西安郵電學(xué)院電路分析基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書系部名稱：電子與信息工程系學(xué)生姓名：**專業(yè)名稱：電子與信息工程班級(jí)：電子060*時(shí)間：年11月28日至年12月7日課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1、仿真設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1： 用網(wǎng)孔法和節(jié)點(diǎn)法求解電路。（a） 用網(wǎng)孔電流法計(jì)算電壓u理論值。（b） 利用multisim進(jìn)行電路仿鎮(zhèn)，用虛擬儀表驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。（c） 用節(jié)點(diǎn)電位法計(jì)算電流I理論直。（d） 用虛擬儀表驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。電路圖：IcIbIaIcIbIa解得結(jié)果：（網(wǎng)孔法）Ia=2aIa=2A解得3Ia+5Ib-Ic=2VIb=1AIc=-3AIc=-3A所以：U=(Ib-Ic)*1-2V=2V解得（節(jié)點(diǎn)法）(1/3+1)U1-U2=2AU1=3V解得U1+2U2=3-2AU2=2V所以：I=U1/3=1A結(jié)論分析：虛擬儀表顯示結(jié)果與計(jì)算結(jié)果一致。設(shè)計(jì)2：疊加定理和齊次定理驗(yàn)證。使用疊加定理求解電壓U理論值；利用multisim進(jìn)行電路仿真，驗(yàn)證疊加定理。假如電路中電壓源擴(kuò)大為原來3倍，電流源擴(kuò)大為原來2倍，是用齊次定理，計(jì)算此時(shí)電壓U；利用multisim對(duì)(c)進(jìn)行電路仿真，驗(yàn)證齊次定理。電路圖及結(jié)果：將電壓表置零（短路），此時(shí)：得出(1+1/2+1/4)Ua-1/4Ub=3U1得出(1/4+1/2)Ub-1/4Ua=2U1=7VUb=U1將電流表置零（開路），此時(shí)：得出I3I2I17I1-I2=0得出I3I2I1-I1+3I2-2I3=4U2=9VI3=-3U24-2I1-U2=0依照疊加定理，可得：U=U1+U2=7+9=16V依照齊次定理，當(dāng)電流源擴(kuò)大為原來2倍時(shí)：U1’同理，當(dāng)電壓源擴(kuò)大為原來3倍時(shí)：U2’依照疊加定理，可得：U’=U1’+U2結(jié)論分析：虛擬儀表顯示結(jié)果與計(jì)算結(jié)果一致。設(shè)計(jì)3：代替定理驗(yàn)證求R上電壓U和電流I理論值；利用multisim進(jìn)行電路仿真，分別用對(duì)應(yīng)電壓源u和電流源I代替電阻R，分別測量代替前后支路1電流I1和支路2電壓U2，驗(yàn)證代替定理。電路圖及結(jié)果：得到IcIbIa4Ia-2Ib-Ic=2I=94/43=2.186A得到IcIbIa-2Ia+5Ib=-6U=2I=188/43=4.372V-Ia+3Ib=6I1=Ia=0.558Au1=3Ib=2.930V分別用2.186A電流源與4.372V電流源代替電阻R5：設(shè)計(jì)4：測N1N2戴維男等效電路參數(shù)而且搭建等效電路測量等效前后外部電流I并驗(yàn)證是否一致電路圖：分別測量N1與N2開路電壓與等效電阻：N2等效電阻為4歐姆。所以等效后電路為：結(jié)果：等效后電路總電流和等效前總電流是相等結(jié)論分析：等效電路可行設(shè)計(jì)5、設(shè)計(jì)一階動(dòng)態(tài)電路,驗(yàn)證零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)齊次性電路圖：結(jié)果:當(dāng)t=0_時(shí)刻其電路圖以下所以Uc(0_)=[-8/(6+6)]*6=-4V而由換路定理知Uc(0+)=Uc(0_)=-4V當(dāng)t=0+時(shí)電路圖以下所表示:將電流源置零可得出零輸入響應(yīng)U1x(0+)={-4/[2+(3//6)]}*2=-2V將電壓源置零可得出零狀態(tài)響應(yīng)U1f(0+)=(3//6//2)*4=4V當(dāng)初間t趨于無窮時(shí)電容相當(dāng)于開路其等效電路圖為U1f(無窮)=4*(3//6)=8V而很顯