五．负阻抗变换器的仿真分析
一.实验目的：
（1）利用运算放大器实现的负阻抗变换器的仿真分析 （2）使用multisim 仿真电路。

二．实验原理
利用回转器还可以制造负阻抗变换器，它也是一个二端口元件，NIC 的端口特性可以用T 参数来描述为。

还有电压反响型
，同理
称为电流方向型
，这种电流经传输后改变方向经传输后变为
为常数，式中电流其中NIC NIC NIC I k -I k 0012
12211∙
∙∙∙∙
⎥⎥
⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡-⎥
⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡I U k I U
在NIC 的输出端口2—2’
接上负载Z L ，则有U 2= -I 2Z L 。

对于CNIC ，从输入端口看入的阻抗为
L in Z K I K U I U Z 1
2
121
111-
===
对于VNIC ，从输入端口看入的阻抗为
L
in Z K I U K I U K I U Z 22
22
2
221
11-==--==
若倒过来，把负载Z L 接在输入端口，则有U 1=-I 1Z L ，从输出端口看入，对于CNIC ，有
L in Z K I U K I K U I U Z 11
111
1
12
221-===
=
NIC 还可用受控源来实现，如图
、
如下图所示二端口网络中k>0 (1)求其T 参数矩阵，指出其特性。

(2)在2端接入负载RL 后，在1端的输入电阻为何值 根据KVL 和KCL 有
电阻。

端的输入电阻是一个负
为负值，说明从
可见端的输入电阻为后，端接入在）
（。

电流方向型
为负阻抗变换器，且为
参数矩阵可见该二端口
由上面导出的
得：1R )(1R 1R 22NIC T 100110
011u i 2
21
1i 2211212
11122
21L
L kR R k i k u i u k T i u k i u i k i u ki R u u i u u -=-===
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢
⎣⎡-=∴⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⇒⎪⎩⎪
⎨⎧==⎪⎩
⎪⎨⎧+-==
三．仿真实验
电源输出电压固定，改变负载，读电压、电流，计算负阻抗。

电源电压固定为8V左右，R0为50 Ω，负载Z1用电阻箱分别取1kΩ、1.2K Ω、1.4 KΩ、1.6 KΩ、1.8KΩ、2 KΩ。

ZL/Ω1000 1200 1400 1600 1800 2000 U1/v 8 8 8 8 8 8
i1/mA -7.997 -6.665 -5.711 -4.99 -4.44 -4.0
R/Ω-1000.
36 -1200.
3
-1400.
81
-1603.
2
-1801.
8
-2000
3.阻抗逆变作用的观察与测量。

，
用双线示波器观察输入端的电压与电流的波形及相位关系
通过相位可看出输入端电流的相位落后于电压的相位，所以输入端呈感性，即将输入端的容性进行了负阻抗变换。

四．实验心得
通过这次实验，我学会了如何用multisim设计负阻抗变换器，如何测定参数等，给了我很大的启发，打破了常规思路、并且对multisim软件的使用更加熟练了，使我收获很大。