实验2 直流工作点分析 电信13-2 44
电力电子实验内容
实验一 单相桥式全控整流电路实验一．实验目的1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、阻—感性负载及反电势负载时的工作。
3．熟悉NMCL —05锯齿波触发电路的工作。
二．实验线路及原理1、参见图4-7。
2、晶闸管导通条件：承受正向电压、控制极有触发脉冲；3、电阻负载时，输出电压平均值为：21cos 0.9()2d U U θ+=，且0θπ≤≤； 阻感负载时，输出电压平均值为：20.9cos d U U θ=，且02πθ≤≤；4、阻感负载情况下，阻抗角==控制角的时候，负载电流临界连续；因此，调整负载R 的大小、控制角的大小，均可以改变负载电流的连续情况。
三．实验内容1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。
四．实验设备及仪器1．NMCL 系列教学实验台主控制屏。
2．NMCL —18组件（适合NMCL —Ⅱ)或NMCL —31组件（适合NMCL —Ⅲ）。
3．NMCL —33组件或NMCL —53组件（适合NMCL —Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ） 4．NMCL —05组件或NMCL —05A 组件5．NMEL —03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6．NMCL-35三相变压器。
7．双踪示波器 (自备) 8．万用表 (自备)五．注意事项1．实验开始前，先将NMCL-33组件上脉冲开关关闭（按下去），以免引起误触发；2．调节电阻RP到最大值，以免电流过大烧坏晶闸管；3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4．NMCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。
同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。
5．逆变变压器采用NMCL-35三相变压器，原边线电压为220V，低压绕组为110V。
直流工作点分析
使用增加并编 辑分析表达方式。
使用过滤变量展 示包括内部节点， 打开别针和输出变 量。
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
基
本
变量类型选择列表
增加设备参数或模型参数对话框
仿
真
分
析
节点过滤对话框
方
法
分析表达方式对话框
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
真
分
析
方
将其移至Selected variables for栏 。
法
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
基
本
仿
真
分
析
方
照此将所有应予分析的逐一移至左边。
法
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
基
本
仿
真
分
析
方
（5）最后，单击Simulate按钮。
法
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
Output分页：确定如何处理输出变量，是任何分析 都必须进行设置的选项。
Analysis Options分页：确定分析选项，但通常情 况下不需要任何干预，采用默认设置就可以顺利进行分 析。
Summary分页，提供对用户所作分析设置的快速浏 览，不需用户再做任何设置，但可以利用此页查阅分析 设置信息。
第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.1 直流工作点分析 （DC Operating Point Analysis）
直流工作点分析用于确定电路的静态工作 点。在进行直流分析时，假设交流源为零且电 路处于稳定状态，也就是假定电容开路、电感 短路、电路中的数字器件看作高阻接地。直流 分析的结果常常作为以后分析的基础。例如， 直流分析所得的直流工作点作为交流分析时小 信号非线性器件的线性工作区；直流工作点作 为暂态分析的初始条件。
