电路分析基础实验四：动态电路的时域仿真实验报告
电路实验仿真实验报告
电路实验仿真实验报告电路实验仿真实验报告摘要：本实验通过电路仿真软件进行了一系列电路实验的仿真，包括电路基本定律验证、电路元件特性研究以及电路参数计算等。
通过仿真实验，我们深入理解了电路的工作原理和性能特点，并通过仿真结果验证了理论计算的准确性。
引言：电路实验是电子工程专业学生必修的一门重要课程，通过实际操作和观察电路的实际运行情况，加深对电路理论知识的理解。
然而，传统的电路实验需要大量的实验设备和实验器材，并且操作过程复杂，存在一定的安全风险。
因此，电路仿真技术的出现为电路实验提供了一种新的解决方案。
方法：本实验采用了电路仿真软件进行电路实验的仿真。
通过在软件中搭建电路原理图，设置电路元件参数，并进行仿真运行，观察电路的电压、电流等参数变化，以及元件的特性曲线等。
实验一：欧姆定律验证在仿真软件中搭建一个简单的电路，包括一个电源、一个电阻和一个电流表。
设置电源电压为10V，电阻阻值为100Ω。
通过测量电路中的电流和电压，验证欧姆定律的准确性。
仿真结果显示，电路中的电流为0.1A，电压为10V，符合欧姆定律的要求。
实验二：二极管特性研究在仿真软件中搭建一个二极管电路，包括一个二极管、一个电阻和一个电压表。
通过改变电阻阻值和电压源电压，观察二极管的正向导通和反向截止特性。
仿真结果显示，当电压源电压大于二极管的正向压降时，二极管正向导通，电压表显示有电压输出；当电压源电压小于二极管的正向压降时，二极管反向截止，电压表显示无电压输出。
实验三：RC电路响应特性研究在仿真软件中搭建一个RC电路，包括一个电阻、一个电容和一个电压源。
通过改变电阻阻值和电容容值，观察RC电路的充放电过程和响应特性。
仿真结果显示，当电压源施加一个方波信号时，RC电路会出现充放电过程，电压信号会经过RC电路的滤波作用，输出信号呈现出不同的响应特性。
实验四：电路参数计算在仿真软件中搭建一个复杂的电路，包括多个电阻、电容、电感和电压源。
电路分析基础第4章 动态电路的时域分析
第4章 动态电路的时域分析 解 (1) 先计算电容电压uC(0－)和电感电流iL(0－)。开关
开启前电路已处于直流稳定状态，这时电容相当于开路，电 感相当于短路，t=0－时的等效电路如图4.2-5(a)所示。由图(a) 可得
图4.2-5 例4.2-2用图(二)
第4章 动态电路的时域分析
第4章 动态电路的时域分析
(2) 根据换路定律，有
iL(0+)=iL(0－)=1 A (3) 画出换路后瞬间t=0+时的等效电路，计算其他支路 电压、电流的初始值。根据置换定理，用一个电流值等于
iL(0+)=1 A的理想电流源代替电感元件，画出t=0+时的等效电 路如图(b)所示。对图(b)中右边一个回路应用KVL，得
第4章 动态电路的时域分析 图4.2-1 动态电路过渡过程说明用图
第4章 动态电路的时域分析
4.2.2 换路定律 如果电容电流iC和电感电压uL在无穷小区间［t0－，t0+］
为有限值，则上面两式中等号右边第二项积分为零，于是有
uC (t0 iL (t0
) uC (t0 ) iL (t0 )
4.2.1 动态电路的过渡过程 当动态电路的结构或元件参数发生变化时，电路将从一
个稳定状态变化到另一个稳定状态，这种变化一般需要经历 一个过程，这个过程称为过渡过程。通常把电路中电源的接 入或断开，以及元件参数或电路结构的突然改变，统称为 “换路”。下面以图4.2-1(a)所示的动态电路为例来说明过 渡过程的概念。
第4章 动态电路的时域分析
4.1 电容元件和电感元件
4.1.1 电容元件 1. 电容元件的定义 电容元件是从实际电容器中抽象出来的理想化模型。实
动态电路的实验报告
一、实验目的1. 理解动态电路的基本原理和特性。
2. 掌握动态电路的时域分析方法。
3. 学习使用示波器、信号发生器等实验仪器进行动态电路实验。
4. 通过实验验证动态电路理论，加深对电路原理的理解。
二、实验原理动态电路是指电路中含有电容或电感的电路。
动态电路的特点是电路中的电压、电流随时间变化，其响应具有延时特性。
本实验主要研究RC一阶动态电路的响应。
RC一阶动态电路的零输入响应和零状态响应分别由电路的初始状态和外加激励决定。
零输入响应是指在电路没有外加激励的情况下，由电路的初始状态引起的响应。
零状态响应是指在电路初始状态为零的情况下，由外加激励引起的响应。
三、实验仪器与设备1. 示波器：用于观察电压、电流随时间的变化。
2. 信号发生器：用于产生方波、正弦波等信号。
3. 电阻：用于构成RC电路。
4. 电容：用于构成RC电路。
5. 电源：提供实验所需的电压。
6. 导线：用于连接电路元件。
四、实验步骤1. 构建RC一阶动态电路，连接好实验仪器。
