仿真軟件使用練習(xí)+實(shí)驗(yàn)一

1、練習(xí)1、采用虛擬儀器測量電位和電壓一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)設(shè)置Multisim 9的界面。2學(xué)習(xí)建立電路文件。2學(xué)習(xí)電路元件的放置、元件參數(shù)的設(shè)置，熟悉元件的旋轉(zhuǎn)、改變顏色、改變標(biāo)識、移動、刪除等操作。3掌握虛擬電壓表、電流表、實(shí)時測量探針的使用方法。4熟悉連接電路元件、設(shè)置導(dǎo)線和節(jié)點(diǎn)的顏色、移動導(dǎo)線和節(jié)點(diǎn)、刪除導(dǎo)線和節(jié)點(diǎn)等操作。5驗(yàn)證電路中電位的相對性、電壓的絕對性。加強(qiáng)對電位、電壓關(guān)系的理解。6驗(yàn)證電路中等電位點(diǎn)的特性。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1直流電壓源 2臺2直流電壓表 1塊3直流電流表 1塊4實(shí)時測量探針 1只5滑動變阻器 1個6電阻 2個三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、打開Preferences對話框。選擇

2、Circuit標(biāo)簽，打開Circuit頁，在Show區(qū)中的Show node names選項(xiàng)欄前面打上“”，顯示電路連接點(diǎn)的編號。 2、選擇Component Bin標(biāo)簽，打開Component Bin頁。 3、在Symbol standard區(qū)內(nèi)，選擇DIN（歐洲標(biāo)準(zhǔn)），然后單擊“OK”按鈕。 4、單擊系統(tǒng)工具欄中的保存按鈕 5、在對話框中輸入文件名“采用虛擬儀器測量電位和電壓”，并選擇存儲路徑，單擊“保存”按鈕。6、在電路窗口中建立如圖2-1示電路。 圖2-1 測量電位和電壓電路7、雙擊電路中的滑線變阻器R3，彈出其屬性對話框。 8、選擇Value頁，在Key欄中輸入A，在Incremen

3、t欄中輸入1。這表示每按一次A鍵，滑動點(diǎn)右邊的電阻所占百分比增大1%。這相當(dāng)于滑動變阻器的滑動觸頭向左移動；按shift+A，滑動點(diǎn)右邊的電阻所占百分比減小1%，這相當(dāng)于滑動變阻器的滑動觸頭向右移動。并設(shè)置R3的電阻值為500 ohm，然后單擊“確定”按鈕。 9、單擊仿真開關(guān) 。10、將實(shí)時測量探針的探頭移到電路的各點(diǎn)上，測出各點(diǎn)的電位，并計(jì)算三個電阻的電壓。 11、測量完畢后，再單擊實(shí)時測量探針按鈕，放回實(shí)時測量探針。12、單擊仿真開關(guān)，停止仿真。 13、改選節(jié)點(diǎn)6為參考點(diǎn)，將接地端改接到節(jié)點(diǎn)6的位置上。16、單擊仿真開關(guān) 。17、用實(shí)時測量探針測出各點(diǎn)的電位，并計(jì)算三個電阻的電壓。18、反

4、復(fù)按A鍵和shift+A鍵，移動滑動變阻器的滑動觸頭，觀察電壓表的讀數(shù)變化。當(dāng)電壓表的讀數(shù)近似為零時，表明電壓表兩端的兩個節(jié)點(diǎn)的電位相等，是等電位點(diǎn)。 19、單擊仿真開關(guān)，停止仿真。 20、取下電壓表，用一根導(dǎo)線將兩個等電位點(diǎn)連接起來。 21、單擊仿真開關(guān) 。22、記錄電流表的讀數(shù)，并用實(shí)時測量探針測出各點(diǎn)的電位，計(jì)算三個電阻的電壓。四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1在建立電路過程中，每進(jìn)行一步操作后，都要單擊系統(tǒng)工具欄中的保存按鈕（或執(zhí)行File菜單中的Save命令）保存電路文件，以避免由于突然斷電等原因造成不必要的損失。2在Multisim中用“ohm”表示電阻的單位“”。3在連接電路時，可稍微移動一下與

5、連接點(diǎn)相連的元件，查看是否有“虛焊”現(xiàn)象。特別要注意接地端的連接，如果一個電路沒有連接上接地端，通常不能有效地進(jìn)行仿真。4要等電路達(dá)到穩(wěn)定后，再讀取電流表、電壓表的讀數(shù)。5在運(yùn)行仿真時，不允許改接電路。五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與分析1分析參考點(diǎn)改變時，電路中各點(diǎn)的電位和兩點(diǎn)間的電壓的改變情況。2分析將兩個等電位點(diǎn)之間用導(dǎo)線短接時，對其他支路的影響情況。3總結(jié)電路中電位與電壓的區(qū)別與聯(lián)系。4總結(jié)使用Multisim軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的操作經(jīng)驗(yàn)。 六、思考題試用Multisim軟件的電壓表、電流表測量如圖2-2所示電路中各支路的電流和各支路的電壓，驗(yàn)證基爾霍夫定律。分別以a點(diǎn)、b點(diǎn)為參考點(diǎn)，用實(shí)時測量探針測量出

