实验二 直流工作点分析
并励直流电机实验报告
126.46
104.46
82.46
η（%）
76.7
78.6
80.3
81.0
81.5
83.1
83.2
82.9
△n（%）
0.00
0.44
1.12
1.43
1.43
2.50
3.43
4.31
表1-8 U=UN=220V If=IfN=0.0748AKa=Ω
2．调速特性
（1）改变电枢端电压的调速
表1-9If=IfN=0.0748A,T2=0.60N.m
RL：采用MEL-03中两只900Ω电阻并联。
S：双刀双掷开关（MEL-05）
六．注意事项
1．直流电动机起动前, 测功机加载旋钮调至零. 实验做完也要将测功机负载钮调到零，否则电机起动时，测功机会受到冲击。
2．负载转矩表和转速表调零.如有零误差，在实验过程中要除去零误差。
3．为安全起动, 将电枢回路电阻调至最大, 励磁回路电阻调至最小。
并励电动机调速特性曲线n=f(If)如下：
2.绘出并励电动机调速特性曲线n=f(Ua)和n=f(If)。分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。
解：在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点为：
调压调速是在基速以下调节转速的方法，电压越小，转速越小。调压调速的优点：（1）可实现无级调速；（2）相对稳定性较好；（3）调速范围较宽，D可达10-20；（4）调速经济性较好。调压调速的缺点：需要一套可控的直流电源。
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1618
1623
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T2（N.m）
cadence Pspice_上机实验二_电子电路的直流分析
实验二电子电路的直流、交流分析一、实验目的1、应用计算机对电子电路进行直流和交流分析，包括基本工作点分析、灵敏度分析和直流传输特性分析。
2、掌握进行上述基本分析的设置方法，对所给的一些实际电路分别进行直流和交流分析，正确显示出各种波形图，根据形成的各种数据结果及波形图对电路特性进行正确的分析和判断。
二、实验内容1、对左图的共射极单管放大电路进行直流分析，做出三级管Q1的伏安特性曲线（I c～V2），V2从0伏到12伏，I b从40uA～160uA。
2、做出直流负载线：(12- V(V2:+))/1003、进行交流分析，扫描频率范围从100Hz～100MHz三、实验报告要求1、根据计算机进行分析得到的结果，绘出共射极单管放大电路中三级管Q1的伏安特性曲线（I c～V2）及直流负载线。
2、列出共射极单管放大电路中各节点的偏置电压、输入阻抗、输出阻抗、灵敏度分析结果及直流传输特性。
3、绘出三级管Q1集电极电流的交流扫描特性曲线。
实验步骤：1.对V1与Ib(Q1)j进行DcSweep分析，设置如图示：得到仿真波形如图：因此，I b从40uA～160uA变化转变为V1从1.6V~4.8V变化，设置比V1为第二参数，再次DcSweep,设置如图：并添加直流负载线得到结果：2直流Bias分析设置参数如下：运行仿真后，打开.out文件，有如下分析（1），点击，栏中的得到直流工作点如图所示（2）直流传输特性分析（Transfer Function）TF分析及输入输出阻抗（3）小信号AC分析的工作点（SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C（4）直流灵敏度分析（DC Sensitivity）3.交流扫描设置和交流扫描曲线如图。
实验2 直流工作点分析
实验二 直流工作点分析一、实验目的：1、 练习直流工作点(Bias Point )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：R110kD1D1N4536VDD10V1、 电路如上图所示，图中R ，二极管选用D1N4536，且I s = 10 nA ，n =2。
在电源V DD =10V和V DD =1V 两种情况下，求二极管电流I D 和二极管两端电压V D 的值。
元件名称 元件库说明R Library/Pspice/Analog.olb 电阻 VDC Library/Pspice/Sourse.olb 直流电压源 D1N4536Library/Pspice/Diode.olb二极管位于Place/Ground/source.olb 下。
步骤：进入Schematics 主窗口，绘出图所示电路，并设置好参数。
其中二极管的I s = 10 nA ，n =2要进入模型参数修改窗修改（先选中二极管，再选择菜单中Edit|Pspice Model 项，单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗）。
设置直流工作点分析(Bias Point)，将右侧Output File Option 下第一项选中。
设置电压源VDD 分别为10V 和1V 。
进行仿真后，在View/Output File 中得到如下结果： 当V DD =10V 时，ID = ( ) mA ，VD = ( ) V 当V DD =1V 时，ID = ( ) uA ，VD = ( ) V 2、 电路如下图所示。