实验十二典型电信号的观察与测量
实验十二典型电信号的观察与测量一、实验目的1. 熟悉低频信号发生器、脉冲信号发生器各旋钮、开关的作用及其使用方法。
2. 初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。
3. 初步掌握示波器、信号发生器的使用。
二、实验说明1. 正弦交流信号和方波脉冲信号是常用的电激励信号，可分别由低频信号发生器和脉冲信号发生器提供。
正弦信号的波形参数是幅值U m、周期T（或频率f）和初相；脉冲信号的波形参数是幅值U m、周期T及脉宽t k。
本实验装置能提供频率范围为20Hz～50KHz的正弦波及方波，并有6位LED数码管显示信号的频率。
正弦波的幅度值在0～5V之间连续可调，方波的幅度为1～3.8V可调。
2. 电子示波器是一种信号图形观测仪器，可测出电信号的波形参数。
从荧光屏的Y轴刻度尺并结合其量程分档选择开关（Y轴输入电压灵敏度V/div分档选择开关）读得电信号的幅值；从荧光屏的X 轴刻度尺并结合其量程分档（时间扫描速度t /div分档）选择开关，读得电信号的周期、脉宽、相位差等参数。
为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量，它还有一些其它的调节和控制旋钮，希望在实验中加以摸索和掌握。
一台双踪示波器可以同时观察和测量两个信号的波形和参数。
四、实验内容1. 双踪示波器的自检将示波器面板部分的“标准信号”插口，通过示波器专用同轴电缆接至双踪示波器的Y 轴输入插口Y A或Y B端，然后开启示波器电源，指示灯亮。
稍后，协调地调节示波器面板上的“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等旋钮，使在荧光屏的中心部分显示出线条细而清晰、亮度适中的方波波形；通过选择幅度和扫描速度，并将它们的微调旋钮旋至“校准”位置，从荧光屏上读出该“标准信号”的幅值与频率，并与标称值（1V，1KHz）作比较，如相差较大，请指导老师给予校准。
2. 正弦波信号的观测(1) 将示波器的幅度和扫描速度微调旋钮旋至“校准”位置。
直流工作点分析
1.创建电路
在窗口中创建一个电路并设置节点号，如图15-1所示。 节点号设置方法：在电路工作区的空白位置单击右键，会弹 出一个对话框，选择“Show...”，会再弹出一个菜单，选 择 “Show node name”，然后单击OK，电路自动显示节点 号。
如修改节点号，可双击节点连线，弹出一个“Node对话 框”（节点号修改选项），可以进行节点号修改。
图15-13 傅里叶分析结果的表格显示
15.5 灵敏度分析
灵敏度分析是研究当电路中某个元件的参数发生变化时， 对电路节点电压或支路电流的影响。灵敏度分析包括直流灵 敏度分析和交流灵敏度分析，直流灵敏度分析的仿真结果以 数值形式显示，而交流灵敏度分析的仿真结果以曲线形式显 示。
下面以双电源供电的电阻电路为例，说明灵敏度分析的 操作步骤。
图15-4 AC Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Frequency Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Frequency Parameters选项卡，主要用于AC分析时频率 参数的设置，设置内容：
Start frequency 设置交流分析的起始频率；
在f (t进) 行A傅0 里A叶1 co分s析t 前 A，2 c首os先2确t..定. 分B1析sin节点t ，B其2 si次n 2把t电路... 的交流激励信号源设置为基频。如果电路存在几个交流源， 可将基频设置在这些频率值的最小公因数上。
下面介绍傅里叶分析的操作步骤。
1.创建电路
图15-2 DC Operating Point Analysis对话框
对话框的选项卡用于参数设置，主要包括： Output variables 选项卡 输出变量选项卡、 Miscellaneous options 选项卡 综合选择选项卡、 Summary 选项卡 分析总汇选项卡的设置。
直流电机的实验报告
直流电机的实验报告2-2直流发电机一、实验目的1、掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。