著U1x(無窮)=0V在無窮圖基礎(chǔ)上將電流源置零可得出其等效電阻為Req=2+(3//6)=4hom所以本題目中時(shí)間常數(shù)τ=C*Req=0.001*4=0.004s由三要素公式得：U1f(t)=U1f(無窮)+[U1f(0+)-U1f(無窮)]e-t/τ=8+[4-8]e-1000t=8-4e-1000tVt>0U1x(t)=U1x(無窮)+[U1x(0+)-U1x(無窮)]e-t/τ=0+[-2-0]e-1000t=-2e-1000tVt>0(b)將Us改為16V,能夠參考(a)中求解過程得出：U1x(t)=U1x(無窮)+[U1x(0+)-U1x(無窮)]e-t/τ=0+[-4-0]e-1000t=-4e-1000tVt>0(a)中示波器U1x(t)圖形以下：(b)中示波器U1x(t)圖形以下：對(duì)比波形以下：可見其圖形是成倍數(shù)關(guān)系(c)若將Is改為2I而Us依然不變,仿照(a)中求解可得：U1f(t)=U1f(無窮)+[U1f(0+)-U1f(無窮)]e-t/τ=4+[2-4]e-1000t=4-2e-1000tVt>0此時(shí)示波器U1f(t)圖形為

(a)中示波器U1f(t)圖形為、二者對(duì)比波形以下：可見二者是成倍數(shù)關(guān)系(d)若將Us改為24V，Is改為8A，其零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)分別為：U1f(t)=U1f(無窮)+[U1f(0+)-U1f(無窮)]e-t/τ=16+[8-16]e-1000t=16-8e-1000tVt>0U1x(t)=U1x(無窮)+[U1x(0+)-U1x(無窮)]e-t/τ=0+[-6-0]e-1000t=-6e-1000tVt>0其全響應(yīng)為：U1(t)=U1f(t)+U1x(t)=16-8e-1000t-6e-1000t=16-14e-1000tVt>0其波形圖以下：6、已知R=50,L=2.5mH,C=5F,電源電壓U=10v,角頻率=rad/s,求設(shè)如圖所表示一階動(dòng)態(tài)電路，在t<0時(shí)開關(guān)位于“1”，電路以達(dá)成穩(wěn)態(tài)。t=0時(shí)開關(guān)閉合到“2”。用三要素法求解y>=0時(shí)，i1完全響應(yīng)理論值。（b）用試驗(yàn)仿真方法求出三要素，從而求解i1完全響應(yīng)，并用示波器顯示對(duì)應(yīng)波形。 2.綜合設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)1：設(shè)計(jì)二極管整流電路條件：輸入正弦電壓，有效值220V，頻率50Hz；要求：輸出直流電壓20V誤差2V.電路圖分析：用變壓器來滿足主值220V----20V對(duì)應(yīng)，變壓器主次匝數(shù)比理論值為5.5：1經(jīng)過驗(yàn)證調(diào)整為5：1（電容有提升電壓作用）依照二極管整流特點(diǎn)選擇全波整流，用個(gè)二極管交替工作先將低于0電勢(shì)(大地)電壓提取出來，取變壓器次級(jí)中心點(diǎn)為0勢(shì)點(diǎn)工作過程：依照楞次定理變壓器次級(jí)A,B相對(duì)大地電壓向相反方向同時(shí)消長，假設(shè)A為高電勢(shì)時(shí)D1工作電流向右，產(chǎn)生半波波形假設(shè)B為高電勢(shì)時(shí)D2工作電流向右，產(chǎn)生半波波形兩組以工作時(shí)差為半個(gè)周期交替工作得到正波形如圖給輸出端加一個(gè)適當(dāng)容量電容賠償電壓結(jié)果如圖示波器2為以上兩方案變壓器次級(jí)A,B對(duì)地正弦波形如圖綜合設(shè)計(jì)2：設(shè)計(jì)1階RC濾波器。條件：一數(shù)字工作時(shí)鐘5MHz,工作電壓5V。不過該電壓源上存在一個(gè)100MHz高頻干擾。要求：設(shè)計(jì)一個(gè)RC電路將高頻濾除。因?yàn)?00MHz為干擾電壓通常較低電壓源可假設(shè)為上圖依照低通濾波器特征，輸出電壓取自電容由網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與RC關(guān)系推得f0=1/2*π*R*C5M<f0<100M滿足1/100M*2π<R*C<1/5M*2π即可綜合設(shè)計(jì)3：降低電力傳輸損耗電路設(shè)計(jì)條件：一感性電力傳輸線路（包含電路損耗），負(fù)載為感性阻抗。傳輸電