南京工程学院电路-EDA课程设计

1、南京工程学院 电力工程学院 2012/2013 学年 第二学期 课程名 电路实验口 实验名 EDA 课程设计 班级名 学生姓名 同组学生姓名 2013625 实验地点 实验报告成绩: 评阅教师签字: 电力工程学院二00七年制 Multisim 于板级的模拟 言输入方式, Multisim 概述 是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以 Windows为基础的仿真工具，适用 /数字电路板的设计工作。 它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语 具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim 交互式地搭建电路原 理图，并对电路进行仿真。Multisim 提炼了 SPICE仿真的复杂内容，

2、这样工程师无需懂得 深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学 教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCE设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理 论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。它对模数电路 地混合仿真功能却毫不逊色，几乎能够100%勺仿真出真实的电路的结果，并且它在仪器仪 表中海提供了万用表，信号发生器，逻辑分析仪，失真度分析仪，频谱分析仪，网络分析 仪等仪器仪表。同时他还能进行VHDL仿真和Verilent HDL 仿真。 （二）原理简述 1.电阻元件伏安特性 电学元件的伏安特性是指该元件两端电压与两端电流之

3、间的关系特性，这种关系既可 以用它的IU特性曲线表示，也可以用该元件在某种条件下具有的电阻来表示，在一 定温度下，在待测电阻Rx两端加上直流电压， 即会有直流电流通过。 用电压表和电流 表测量出电压U和电流I的数值则可由欧姆定律计算出其电阻值 R=U/I。 2. RLC串联电路的零输入响应和阶跃响应 根据电路图，研究二阶电路 RLC串联电路动态变化的过程，分别在零输入和零状态的 情况下讨论过阻尼、欠阻尼和临界阻尼情况下的电路状态。电路原理图如下图1 图1.1原理图 利用二阶微分方程理解电路，可以用以下二阶常微分方程表示: Lc 牛+RCm=0 微分方程对应特征方程的两个特征根为: 由电路的初始

4、状态叫（0_）勺丄0J和S=Q+）决定。 可以根据根号下表达式数值的正负分为以下非振荡、振荡、临界三种情况: 当R2$时，P12为两个不相等的实根，电路处于非振荡状态。 其中的 1) 2) 当 亡2$时，如为两个相等负实根，电路处于临界状态。 3） r 当 农2总时，P1：为两个不相等的共轭复数根，电路处于振荡状态。 （三）单元电路设计与仿真结果 实验一、电阻元件伏安特性的仿真分析 1、电压表内接法 Jjj DC r; R1 Key =丿 1心 E0% U2 DC 10k2 电压表内接法测量 R1=2时电压表与电流表的读数 U (V) 1(A) R1（欧） 0.167 0.084 1. 99

5、0.232 0.116 2 0.288 0.144 2 0.328 0.164 2 0.725 0.363 2 1.041 0.520 2 电压表内接法测量 R1=2k时电压表与电流表的读数 U（ V） 1.196 3.546 5.000 6.094 8.435 9.736 l(mA) 0.714 2.144 3.020 3.658 5.063 5.847 R1(k 欧) 1.675 1.654 1.666 1.666 1.667 1.667 2、电压表外接法 U1 R2 2总 电压表外接法测量 R1=2时电压表与电流表的读数 U（ V） 0.300 0.451 0.584 0.860 1.2

6、41 2.600 I(A) 0.106 0.152 0.194 0.287 0.414 0.867 R1(欧) 3 3 3 3 3 3 电压表外接法测量 R1=2k时电压表与电流表的读数 U（ V） 1.194 3.555 5.321 7.098 8.900 10.742 I(mA) 0.596 1.777 2.659 3.547 4.448 5.368 R1(k 欧) 2 2 2 2 2 2 实验二、RLC串联电路的零输入响应和阶跃响应 1、测试电路 R2 It; xsur XTGl R1 Ik： C1 信号设置及uc阶跃响应波形 頰 Function Generator-回, FnuWF