三极管参数为I s=5×1510-A,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。
Vcc 10VVb 1VR b10kQ1Q2N 2923outR c 2k元件名称 元件库说明 R Library/Pspice/Analog.olb 电阻 VDC Library/Pspice/Sourse.olb直流电压源Q2N2923Library/Pspice/Bipolar.olb 三极管步骤：进入Schematics 主窗口，绘出图所示电路，并设置好参数。
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。
multisim直流工作点分析
直流工作点分析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。
该分析无特别需要的分析参数设置。
分析结果：其中列出了所有被测节点的直流电压。
交流分析交流分析即分析电路的小信号频率响应。
在交流分析之前，应首先进行直流工作点分析，获得所有非线性元件的线性化小信号模型，以便建立复杂的矩阵方程。
为了建立该矩阵方程，假定直流源为零，交流源、电容、电感用其交流模型表示，非线性元件用其线性化的交流小信号模型表示。
而且，所有输入源都认为是正弦源，即使信号发生器设置为方波或三角波，也将转化为正弦波。
然后分析计算该电路对频率的响应函数。
分析结果：显示出幅频特性曲线和相频特性曲线。
瞬态分析瞬态分析是指对所选电路节点进行时域响应分析，可以在有激励信号的情况下计算电路的时域响应，也可以无任何激励信号。
在分析时，电路的初始状态可由用户自行指定，也可由程序自动进行直流分析，用直流解作为初始状态。
此时，直流源恒定；交流信号源随时间而变，是时间函数。
电容和电感都是能量储存模式元件，是暂态函数。
瞬态分析的结果通常是被分析节点的电压波形。
分析结果：显示出暂态特性曲线傅立叶分析傅里叶分析是分析周期性非正弦信号的一种数学方法，它将周期性非正弦信号转换成一系列正弦波和余弦波。
其中包括原始信号的直流分量、基波分量以及高次谐波。
在傅里叶级数中，每一个分量都被看作一个独立的信号源。
根据叠加原理，总响应为各分量响应之和。
由于谐波的幅度随次数的提高而减小，因此，只需较少的谐波分量就可以产生较满意的近似效果。
设置傅里叶区分析的基本参数。
包括：设置基频、分析的谐波次数、停止取样时间。
若不知如何设置时，点击右边的Estimate按钮，让程序自动设置。
直流电机实验报告
直流电机实验报告篇一：并励直流电机实验报告实验二直流并励电动机一.实验目的1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：工作特性：当U = UN， Rf + rf = C时，η, n ,T 分别随P2 变；机械特性：当U = UN， Rf + rf = C时， n 随 T 变；2.直流电动机调速原理是什么？答：由n=(U-IR)/Ceφ可知，转速n和U、I有关，并且可控量只有这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。
即通过人为改变电动机的机械特性而使电动机与负载两条特性的交点随之改变，从而达到调速的目的。
二.预习要点三.实验项目1.工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四．实验设备及仪器1．MEL-I系列电机教学实验台的主控制屏。
2．电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量（MEL-13）、编码器、转速表。
3．可调直流稳压电源（含直流电压、电流、毫安表）4．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
5．直流并励电动机。
6．波形测试及开关板（MEL-05）。
S （2）测取电动机电枢电流Ia、转速n和转矩T2，共取数据7-8组填入表1-8中表1-8 U=UN=220V If=IfN=0.0748A Ka= Ω 2．调速特性（1）改变电枢端电压的调速表1-9 I（2）改变励磁电流的调速一7接线 f：直流电机电枢MEL-09） MEL-03中两Ω电阻并联。
刀双掷开关（MEL-05）六．注意事项1．直流电动机起动前, 测功机加载旋钮调至零. 实验做完也要将测功机负载钮调到零，否则电机起动时，测功机会受到冲击。
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。
直流发电机实验指导
直流发电机实验指导实验二直流发电机实验【实验名称】直流发电机实验【实验目的】掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。
【预习要点】1. 什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取。
2. 做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？【实验项目】1. 他励发电机的空载特性：保持n=nN，使I=0，测取U0=f(If)。