2、通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。
二、预习要点1、什么是发电机的运行特性？在求取直流发电机的特性曲线时，哪些物理量应保持不变，哪些物理量应测取。
2、做空载特性实验时，励磁电流为什么必须保持单方向调节？3、并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？4、如何确定复励发电机是积复励还是差复励？三、实验项目1、他励发电机实验（1）测空载特性保持n=n N使I L=0，测取U0=f（I f）。
（2）测外特性保持n=n N使I f=I fN，测取U=f（I L）。
（3）测调节特性保持n=n N使U=U N，测取I f=f（I L）。
2、并励发电机实验（1）观察自励过程（2）测外特性保持n=n N使R f2=常数，测取U=f（I L）。
3、复励发电机实验积复励发电机外特性保持n=n N使R f2＝常数，测取U＝f（I L）。
四、实验设备及挂件排列顺序1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D55-4，D31、D44、D31、D42、D51五、实验方法1、他励直流发电机（必做）按图1-2-1接线。
图中直流发电机G选用DJ13，其额定值PN＝100W，UN ＝200V，IN＝0.5A，nN＝1600r/min。
直流电动机DJ23-1作为G的原动机（按他励电动机接线）。
涡流测功机、发电机及直流电动机由联轴器同轴联接。
开关S选用D51组件上的双刀双掷开关。
Rf1选用D44的1800Ω变阻器，Rf2 选用D42的900Ω变阻器，并采用分压法接线。
R1选用D44的180Ω变阻器。
R2为发电机的负载电阻选用D42，采用串并联接法（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联），阻值为2250Ω。
当负载电流大于0.4 A时用并联部分，而将串联部分阻值调到最小并用导线短接。
电路实验内容
电路实验内容za 电路实验内容实验⼀元件的伏安特性1.实验⽬的（1）熟悉欧姆定律并应⽤它测定电阻。
（2）测定线性电阻和⾮线性电阻（⽤⼆极管代替）的伏安特性，了解欧姆定律适⽤范围。
（3）掌握直流电流表和电压表的使⽤⽅法，学会选择电表量程。
2.实验仪器设备直流电压表、直流毫安表、电路实验箱。
3.实验内容与任务 1）欧姆定律的验证RE图2-6 欧姆定律验证的接线按图2-6联接电路，E =5V ，负载电阻R =R 1=100Ω和R =R 2=1000Ω时，试估算电路中电流I 的⼤⼩，选择合适的电流表和电压表的量程，并将测量结果填⼊表2-3。
表2-3 欧姆定律验证数据表2）伏安特性的测定R图2-7 测量线性电阻伏安特性的电路（1）按图2-7联接电路，R a 是⼀个三端变阻器，通过改变滑动端位置就能改变负载电阻R 上的电压⼤⼩。
测定R =100Ω时的伏安特性并将测量结果填⼊表2-4。
表2-4 ⽤逐点法测量线性电阻R =100Ω伏安特性表表2-5 ⽤逐点法测量线性电阻R=1000伏安特性表b测量结果填⼊表2-6。
D图2-8 测量⼆极管伏安特性的电路表2-6 ⽤逐点法测量⼆极管伏安特性表4.总结报告要求（1）在坐标纸上画出R=R1=100Ω、R=R2=1000Ω时及⼆极管D的伏安特性曲线。
（2）如果已知⼀个线性电阻的阻值R，能否画出它的伏安特性曲线？（3）对⽐线性电阻和⾮线性电阻的伏安特性曲线，它们有什么特点？（4）⾮线性电阻是否可以⽤⼀个电阻值来表⽰它的伏安特性？为什么说对⾮线性电阻欧姆定律不适⽤？实验⼆三端变阻器1.实验⽬的（1）研究变阻器的调压特性、学习分析和处理实验数据的⽅法。
（2）掌握计算变阻器分压时的容量。
2.预习要求及实验说明三端变阻器的应⽤：作为调整负载上电压之⽤，通常有两种联结⽅法。
1）接成分压器U0U fz图2-9 三端变阻器接成分压器线路其中，U0：电源电压；R0：变阻器总电阻；R1、R2：变阻器滑动端到两端的电阻；R fZ：负载电阻。
直流（静态）工作点分析（DC
直流（静态）⼯作点分析（DC Operating Point Analysis） EWB 软件对电路有六种基本分析⽅法，分别为直流静态⼯作点分析、交流频率分析、瞬态分析、傅⽴叶分析、噪声分析、失真分析，另有参数扫描分析、温度扫描分析、零—极点分析、传递函数分析、直流和交流灵敏度分析、蒙特卡罗分析、最差情况分析等七种⾼级分析功能。
