电路分析与仿真

课程设计任务书

学院信息工程学院班级自动化2班姓名XXX 设计起止日期2012.12.24~~2012.12.28

设计题目：电路分析与仿真

设计任务（主要技术参数）：

指导教师评语：

成绩：签字：

年月日

课程设计说明书

一、课程设计的目的

电路原理是本专业以后所涉及到专业课的基础，将电路原理的理论知识弄懂、弄明白是为了以后学习专业课的时候能够更好的去实践。理论是实践的基础，只有掌握了基本的电路分析、计算的方法才会将以后的专业课融会贯通。

电路原理课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。学会并利用一种电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路基本设计

方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。

二、课程设计的基本要求

通过本次的课程设计可以更娴熟的掌握一些电路分析的基本方法，更进一步掌握所学的理论知识。完成指定的题目和仿真任务，掌握仿真方法和学会写设计报告。1．明确设计任务

对设计任务进行具体分析，充分了解性能，指标，内容以及要求，明确应完成的任务。

2．方案选择与论证

通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证，根据现有的条件选择合适的设计方案，力争作到合理，可靠，经济，先进，便于实现，绘制出整体框图。

3．单元电路设计

确定各个单元的电路结构，计算元件参数（写出主要计算过程和公式），选择器件。

4．绘制原理图

用MATLAB绘制完整的原理图，在图中表明主要测试点以及理想情况下的参数值（或波形），列出元件表。

5．仿真验证

有条件时应该对所设计电路进行仿真，记录仿真结果，注意和理论值相比较，相差过大时应查明原因并即使修正，直到满足设计要求。

三、设计任务

本次课设采用一个电流源is1,两个电压源us1和us4,is1=1A,us1=30V,us4=5V,R1至R4的阻值分别为5Ω，5Ω,30Ω,20Ω,求流经R3的电流I，并仿真。

电路图连接如下

四、课程设计的主要内容

仿真软件的选择：

1、仿真软件的功能及特点：

MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连matlab开发工作界面接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

电路的仿真软件使用MATLAB，其特点：采用直观电路连接方法，可对电路进行科学仿真并自动计算出所需元件值以及各支路电流值，该软件采用全英文操作界面，所提供的电路元件比较全面，操作简单，仿真后效果较好，非常清晰，适用于电路的仿真及计算。

2、仿真软件的任务：

采用本软件对所设计的电路进行电路图的绘制，然后对绘制出的电路图进行仿真，得出所需数值。

3、仿真方案确定：

使用MATLAB对所设计的支路电流法电路进行科学仿真，将各支路数值列出如下：

五、电路理论分析

利用公式编辑器mathtype：

由回路电流法

六、电路的原理图设计

打开MATLAB软件，

在Simulink元件库

中

进行元件的选择。首先选择电压源元件，电流源元件双击元件名，在图纸上就出现了电压源电流源的图标，将其

拖放到适当位置，在Simulink元件库中找到电阻元件，双击元件名，在图纸中出现电阻元件图标，将其拖放到适当位置，输入此电阻元件的名字R1，在目录中对电阻值赋值为5Ω。其他电阻元件的制作方法如上。

完成电路图，所截得的电路图如下：

七、仿真分析