d.为了得到数值结果,可以从“Special”库取“IPRINT”,把它串联到测量点上。例如图中电路,可把“IPRINT”与“RL”串联。这时“dc=1”,其余可以缺省。当在“直流扫描分析参数表”中设置的分析参数“Incement”为“1”时,运行仿真。在Capture窗口单击pspice/view output file,数据输出为: V_Vs1 I(V_PRINT1)
0.000E+00 1.400E+00 5.000E-01 1.450E+00 1.000E+00 1.500E+00 1.500E+00 1.550E+00 2.000E+00 1.600E+00 2.500E+00 1.650E+00 3.000E+00 1.700E+00 3.500E+00 1.750E+00 4.000E+00 1.800E+00 4.500E+00 1.850E+00 5.000E+00 1.900E+00 5.500E+00 1.950E+00 6.000E+00 2.000E+00 6.500E+00 2.050E+00 7.000E+00 2.100E+00 7.500E+00 2.150E+00 8.000E+00 2.200E+00 8.500E+00 2.250E+00 9.000E+00 2.300E+00
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9.500E+00 2.350E+00 1.000E+01 2.400E+00 1.050E+01 2.450E+00 1.100E+01 2.500E+00 1.150E+01 2.550E+00 1.200E+01 2.600E+00 e.IRL与US1的函数关系为:
IRL=1.4+(1.2/12)US1=1.4+0.1US1
五.思考与讨论及实验结果分析
(1) 根据两图及所得仿真结果验证基尔霍夫定律
答:由示例仿真结果知
第一组方程:Idc1+IR2=2.000A+2.000A=4.000A=IR1,Idc2=4.000A=IR2+IR3; 第二组方程:Vidc1+VR1=4+(-4)=0,VR1+VR2+VR3=4+2-6=0,Vidc2+VR3=6-6=0;
由以上两组方程知道,各支点流进电流等于流出电流,各回路电压压降和为0,故结果验证了基尔霍夫定律。
(2) 怎样理解电流IRL随US1变化的函数关系?这个式子中的各项分别表示什么物理意
义?
答:IRL与US1的函数关系为:IRL=1.4+(1.2/12)US1=1.4+0.1US1。式子中IRL表示流过电阻IRL
的电流,US1表示电源电压。
(3) 对图中的电路,若想确定节点电压Un1随US1变化的函数关系,如何使用Pspice软
件?
答:直流扫描分析。单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框,建立分析
类型。对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep….”。选中后,打开下一级对话框“直流扫描分析参数表”,并设置为:“Sweep Var.Type”选择“Voltage Source”;“Sweep Type”选择“Linear”;“Name”选择“Vs1”;“Start Value”输“0”,“End Value”输“12”,”Increment”输“0.5”。运行Pspice的仿真计算程序,进行直流扫描分析。对于图中电路,电压源US1的电压设置在0到12V之间变化,显示的波形就是负载电阻RL的电流IRL随USL变化的波形。d.为了得到数值结果,可以从“Special”库取“IPRINT”,把它串联到测量点上。例如图中电路,可把“IPRINT”与“RL”串联。这时“dc=1”,其余可以缺省。当在“直流扫描分析参数表”中设置的分析参数“Incement”为“1”时,运行仿真。在Capture窗口单击pspice/view output file,然后输出数据。
(4) 对上述电路,若想确定负载电阻RL的电流IRL随负载电阻RL变化(设RL变化范围
为0.1到100)的波形,又该如何使用Pspice软件进行仿真分析?
答:单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框,建立分析类型。对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep….”。选中后,打开下一级对话框“直流扫描分析参数表”,并设置为:“Sweep Var.Type”选择“Model parametent”;“Sweep Type”选择“Linear”;“Name”选择“IRL”;“Start Value”输“0.1”,“End Value”输“12”,”Increment”输“0.5”。运行Pspice的仿真计算程序,进行直流扫描分析。
(5) 总结如何用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析。
直流工作点分析,即求各节点电压和各元件电压和电流。直流扫描分析:单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框,建立分析类型。对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep….”。
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二、戴维南定理和诺顿定理的仿真
一、 实验目的:
(1) 进一步熟悉Pspice仿真软件中绘制电路图,初步掌握符号参数、分析类型的设置。
学习Probe窗口的设置。
(2) 加深对戴维南定理与诺顿定理的理解
二、 原理与说明:
戴维南定理指出,任一线性有源一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源与电阻串联的支路来代替,该电压源的电压US等于原网络的开路电压UOC,电阻RO等于网络的全部独立电源置零后的输入电阻REQ。诺顿定理指出,任一线性有源一端口网络,对外电路来说,可以用一个电流源与电导并联的支路来代替,该电流源的电流Is等于原网络的短路电流ISC,其电导GO等于原网络的全部独立电源置零后的输入电导Geq(Geq=1/Req)。
三、 实验内容:
(1) 测量有源一端口网络等效入端电阻Req和对外电路的伏安特性。其U1=5V,R1=100,
U2=4V,R2=50,R3=150。
(2) 根据任务中测出的开路电压Uoc、电阻Req,组成等效有源一端口网络,测量其对
外电路的伏安特性。
(3) 根据任务1中测出的短路电流ISC、电阻Req,组成等效有一端口网络,测量其对外电
路的伏安特性。
四、 实验步骤:
(1) 在Capture下绘制和编辑电路,包括取元件、连线、输参数和设置节点等。分别编
辑原电路、戴维南等效电路和诺顿等效电路(等效参数待定),检查无误后存盘。
(2) 为测量原网络的伏安特性,RL是可变电阻。为此,RL的阻值要在“PARAM”中定义
一个全局变量var。注意:PARAM设置方法是从special库中去PARAM放置在电路图上,双击该器件在属性栏左上角的Add New Column/Row,输名称var,值1K。如要显示该名称和值在电路图上,在数据栏上右键单击,修改display属性。
(3) 为测电路的开路电压UOC及短路电流ISC,设定分析类行为“DC sweep”,扫描变量
为全局变量var,并具体设置线性扫描的起点、终点和步长。因需要测短路点,故扫描的起点电阻要尽量小,但不能是0。而要测开路电压,扫描的终点电阻要尽量大。现行扫描的起点为1P,终点为1G,步长为1MEG。此时不需要中间数据,为了缩短
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分析时间,步长可以设置大一些。
(4) 启动分析后,系统自动进了Probe窗口。选择Plot=Add plot to window增加一坐标轴,
选择Trace=Add…分别在两轴上加I和V变量。激活显示电流的坐标轴。选择Trace=cursor=display显示电流的坐标值列表,选择Trace=cursor=max显示电流的最大值。同样可以显示电压的最大值。测得I(RL)最大值ISC=130ma,V(RL:2)最大值3.5455V。则电阻Req=3.5455/0.13=27.273。
(5) 回到capture界面,按测得的等效参数修改电路参数。重新设定扫描参数,扫描变量
仍为var,现行扫描的起点为1,终点为10K,步长为100.重新启动后,来到Probe
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