仿真操作介绍演示幻灯片

关于对实验7和实验9进行仿真的事宜,1、按照实验书的要求在宿舍对这两个实验进行仿真，仿真的数据记录在纸质实验报告上，也就是按实验书的要求写实验7和实验9两份报告，每份报告的首页右上角写上序号，夹在实验书中，等18周周二下午到B2-303实验室接受考查这两个实验时亲手交给考查的老师。2、当做完这两个实验的仿真，数据记录完整，检查无误后，把仿真文件提交到邮箱：896708691，记得要回执，提交的最后时限是：15周星期四18:00前！仿真文件名和存放文件夹严格按下面的命名规则进行：如3号王梓良同学11电管1班03号王梓良实验7A/B/C.ms10或11电管1班03号王梓良实验9A/B/C/D.ms10如实验7实验内容中第1题的文件名为11电管1班03号王梓良实验7A.ms10，第2题的文件名为11电管1班03号王梓良实验7B.ms10；实验9实验内容中第1题的积分电路文件名为11电管1班03号王梓良实验9A1.ms10，第1题的微分电路文件名为11电管1班03号王梓良实验9A2.ms10，第2题的文件名为11电管1班03号王梓良实验9B.ms10等等把这些仿真文件集中放在文件夹“11电管1班03号王梓良”中，序号为2位数，1-9号加个0，如7号，要写为07号，数字用阿拉伯数字，文件名和文件夹名字符之间不要插空格或其它字符，把该存放的文件夹进行压缩，发这个压缩文件给老师。3、17周星期五给大家在宿舍复习，把这两个实验的操作搞熟练，等待18周周二下午到实验室接受考查，届时只能带书和报告，其他不能带，如U盘、事先做好的仿真文件等，按现场老师布置的实验内容进行仿真操作，包括建立电路、数据的获得等，考查的实验内容就是从实验7和实验9这两个实验中选。4、在完成这两个实验时，参考老师的课件，一步步进行，不宜作过多的系统设置！,实验9RC一阶电路的响应在Multisim10中仿真操作介绍,1.熟练掌握multisim10.0的使用方法。2.通过实验加深对RC电路冲放电特性的理解。3.通过使用示波器观察微分电路和积分电路的波形,进一步熟悉波形参数的测量方法及其电路特性。,一、实验目的,二、实验原理,微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路，它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足RCT/2，则该RC电路称为积分电路。在微分电路中，当满足RCT/2，此时电路将成为耦合电路。,四、实验内容,用函数信号发生器调出200Hz、幅度5V、占空比为50%的脉冲波作为Ui。1、电容冲放电电路：（1）选用R=30K，C0.022uF组成如图9-1a所示电路，在表9-2中画出此电路，标明电阻、电容值，用示波器观察ui、uc的波形后描绘在表9-2中，注意相位和幅值。（2）按图9-2接线，要求与（1）相同，用示波器观察ui、uR的波形后描绘，在表9-2中注意相位和幅值。（3）计算的理论值，填在表9-2中。（4）用示波器测量uc=0升到0.632ui=3.16V所需的时间，填在表9-2中。,图9-1a,图9-2,1.电容冲放电路,（1）积分电路为建立实验书上图9-1a的原理图先从仪器栏中调用信号发生器，如图1，再从仪器栏中调用2通道的示波器，如图2。点击菜单Place/Component，从元件库中调用电容、电阻和接地模块，如图3、图4和图5，其中电容0.022F103=22nF。,图1,按实验书上图9-1a连接电路，就得到图6的实验原理图,图2,1.1.1从元件库调用电容,图3,图4,图3,1.1.2从元件库调用电阻,图4,图5,1.1.3从元件库调用接地模块,1.1.4实验原理图,图6,移动各仪器和元件到合适位置，把它们连接起来，就得到实验书上图9-1a的原理图，如图6。,1.1.5信号发生器和示波器的设置,双击信号发生器，得到其设置界面，如图7，按下红圈按钮，在蓝圈的方框中填入200Hz，50%和2.5V，峰值2.5V，峰-峰值就为5V，直流偏置Offset填入2.5V。,图7,图8,示波器的设置按图8标红圈进行设置就可以了，设置也比较简单，可以用鼠标点击对应方框，就这些参数的设定有上升或下降按钮，点击按钮就可以改变这些参数！,1.1.6仿真参数的测量和波形的描绘,双击示波器，按下仿真的电源开关，按鼠标左键拖动标尺T1和滚动条到波形显示窗口的最左边，把标尺T1作为Y轴，移动标尺T2，它与波形Ui、Uc的交点参数就在参数显示窗口显示出来了，如图9记下标尺T2（绿圈内那行）Time的值、ChannelA和ChannelB的电压值，也就是Ui、Uc的坐标参数，如Ui的A点坐标是（2.500ms，5.000V），Uc的B点坐标是（2.500ms，4.854V），通过不断地移动标尺T2，就可以得到波形Ui、Uc上各点的坐标参数，根据这些坐标参数就可以在坐标平面上描绘出的Ui和Uc的波形，取的坐标点越多，波形越准确，但一般画波形时，把特征点（包括最高点、最低点、转折点的坐标）测量出来，其他中间的点测量一些，根据这些参数画示意图就可以了，在特征点标上参数，这样就节省了时间。