2. 设置信号发生器，输出方波信号，频率为1kHz，幅度为5V。
3. 使用示波器分别观察电容电压uc和电阻电压ur的波形。
4. 改变电路中的电阻R和电容C的值，观察电路响应的变化。
5. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 当电阻R和电容C的值确定后，电路的零输入响应和零状态响应分别如图1和图2所示。
图1 零输入响应图2 零状态响应从图中可以看出，零输入响应和零状态响应均呈指数规律变化。
在t=0时刻，电容电压uc和电阻电压ur均为0。
随着时间的推移，电容电压uc逐渐上升，电阻电压ur逐渐下降，最终趋于稳定。
2. 当改变电阻R和电容C的值时，电路的响应特性发生变化。
当电阻R增大或电容C减小时，电路的响应时间延长，即电路的过渡过程变慢；当电阻R减小或电容C增大时，电路的响应时间缩短，即电路的过渡过程变快。
3. 通过实验验证了动态电路理论，加深了对电路原理的理解。
动态电路仿真实验
电子电路实验报告实验名称动态电路仿真实验实验人许士迪学号：10070305实验日期 2015年12月28日第17周报告完成日期 2015年12月28日第17周动态电路仿真实验一、实验目的通过仿真电路理解动态电路的基本工作原理及基本分析方法。
掌握Multisim 编辑动态电路、设置动态元件的初始条件、掌握周期激励的属性及对动态电路仿真的方法。
二、实验内容通过使用Multisim软件，模拟方波响应的普通和一阶全响应电路。
观察电路的波形图，计算三要素即初始值，稳态值和时间常数。
最后截图撰写实验报告。
三、实验环境Windows 7 操作系统MULTISIM 2001 软件四、实验步骤1、在Multisim中使用各元件连接电路。
函数发生器设置为3v，方波。
频率设置为100Hz。
打开示波器后观察波形。
打开开关后使示波器运行一段时间，之后将示波器左侧标示线移动到波形上升沿，将右侧标示线移动到下降沿，对齐，使得显示VB1为-3v，VB2为3v。
则初始值为-3v，稳态值为3v可计算得E为3v-（-3v）为6v。
计算63.2%E，可求得为3.792，取近似值为3.8.将右侧标示线移动到3.8位置，读此时的T2-T1的值，此值即为时间常数。
实验截图，如下：2、一阶全响应电路依照实验电路图在软件中连接。
设置函数发生器为方波输出，100Hz，10v。
在运行电路前打开开关，运行后示波器有波形稳定显示后闭合开关，观察示波器中显示的波形实验截图如下：五、实验小结通过这次实验，使我完整的了解了一阶电路的特性。
熟悉了Multisim 2001软件的使用方法，了解了许多元件的特性。
学会了三要素的观察与求得方法。
了解了一阶电路的波形等等。
因为种种原因，这次实验对我来说已经是很长时间之后的知识重新运用。
但是经过老师的细心教导，我还是很顺利的完成了这次实验，可以说完成的很好。
但是在电路原理上我还是有一些地方没有弄明白，之后我要努力学习电路知识，让我可以完全的了解实验电路的特性与原理。
时域分析实验报告
时域分析实验报告时域分析实验报告引言：时域分析是一种常用的信号处理方法，通过观察信号在时间上的变化，可以得到信号的时域特性。
本实验旨在通过对不同信号进行时域分析，探究信号的频率、幅度和相位等特性，并研究信号在不同系统中的传输和变换过程。
一、实验目的1. 了解时域分析的基本原理和方法；2. 掌握使用示波器进行时域分析的操作技巧；3. 研究不同信号的时域特性，并分析其频率、幅度和相位等参数；4. 分析信号在不同系统中的传输和变换过程。
二、实验仪器和材料1. 示波器2. 信号发生器3. 电阻、电容、电感等元件4. 连接线三、实验步骤1. 将信号发生器输出的正弦信号连接到示波器的输入端，调节信号发生器的频率和幅度；2. 使用示波器观察信号的波形，并记录下波形的周期、幅度和相位等参数；3. 将信号发生器的输出信号经过一个电阻、电容或电感等元件，再连接到示波器的输入端，观察信号在不同系统中的变换过程；4. 根据观察到的波形和参数，分析信号在不同系统中的传输特性和变换规律。
四、实验结果与分析1. 在观察正弦信号的时域波形时，我们可以发现信号的周期与信号发生器的频率有关，频率越高，周期越短；幅度与信号发生器的幅度设置有关，幅度越大，波形的振幅越大；相位则反映了信号的起始相位，可以通过示波器上的相位测量功能进行测量。
2. 当信号经过电阻、电容或电感等元件时，信号的波形和参数会发生变化。
例如，当信号经过电阻时，波形会变得衰减，幅度减小；当信号经过电容时，波形会发生相位移动，相位会发生改变；当信号经过电感时，波形会发生振荡，频率会发生改变。
3. 通过对不同系统中信号的观察和分析，我们可以得出不同系统对信号的影响规律。