6、電路中各點(diǎn)的電位。圖2-2 直流電路練習(xí)2 疊加定理的驗(yàn)證一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證疊加定理。2掌握虛擬電壓表、電流表、單刀雙擲開關(guān)的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1直流電壓源 2臺2直流電壓表 1塊3直流電流表 2塊4電阻 5個5單刀雙擲開關(guān) 2個三、實(shí)驗(yàn)原理與說明在含有多個獨(dú)立源的線性電路中，任一支路的電流（或電壓）等于各獨(dú)立源單獨(dú)作用在該電路時，在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。線性電路的這一性質(zhì)稱之為疊加定理。疊加定理說明了線性電路中各個電源作用的獨(dú)立性，這是一個重要的概念。任何一個獨(dú)立電源作用在線性電路中所產(chǎn)生的響應(yīng)，并不因?yàn)槠渌娫吹拇嬖诙艿接绊?。四、?shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、在電路窗

7、口中建立如圖2-3示電路。 圖2-3 實(shí)驗(yàn)電路。2、首先讓電路中兩個電壓源共同作用。 3、單擊仿真開關(guān) 。4、電路達(dá)到穩(wěn)定后，記錄兩只電流表和電壓表的讀數(shù)。5、再讓電路中的電壓源V1單獨(dú)作用 。 6、單擊仿真開關(guān) 。7、電路達(dá)到穩(wěn)定后，記錄兩只電流表和電壓表的讀數(shù)。8、然后讓電路中的電壓源V2單獨(dú)作用 。 9、單擊仿真開關(guān) 。10、電路達(dá)到穩(wěn)定后，記錄兩只電流表和電壓表的讀數(shù)。比較三次測量的數(shù)據(jù)可得各電壓電流的數(shù)值應(yīng)該是兩個分量之和。七、思考題將電路中的電阻R2改為二極管，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證疊加定理是否適用于非線性電路。實(shí)驗(yàn)一、戴維寧定理的驗(yàn)證 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)子電路的創(chuàng)建與調(diào)用。2掌握有源

8、單口網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測量方法。3通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證戴維寧定理。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1直流電壓源 2臺2直流電流源 1臺3直流電壓表 2塊4直流電流表 2塊5電阻 4個6可變電阻 2個三、實(shí)驗(yàn)原理與說明具有兩個引出端紐，內(nèi)部含有獨(dú)立電源且兩個端紐上的電流為同一電流（這稱為端口條件）的部分電路稱為有源單口網(wǎng)絡(luò)，也稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)。戴維寧定理指出：對于任意一個線性有源單口網(wǎng)絡(luò)，可用一個電壓源及其內(nèi)阻R0的串聯(lián)組合來代替。電壓源的電壓為該網(wǎng)絡(luò)N的開路電壓；內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)N中所有理想電源為零時，從網(wǎng)絡(luò)兩端看進(jìn)去的等效電阻。等效電阻R0的計(jì)算，常采用以下四種方法：（1）無源單口網(wǎng)絡(luò)的等效變換法將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部

9、所有獨(dú)立源置零后，用無源單口網(wǎng)絡(luò)的等效變換方法計(jì)算出其等效電阻。（2）開路、短路法先分別用實(shí)驗(yàn)方法測量或用計(jì)算方法求出有源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC和短路電流ISC，如圖2-4所示。 圖2-4 短路法求等效電阻（3）外加電壓法將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源置零后，在所得到的無源二端網(wǎng)絡(luò)的兩端鈕之間外加一個電壓U，測量或計(jì)算流入網(wǎng)絡(luò)的電流I，如圖2-5所示。再根據(jù)歐姆定律求出等效電阻，即 圖2-5 外加電壓法法求等效電阻四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1建立有源單口網(wǎng)絡(luò)子電路首先在電路窗口中放置所需元件。執(zhí)行Place菜單中HB/SB Connector命令，放置兩個端鈕。將鼠標(biāo)的光標(biāo)指向端鈕，單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷

10、菜單，在快捷菜單中選擇Flip Horizontal命令修改端鈕的方向。分別雙擊兩端鈕，將這兩個端鈕分別命名為a和b。連接各元件，如圖2-6所示。 圖2-6 有源單口網(wǎng)絡(luò)子電路然后，選中圖中所有元件，執(zhí)行Place菜單中Replace by Sucircuit命令，在出現(xiàn)的Subcircuit Name對話框中為子電路命名，單擊OK按鈕后即可得到如圖2-7所示的子電路。 圖2-7 子電路2測量有源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓 在有源單口網(wǎng)絡(luò)的兩端接一個直流電壓表。單擊仿真開關(guān) 。電路達(dá)到穩(wěn)定后，記錄電壓表的讀數(shù)，測得有源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓3測量有源單口網(wǎng)絡(luò)的短路電流 在有源單口網(wǎng)絡(luò)的兩端接一個直流電流表。單擊仿真開關(guān)。 電路達(dá)到穩(wěn)定后，記錄電流表的讀數(shù)，測得有源單口網(wǎng)絡(luò)的短路電流。 根據(jù)有源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和短路電流的測量值，計(jì)算等效電阻。4、在同一電路窗口中，根據(jù)有源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和等效電阻，建立有源單口網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路。分別在有源單口網(wǎng)絡(luò)和它的等效電路兩端接上一個相同的可變電阻，如圖2-8所示。按A鍵同時改變兩個可變電阻的阻值，測量兩個電路的外特性，比較測量結(jié)果。圖2-8 等效電路五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)時，要注意電壓、電流的實(shí)際方向。2在同一個電路中，可以建立多個子電