,1.1.7仿真参数的测量和波形的描绘,图9,A,B,1.1.8积分电路参数的测量,双击示波器，按下仿真的电源开关，按鼠标左键拖动标尺T1和T2到波形Uc的最低和最高点，为找到这两个点，可以点击图10中紫红色圈中的箭头进行左右微调，观察右边窗口中ChannelB那列红圈内标尺T1和T2与波形Uc交点的参数，如113.282mV是标尺T1与波形Uc交点的最低点，4.888V是标尺T2与波形Uc交点的最高点，这两点的电位差为4.774V，也就是Uc的幅度，就是Uc从113.282mV这个点上升0.632Uc注意：0.6324.774=3.017168V所花的时间，通过移动标尺T2，找到与3.017168V最接近的数是3.058V(ChannelB最下一行蓝圈内数字)，这时在Time最下一行就是这两个点的时间差664.137s（0.664137ms），如图11红圈内所示，这就是的测量值0.664137ms，与理论值0.66ms基本相符，如果扫描速度不同，存在的误差也不同。,1.1.8积分电路参数的测量,Uc,Ui,图10,1.1.8积分电路参数的测量,图11,0.632Uc,Uc,Ui,1.电容冲放电路,（2）微分电路把前面（1）积分电路中的电阻和电容位置互换一下，就可以建立实验书上图9-2的实验电路，如下图12，波形的描绘和参数测量操作与（1）相同。,图12,如果按图12连接，从电阻R的波形上测量，就是从最高点URmax下降0.632UR注意：0.6324.751=3.002632V所花的时间，移动标尺2就可以把测量出来，找到与3.002632V最接近的数是-3.014V(ChannelB最下一行蓝圈内数字)，这时在Time最下一行就是这两个点的时间差664.137s（0.664137ms），如图13红圈内所示，这就是的测量值0.664137ms，与理论值0.66ms基本相符，如果扫描速度不同，存在的误差也不同。,1.2.1微分电路参数的测量,另外，也可以测量从最低点-URmax上升0.632UR所花的时间得到。通过测量，我们明白了不论是积分或微分电路，它们的时间常数是由R、C决定的，所以上面两种电路的时间常数是一样的。,1.2.1微分电路参数的测量,Ui,UR,0.632UR,图13,1.3电容冲放电路的仿真结果,表9-2,（1）选用R=30K，C1uF组成如图9-1a所示电路，在表9-3中画出此电路-一阶RC积分电路，标明电阻、电容值。（此时，RCT/2）（2）用示波器观察ui、uc的波形后描绘在表9-3中，注意相位和幅值。（3）计算的理论值，填在表9-2中。（4）用示波器测量Uc=0升到0.632所需的时间。,2.一阶RC积分电路,一阶RC积分电路在multisim10.0上的电路图如图14,图14,一阶RC积分电路在multisim10.0上进行仿真，信号源和示波器设置与前面一样，不过示波器的扫描速度设低一点，比如50ms/Div或100ms/Div，这样可以看到Uc的上升过程，打开电源开关，当Uc达到最大值不再上升时，关掉电源开关，就得到电容的积分曲线，如图15描绘波形、参数的测量与前面充放电电路的操作一样，的测量应该先测量Uc的幅值，如图？Uc的幅值2.467V，计算上升值：0.6322.467=1.559144V，提高示波器的扫描速度，如10ms/Div，移动标尺2，找到1.559144V最近的点1.577V，就可测得的=30.361ms，如图16,2.一阶RC积分电路的仿真操作,2.1一阶RC积分电路Uc幅值测量,图15,2.2一阶RC积分电路的测量,图16,（1）选用R=5.1K，C0.01uF组成如图9-1a所示电路，在表9-3中画出此电路-一阶RC微分电路，标明电阻、电容值。（此时，RCT/2）（2）用示波器观察ui、uc的波形后描绘在表9-3中，注意相位和幅值。（3）计算的理论值，填在表9-3中。（4）用示波器测量uc=0升到0.632所需的时间。,4.一阶RC耦合电路,一阶RC耦合电路在multisim10.0上的电路图如图21,图21,4.1一阶RC耦合电路的仿真操作,一阶RC耦合电路在multisim10.0上进行仿真，信号源和示波器设置与前面一样，示波器的扫描速度设2ms/Div，打开电源开关，就得到电阻的波形曲线，如图22，描绘波形、参数的测量与前面充放电电路的操作一样。,计算值是30ms，由于=RCT，在电路（波形）稳定后电容的放电并不是零输入响应，而是非零输入响应，即电容没放完电荷，