实验2.1直流电路分析和仿真实验报告实验题目:直流电路分析和仿真
实验目的:
1.学习Multisim建立电路,分析直流电路的方法。
2.熟悉Multisim分析仿真模式中输出结果的常用后处理方法。
3.熟悉伏安特性的仿真测量。
4.通过实验加深对叠加定理和戴维南定理的理解。
实验内容:
1.测量二极管伏安特性
(1)建立如图所示仿真电路。
(2)通过操作的到二极管伏安特性曲线。
2.验证叠加定理
(1)建立如图所示仿真电路。
(2)仿真开关后分别在每种电源单独作用和共同作用时,用电压表测量个支路电压,记录在表格中,验证叠加定理。
可以发现,理论值与实际值十分接近,仿真模拟十分准确。
3.求戴维南等效电路
(1)建立如图所示仿真电路。
(3)用直流扫描分析方法求出a,b做端口的戴维南等效电路参数。
让测试电流源从0变化到10mA,测量得到的扫描曲线,得到a,b端口的开路电压和等效电阻。
直流扫描分析:
导入excel,做出函数图像,求出其函数表达式为y=708.5x+8.25
则仿真结果的开路电压为8.25v,等效电阻为708.5Ω。
理论计算值为
V=15*330/(270+330)=8.25,R=560+270*330/(270+330)=708.5Ω。
两者相符。
4.验证最大功率传输定理
(1)建立如图所示仿真电路。
(2)选择simulate/analyses/parameter meter,设定R4阻值从500Ω变化到1.6k,步长为0.5,输出选择为R4的功率。
启动分析仿真后得到R4功率随其阻值变化的曲线。
(3)打开测量游标,查找曲线最大值,得到最大功率值及其对应的负载电阻值。
其中最大功率值为24.016mW,对应的负载电阻为708.333Ω
思考:如何让软件自动寻找曲线的最大值?
答:得到参数扫描分析图像后,点击曲线图中的属性,选择光标开,在点击选择数值,仅勾选max y,点击确定做出有光标的图像,再讲光标移到max y出,此时x的坐标即为所对饮的负载电阻值。
思考:在验证最大功率传输定理时,如何同时显示R4消耗功率和V1输出功率的曲线?
答:在进行参数扫描时,在输出选项中,同时勾选p(v1)和p(R4)再进行仿真即可。