二阶电路及模数混合电路的multisim仿真

1、Multisim仿真及分析、二阶RLC电路地暂态分析1原理分析下图为二阶RLC电路,且为二阶电路地零输入响应R1L1在指定地电压、电流参考方向下-uc+uR+uL=0i 暗uR Rr Rcduc,根据KVL可得：uL=L(di/dt>=-LC(d 2uc/dt2>LC會dt2duc(t)八、小RCdudT 心0把它们代入上式，得<1)上式是以uc为未知量地 RLC串联电路放电过程地微分 方程.设Uc=Aept，然后再确定其中地p和A.将uc=Aept代入<1 )式，得特征方程地根2LCp2+RCp+仁0解得特征根为-2L-(R)2-2L1LC所以电压uc可以写成其中uc

2、=A1ep1t+A2ep 2t(2>(A lL (3>pr4L4免4>由<2） <3）可知，特征根pi和p2仅与电路参数和结构有关，而与激励和初始储能无关因为初始条件 uc(0+>=Uc(0_>=U o和 i(0+>=i(0 _>=l o.,得A 二1P2 一 RPU。PrR将解得地 A1,A2代入<2）便可得到 RLC串联电路零输 入相应表达式.因为电路中R、L、C地参数不同，特征根可能是：（a）两个不等地负实根；<b） 对实部为负地共轭复根； <c） 一对相等地负实根.下面将通过仿真实验来分别讨论这 三种情况.2、仿真

3、分析其中L=10mH,C=10nF,R根据过阻尼，欠阻尼和临界阻尼来确由1)可知RLC电路地微分方程如下:2LC d 彎)uc(t)二 U dt2dt<5)2LC d 曹)uc(tp 0 dt2dt c <6)(1)欠阻尼R ：2. L =2KC <7)由5 )地微分方程得零状态响应为：4Uc(t)=U1-e cosWt )8)由6 )地微分方程得零输入响应为:uQpe sinWt )(9)其中-(35)2Wo<10)式8) 9)表明ut响应为振荡衰减地正弦振荡地过程，且Wo =振荡角频率为若在方波输入地一个周期内能观测到Uc(t地欠阻尼情况地零状态及零输入响应地波形，

4、方波信号地周期T应满足由7)10)可选R=200，方波信号周期为T=0.5usvf=2000Hz>时地仿真如下:仿真结果RLC地零输入响应及零状态响应地变化规律，即是 以振幅衰减地正弦振荡过程.(2 )临界阻尼R=2K由<5)地微分方程得 RLC地零状态响应:丄 5-e ch(wt)<11)由<6)地微分方程得 RLC地零输入响应：-tUc(t) = Ue ch(wt ) <12)由<11) <12 )知,uc(t>地响应为不出现振荡地状态选R=2K T=0.5us时地仿真如下：(3)过阻尼R>2K取R=3K,T=0.5us时地仿真如下:、

5、模数混合电路下图是一通过可变电阻器实现占空比可调地多谐振荡器vcc5V2kQR25kDKey=Air?BH62vccTERTKICOTGKDSSSVIRTUAL Timer10I1F=10nFCf理论分析当多谐振荡器输出端为高电平时，放电三极管截止,Vcc经RR3、D1向电容C充电，充电时间常数为（R1+R3>C,电容C上地电压 Vc伴随着充电过程不断增加当 电容电压Vc增大至2vcc时,多谐振荡器输出端由高电平跳变3为低电平，放电三极管由截止转为导通，电容C经R2、Rw2放 点三极管集电极 < 脚）放电，放电时间常数为（R2+RW2>C,此 后，电容C上地电压Vc伴随着放点过程由2Vcc点不断下降当c31v电容电压减至3 cc时,多谐振荡器输出端由低电平跳变为高电平,放电三极管由导通转为截止，放电过程结束此后,VCC经由1vRW、D再向电容 C充电，电容电压由3 cc开始增大，继续 重复上述充电过程.仿真电路如下:VCC5V+XSClBEc Tr(R31P1BH62uccUTDMGOTluR.rarCOTill555_VIRTUALTimerZZIOii