例如，电阻对信号的影响主要体现在幅度的衰减上，电容和电感对信号的影响主要体现在相位和频率上。
这些规律对于电路设计和信号处理具有重要意义。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了时域分析的原理和方法，并通过实际操作掌握了使用示波器进行时域分析的技巧。
动态电路的时域分析报告
动态电路的时域分析习题10-1 设图（a ）、（b ）电路达到稳态，在0=t 时开关S 动作，试求图中所标电压、电流的初值。
C u L i L(a) (b)题10-1图S 开，等效图如图所示： S 闭：解：对(a)图当0t -=时，求(0)C u -10(0)(0)1510510C C u u V +-==⋅=+0t +=时，求123(0),(0),(0)i i i +++1+2+15-5(0)=(0)==0.5A 5+5i i 3(0)0i A +=（b ）S 开 S 闭+_(0)u (0)L u (0)L对(b)图当0t -=时，求(0)L i -(0)(0)2L L i i A +-==当0t +=时，求(0),(0)L L u u -+42(0)4L u +⨯+=(0)4L u +=-(0)2240u +=⨯-=10-2电路如图所示，已知Ω==421R R ，Ω=23R ，H L 1=，V U S 121=，V U S 62=。
电路原来处于稳定状态，0=t 时，开关S 闭合，试求)0(+L i 和)0(+L u 。
题10-2 图 题10-2 图解：S 开S 闭当0t -=时，求(0)L i -223(0)(0)1S L L U i i A R R +-===+当0t +=时，求(0)L u +111813421253246(0)10(0)3L L i i i i i i i u u ++⎧⎫=⎪⎪=+⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎨⎬+=⎩⎭⎪⎪=⎪⎪⎩⎭+=+=10-3 设图示电路达到稳态，在0t =时开关S 动作，试求(0)c u +、(0)L i +、(0)i +、dtdu C /)0(+和(0)L di dt +。
(a)(b)解：当0t -=时，求(0),(0)c L u i --，等效电路如图（a ）15(0)(0).(60//20)530(60//20)C C u u V +-===+_1560(0)(0).0.2530(60//20)6020L L i i A +===++当0t +=时，求(0),(0)L c u i ++,等效电路如图（b ）(0)5200.250L u V +=-⨯=S U -+2S L15101(0)0.253010c i A +-=-=(0)(0)1/6C C du i V s dt C ++==(0)(0)0A/s L L di u dt L++==10-4设图示电路达到稳态，在0t =时开关S 动作，试求(0)c u +、(0)L i +、(0)R u +、(0)c du dt +和(0)L di dt +。
电路分析基础第二篇动态电路的时域分析标准版文档
2、若u(t)=常数（直流），则电压的变化率为零，即电容两 端有电压而无电流，故电容C相当于开路,即电容有隔直流的 作用。 直流开路性。
3、电容电压变化越快，电流越大。
三、电容电压的性质：记忆性和连续性
i(t) c du(t) dt
C i
u(t) 1
t
i(t)dt
C
+u-
初始值
1 t0i(t)dt1 t i(t)dt
四、电感的等效电路 有电流(己充电)的电感＝无电流(未充电)的电感并电流源
iL(t)
iL(t0)
1 L
t
t0 uL(t)dt
iL(t0)i1(t) I0 i1(t) t t0
一个具有初始电流的电感，若已知 iL(t0)=I0，则在 t t0 时 可等效为一个初始电流为零的电感与电流源相并联的电路，电
四、电容的等效电路：已充电电容＝未充电电容串电压源
uc(t) uc(t0)C 1
t
i(t)dt
t0
uc(t0)u1(t) U0 u1(t) t t0
一个已被充电的电容，若已知 u(t0)=U0，则在 t t0 时可
等效为一个未充电的电容与电压源相串联的电路，电压源的
电压值即为t0时电容两端的电压U0。 i(t)
二、电容元件的电压电流关系
2、若u(t)=常数（直流），则电压的变化率为零，即电容两端有电压而无电流，故电容C相当于开路,即电容有隔直流的作用。
1H电感通以图(b)所示的电流。
动态电路：含动态元件电的解电电路。容器
瓷质电容器
定在义t ≥：t0一组时最电少路的中变的量任，何若电已路知变它量们，在这样t0的时电的路数变值量称为电路固的状定态变电量。容 器（初始状态），则连同所有在
动态电路分析仿真实验