最常⽤的是直流静态⼯作点分析、交流频率分析、瞬态分析、傅⽴叶分析这四种基本分析⽅法。
在进⾏直流（静态）⼯作点分析时，电路中的交流源将被置为零，电感短路，电容开路，电路中的数字元器件将被视为⾼阻接地。
这种分析⽅法对模拟电路⾮常适⽤。
单管共射放⼤电路，求各个节点直流电压。
电路中输⼊端需短路，否则软件报错：分析步骤：(1) 打开⼀个新⽂件，在电⼦⼯作区上创建电路。
选择菜单栏 Circuit（电路）中的 Schematic Options（作图选项），选定Show Node 选项为选中状态，则电路中的节点标志显⽰在电路中。
(2) 选择菜单栏 Analysis（分析）中的 DC Operating Point Analysis（直流⼯作点分析）选项，则软件会⾃动把电路中所有的节点电压数值和电源⽀路的电流数值显⽰在菜单栏 Analysis（分析）中的 Display Graph（显⽰图）中。
(3) 选择菜单栏 Analysis（分析）中的 Display Graph（显⽰图），或单击⼯具栏图标中的分析图快捷按钮，可看到分析结果。
在进⾏直流⼯作点分析时，电路中的数字元器件将被视为⾼阻接地。
各节点电压值：V1 = 5.0153 VV2 = 12 VV3 = 824.48118 mVV4 = 0 V电源⽀路的电流数值：I = -7.05455 mA。
《直流工作点分析》课件
在这份课件中，我们将深入探讨直流工作点分析的概念、意义和实例，了解 直流放大电路的特点，以及直流工作点偏移和稳定性的分析。
直流工作点分析简介
直流工作点分析是电子电路设计的重要概念之一，它帮助我们了解电路在直流条件下的工作状态，为后 续电路设计提供基础。
直流工作点的概念和意义
直流工作点是指电子元件在直流电路中的电压和电流状态。它的分析有助于 我们了解电子元件的偏置情况，以及在工作点附近的小信号放大特性。
直流放大电路的特点
直流放大电路具有稳定性好、放大倍数高、信号失真小的特点。了解这些特 点可以帮助我们设计出性能优良的直流放大器。
直流工作点分析的步骤
1
确定电路拓扑结构
首先确定电路的拓扑结构，包括元件的连接方式和电源的极性。
2
选择工作点偏置电压
根据电路需求和元件参数，在合适的范围内选择工作点的偏置电压。
3
计算工作点电流
根据选择的偏置电压和元件参数，通过计算得到工作点的电流。
直流工作点偏移和稳定性分析
直流工作点的偏移和稳定性是分析直流放大电路性能的重要指标。通过分析偏移和稳定性，我们可以评 估电路的可靠性和稳定性。
直流工作点分析的实例
通过实际电路的案例，我们将详细介绍如何进行直流工作点分析并评估电路的性能。实例包括常见的放 大电路和功率放大电路。
总结和展望
通过本课件的学习，我们深入了解了直流工作点分析的概念、意义和步骤，以及在电子电路设计中的应 用。希望这些知识能够帮助您在电路设计中
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电路计算机辅助设计
实验报告
实验二直流工作点分析
学院计算机与电子信息学院
专业电子信息工程班级电信班
姓名赵垒垒学号
指导教师张涛
实验报告评分：
实验二 直流工作点分析
一、 实验目的：
1、 练习直流工作点( )的分析过程，了解输出文件的内容；
2、 掌握修改元件参数的步骤；
3、 练习直流传输特性分析的过程。
4、 了解直流灵敏度分析的过程和内容。
二、 实验内容： 0R110k D1D1N4536
VDD 10V
1、 电路如上图所示，图中 ，二极管选用，且 ，。
在电源和两种情况下，求二极管电流和二极管两端电压的值 。
元件名称
元件库 说明
电阻
直流电压源
二极管 0位于下。
步骤：进入主窗口，绘出图所示电路，并设置好参数。
其中二极管的 ，要进入模型参数修改窗修改（先选中二极管，再选择菜单中 项，单击 ()可打开模型参数修改窗）。
设置直流工作点分析( )，将右侧 下第一项选中。
设置电压源分别为和。
进行仿真后，在 中得到如下结果：
当时， ( ) ， ( )
当时， ( ) ， ( )
2、 电路如下图所示。
三极管参数为×1510
-,100F β=，'bb R ，50A V V =。
要求： a)
计算电路的直流工作点。
b) 计算电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。