实验9RC一阶电路的响应在Multisim10中仿真操作介绍

1、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：，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

2、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

3、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！电工电子实验中心 实验实验9 RC一阶电路的响应一阶电路的响应在在Multisim10中仿真操作介绍中仿真操作介绍1.熟练掌握multisim 10.0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

4、目的实验原理实验原理微分电路和积分电路是微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路，一阶电路中较典型的电路， 它对电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，串联电路， 在方波序列脉冲的重复激励下，在方波序列脉冲的重复激励下， 当满足当满足RC T/2，则该，则该RC电路称为积分电路电路称为积分电路 。在微分电路中，当满足在微分电路中，当满足RC T/2，此时电路将成为耦合电，此时电路将成为耦合电路。路。实验内容实验内容用函数信号发生器调出用函数信号发生器调出200Hz、幅度、幅度5V、占空比为、占空比为5

5、0%的脉冲波作为的脉冲波作为Ui。1、电容冲放电电路：、电容冲放电电路：（1）选用）选用R=30K，C0.022uF组成如图组成如图9-1a所示电路，在表所示电路，在表9-2中画出此中画出此电路，标明电阻、电容值，用示波器观察电路，标明电阻、电容值，用示波器观察ui 、uc的波形后描绘在表的波形后描绘在表9-2中，中，注意相位和幅值。注意相位和幅值。（2）按图）按图9-2接线，要求与（接线，要求与（1）相同，用示波器观察）相同，用示波器观察ui 、uR的波形后描绘，的波形后描绘，在表在表9-2中注意相位和幅值。中注意相位和幅值。（3）计算）计算 的理论值，填在表的理论值，填在表9-2中。中。（

6、4）用示波器测量）用示波器测量uc=0升到升到0.632ui=3.16V所需的时间，填在表所需的时间，填在表9-2中。中。图图9-1a图图9-21.电容冲放电路电容冲放电路（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图2图3图4图3图4图5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。 双击信号发生器，得到其设置界面，如图7，按

7、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！ 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 、Channel A和Channel B的电压值，也就是Ui、Uc的坐标参数，如Ui的A点坐

8、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。图 9AB 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Channel B那列红

9、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0.632 Uc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 (Channel B 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664.137 s（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

10、，如果扫描速度不同，存在的误差也不同。UcUi图10图110.632 UcUcUi1.电容冲放电路电容冲放电路（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 (Channel B 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664.137 s（0

11、.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。 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。UiUR0.632UR图131.3电容冲放电路的仿真结果电容冲放电路的仿真结果表9-2输入信号周期5ms波形图脉宽2.5ms输入Ui幅值5V计算值0.66ms测量值电路图输出Uc输出UcURUR（1）选用）选用R=30K，C1uF组成如图组成如图9-1a所示电路，在表

12、所示电路，在表9-3中画出此电路中画出此电路-一阶一阶RC积分电路，标明电阻、电容值积分电路，标明电阻、电容值 。（此时，。（此时，RC T/2 ）（2）用示波器观察）用示波器观察ui 、uc的波形后描绘在表的波形后描绘在表9-3中，注意相位和幅值。中，注意相位和幅值。 （3）计算）计算 的理论值，填在表的理论值，填在表9-2中。中。（4）用示波器测量）用示波器测量Uc=0升到升到0.632所需的时间。所需的时间。2. 一阶一阶RC积分电路积分电路一阶一阶RC积分电路在积分电路在multisim 10.0上的电路图如图14图14 一阶一阶RC积分电路在积分电路在multisim 10.0上进行

13、仿真，信号源和示仿真，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，比如如50ms/Div或或100ms/Div，这样可以看到，这样可以看到Uc的上升过的上升过程，打开电源开关，当程，打开电源开关，当Uc达到最大值不再上升时，关掉电源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，开关，就得到电容的积分曲线，如图如图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的的幅值，如幅值，如图？ Uc的幅值的幅值2.467V，计算上升值：，计算上升值：0.6322.467=1.559144V，提高示波

14、器的扫描速度，如，提高示波器的扫描速度，如10ms/Div，移动标尺，移动标尺2，找到，找到1.559144V最近的点最近的点1.577V，就可测得的就可测得的=30.361ms，如图，如图 162. 一阶一阶RC积分电路的仿真操作积分电路的仿真操作2.1 一阶一阶RC积分电路积分电路Uc幅值测量幅值测量图152.2 一阶一阶RC积分电路积分电路的测量图16（1）选用）选用R=5.1K，C0.01uF组成如图组成如图9-1a所示电路，在表所示电路，在表9-3中画出中画出此电路此电路-一阶一阶RC微分电路，标明电阻、电容值微分电路，标明电阻、电容值 。（此时，。（此时，RC T/2 ）（2）用示

15、波器观察）用示波器观察ui 、uc的波形后描绘在表的波形后描绘在表9-3中，注意相位和幅值。中，注意相位和幅值。 （3）计算）计算 的理论值，填在表的理论值，填在表9-3中。中。（4）用示波器测量）用示波器测量uc=0升到升到0.632所需的时间。所需的时间。4. 一阶RC耦合电路一阶一阶RC耦合电路在耦合电路在multisim 10.0上的电路图如图21图214.1 一阶RC耦合电路的仿真操作 一阶一阶RC耦合电路在耦合电路在multisim 10.0上进行仿真，信号源和示仿真，信号源和示波器设置与前面一样，示波器的扫描速度设波器设置与前面一样，示波器的扫描速度设2ms/Div，打开打开电源开关，就得到电阻的电源开关，就得到电阻的波形波形曲线，曲线，如图如图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，又开始充，所以对的测量不能像前面微分电路一样进行测量，同学们主要了解在这情况下该电路是作为传输信号隔直作用