动态电路分析仿真实验一、实验目的1、掌握 Multisim 编辑动态电路、设置动态元件的初始条件、掌握周期激励的属性及对动态电路仿真的方法。
2、理解一阶 RC 电路在方波激励下逐步实现稳态充放电的过程。
3、理解一阶 RL 电路在正弦激励下，全响应与激励接入角的关系。
二、实验器材计算机、Multisim 软件三、实验内容及分析RC 一阶动态电路仿真实验1． 一阶RC 电路的充、放电在 Multisim 10中，搭建RC 充、放电仿真实验电路，如图2.2.1所示。
当动态元件（电容或电感）初始储能为零（即初始状态为零）时，仅由外加激励产生的响应称为零状态响应；如果在换路瞬间动态元件（电容或电感）已储存有能量，那么即使电路中没有外加激励电源，电路中的动态元件（电容或电感）将通过电路放电，在电路中产生响应，即零输入响应。
在 Multisim 10中，单击图2.2.1所示电路中开关J 1的控制键A ，选择RC 电路分别工作在充电（零状态响应）、放电（零输入响应）状态。
（1）RC 充电（零状态响应）J1C1 1uFR110kΩV113 V J1Key = SpaceC11uFIC=13V 31207020911022易小辉7020911037谢剑萍（2）RC 放电（零输入响应）2． 一阶RC 电路的仿真实验。
当一个非零初始状态的一阶电路受到激励时，电路产生的响应称为全响应。
对于线性电路，全响应是零输入响应和零状态响应之和。
R110kΩC11uF7020911022易小辉7020911037谢剑萍XFG1XSC1A BExt Trig++__+_12R=4.5K C=1UFC=5uf R=20k实验结论：通过实验，发现电容电压波形受 R,C 元件参数及时间常数的影响。
其中时间常数对波形的影响从图上看：1.电容冲放电过程由近似的直线变成明显的与电压成非线形关系。
2.随着时间常数的增大，电容一次充电和放电的时间间隔明显增大。
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电路分析基础实验四：动态电路的时域仿
真实验报告
实验四：动态电路的时域仿真
一.实验内容及要求
1．使用Multisim仿真测试动态电路中常用的换路元件功能。
2．利用Multisim仿真分析动态电路。
二.实验要求
1．掌握动态电路的工作原理和常用的换路元件功能。
2．掌握Multisim仿真分析动态电路的方法。
三.实验设备
PC机、Multisim软件
四.实验步骤
1．使用Multisim编辑动态电路中的储能元件和换路元件：从元器件库中选择储能元件电容和电感，设置储能元件的参数；从元器件库中选择常用的换路元件，包括单刀单掷开关、单刀双掷开关、电流控制开关、电压控制开关、时间延迟开关，设置换路元件的参数。
（1）储能元件电容和电感的添加
（2）放置开关
1）单刀单掷开关
2）单刀双掷开关
3）电流控制开关
4）电压控制开关
5）时间延迟开关
2．仿真测试时间延迟开关的功能：用Multisim绘制电路原理图1，使用菜单栏中的Simulate→Analyses→Transi ent analysis命令进行仿真，设置Starttime(TSTART)=0s和End time(TSTOP)=0.005s，观察并记录V(2)的变化曲线。
图1延迟开关功能测试仿真电路原理图
（1）绘制电路原理图1如下：
（2）设置Start time(TSTART)=0s和End time(TSTOP)=0.005s，观察并记录V(2)的变化曲线如下：3．仿真测试电压控制单刀双掷开关的功能：用Multisim 绘制电路原理图2，打开示波器，设置参数Timebase→Scale=50ms/Div，使用菜单栏中的Simulate→Run 命令进行仿真，使用菜单栏中的Simulate→Stop命令停止仿真，观察并记录示波器显示的信号波形。
图2电压控制单刀双掷开关功能测试仿真电路原理图
（1）绘制电路原理图2如下图：
（2）示波器设置参数XXX→Scale=50ms/Div，使用菜单栏中的Simulate→Run命令进行仿真，使用菜单栏中的Simulate→Stop命令停止仿真，观察并记录示波器显示的信号波形下图：
4．动态电路的时域仿真：用Multisim绘制电路原理图3，使用菜单栏中的Simulate→Analyses→Transientanalysis命令进行仿真，设置Starttime(TSTART)=0s和Endtime(TSTOP)=0.01s，观察并记录V(3)的变化曲线；设置电容初值电压为5V，设置Transient analysis→XXX→User defined，进行仿真分析，观察并记录V(3)的变化曲线。
图3动态电路的时域仿真电路原理图
绘制电路原理图如下：。