7、Hi ；y-:： J. Ale :_zi Ili 丁*Mwt 7 Sst R triFa F t -3D Pt . 音 CFW* A cnrv* = T- + + TZ 4-4 Ti.T Tir-sUft 2*r-4 3 =“ I 龙 p C T 叮 乱工7jJ T c：=:v Y-T A=i =A A = Y t苕 tbp Fee AC UpWiy -Nt A： ：! 上 L Typ Sir? Kc-r 2、测试电路 iL的阶跃响应波形 J1 厂卒 J Tv 也 V m 三 Cr?-r= A V ；|-5rr_= “：.沁弗 T： 1 亠士列1 rt-i gw 1 WkT Trc. T：-T

8、- -OMV J 厂 十三t = V JL C*=-rE A wSj.t _ 一 Y Mfrtcr ：I 口 YT A= =1 0 I上二 阶跃响应临界阻尼波形 Tr 匚w_A RikiPW T： I E?tExtT:. T：-T- Tr*tt5 5t C临卄三A Mr = m尹 二？三：C . 1 =津马 T VDi-. VCr, 三：养#1_ T K=心 |c V K= tb : 1 rzsiti；-丨： 1:IP Y T A:l E A 1玷 AC Cl 2C AC 0 2C-1 Tyc* E 一 ：T. I I 也. CrjiisJ A i皆丘 0 咖 I IfDC厂 ChannelB

9、 Ert Trig, r 旣旅5 VOiv y position pl AC (i a J I 厂 Trigger &护 i?jyir 叫i I Level pI V Type 術g- Hor jAjtqNon电 (4)等幅振荡，R=0，测试电路 1 *-1 R. L1 1*1-1 O? VV1 I 2 / 开关从上拨到下时，零输入响应等幅波形 11至+ Time Charfwl_A ChanneLB 113.334 ms 12 ODO V T2 113 534 ms 2.2es V T2T1 iflOjOOO Ls e 731 V J Reverse Iimbase Scale 120 us

10、JDiv X posWon |d fnT 剛d 6阀 A/B I Channel A 弭mle |iOD Y pcisftion|D Ac| D foT r Channel B Scak卩沁W f position P AC I 0 匝-Il 广 Save Ext Trig, r Tri的柯 曰沪孑列厂 1已I Level oV Typ Sin*. Nor,|Alto|N肺a： 开关从下拨到上时，阶跃响应等幅波形 丄1 丄 Time Chaiiel_A Channel_B T1 4$.802 ms O.CCC V Reverse J T2 H 45 .02 ms iD.mv Sav* 1 Ex

11、t Trio. T2-T1 200 ODD g iD.m V c Channel A Channel 3 TfiQQH Sc3k 110 usOiv $沁 1 专M mrfDiv Scale b Edge|7aIF 口 -1 X position pofitkn D V posit ton |0 Level |01 V e/A| AC II C 1 匝 f AC 1 0 匝-1 C TypeNorJ （四）心得总结 eda软件去验证所学的知识, 在这一次的课程设计中，首先我学会了如何熟练的使用 通过相关实验电路的搭接和软件的运行，可以在电脑上快速的仿真出相关的结果以及验证 相关的定理，由此可见，eda软件对于我们全方位的认识和理解电路相关知识是一个非常 好的帮手。在这次上机的操作中，我并没有遇上什么特别难以解决的问题，我发现只要按 照相关实验提供的电路进行一定的搭接，运行出的结果基本都是正确无误的，但在第十二 个交流电路参数仿真的试验中我发现电压源选择的不同相应电压表测量结果就会不同，所 以说在实验中选择合适的电源对实验都是有一定影响的，出现的电压表结果可能并不是自 己所预想的那样，显示的电压表的伏值有可能是最大值而不是有效值，但经过询问其他同 学之后换