2. 他励发电机的外特性：保持n=nN，使If =IfN，测取U=f(I)。
3. 他励发电机的调节特性：保持n=nN，使U=UN，测取If=f(I)。
【实验设备及仪器】【实验线路图】图1 直流他励发电机接线图G：直流发电机M01，M：直流电动机M03，按他励接法S1、S2：双刀双掷开关，R1：电枢调节电阻100Ω/1.22A，Rf1：磁场调节电阻3000Ω/200mA，Rf2：磁场调节变阻器，采用NMEL-03最上端900Ω变阻器，并采用分压器接法。
R2：发电机负载电阻，采用NMEL-03中间端和下端变阻器，采用串并联接法，阻值为2250Ω（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联）。
调节时先调节串联部分，当负载电流大于0.4A时用并联部分，并将串联部分阻值调到最小并用导线短接以避免烧毁熔断器。
mA1、A1：分别为毫安表和电流表，位于直流电源(NMEL-18)上。
U1、U2：分别为可调直流稳压电源和电机励磁电源(NMEL-18)。
，直流毫安表（量程V2、mA2、A2：分别为直流电压表（量程为300V档）为200mA档），直流安倍表（量程为2A档）【实验说明】（1）空载特性a．打开发电机负载开关S2，合上励磁电源开关S1，调节电动机磁场调节电阻Rf1至最小，接通直流电机励磁电源，调节Rf2，使直流发电机励磁电压最小，mA2读数最小。
此时，注意选择各仪表的量程。
b．调节电动机电枢调节电阻R1至最大，起动可调直流稳压电源（先合上对应的船形开关，再按下复位按钮，此时，绿色工作发光二极管亮，表明直流电压已正常建立），使电机旋转。
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实验二： 直流工作点分析
一、 实验目的：
1、 练习直流工作点(Bias Point )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：
1、 电路如上图所示，图中R ，二极管选用D1N4536，且I s = 10 nA ，n =2。
在电源V DD =10V
DD D D 位于Place/Ground/source.olb 下。
步骤：进入Schematics 主窗口，绘出图所示电路，并设置好参数。
其中二极管的I s = 10 nA ，n =2要进入模型参数修改窗修改（先选中二极管，再选择菜单中Edit|Pspice Model 项，单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗）。
设置直流工作点分析(Bias Point)，将右侧Output File Option 下第一项选中。
设置电压源VDD 分别为10V 和1V 。
进行仿真后，在View/Output File 中得到如下结果： 当V DD =10V 时，ID = (9.47E-01) mA ，VD = (5.32E-01) V 当V DD =1V
时，ID = (61.51) uA ，VD = (3.85E-01) V 2、 电路如下图所示。
三极管参数为I s=5×15
10
-A,
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。
R1
D1D1N4536
10V
步骤：进入Schematics 主窗口，绘出图所示电路，并设置好参数。
其中三极管的I s=5×15
10-A,
100F β=，'bb R ，50A V V =要进入模型参数修改窗修改（先选中三极管，再
选择菜单中Edit|Pspice Model 项，单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗）。
将相应参数修改为Is=5.0E-15，Bf=100，Rb=100，Vaf=50。
1、设置直流工作点分析(Bias Point)，将右侧Output File Option 下第一项选中。
进行仿真后，在View/Output File 中得到如下结果：
B I =（3.01E-02）mA ，
C I =（2.55 ）mA ，CE V =（4.90）V 。
2、设置直流工作点分析(Bias Point)，将右侧Output File Option 下第三项选中。
From input source: Vb ; To output: V(out) 。
进行仿真后，在View/Output File 中得到如下结果：
放大倍数Av=（-1.522E+01 ） 输入电阻Ri=（1.105E+04）Ω 输出电阻Ro=（1.828E+03）Ω
3、 电路图如上题，了解电路中各个元件对电路特性的影响。
步骤：设置直流工作点分析(Bias Point)，将右侧Output File Option 下第二项选中。
设置Output I/V: V(out) 。
进行仿真后，在View/Output File 查看电阻及三极管中的各个参数对输出电压的影响。
Vb 1V
1、将所画电路图存入E：\****下。
****为自己姓名。
2、在报告中写出操作中相应的数据。
1、心得体会及其它。