《電子電路基礎》實驗指導書.doc

電子電路基礎編撰閩江學院計算機實驗教學中心印制15目 錄實驗一 串聯(lián)分壓電路設計 1實驗二 三相電路工作狀態(tài)的研究 5實驗三 rc低通濾波器頻響特性測試 8實驗四 小信號共發(fā)射極電壓放大器電路仿真 10實驗五 rc正弦波信號發(fā)生器仿真 13實驗一 串聯(lián)分壓電路設計實驗目的（1）學會使用multisim仿真軟件。（2）學會搭建串聯(lián)分壓仿真電路。（3）學會測試各元件上的電壓。（4）驗證串聯(lián)電路分壓原理。實驗環(huán)境每位同學有一臺安裝了windows xp高級服務器版的計算機，并已安裝了multisim 8.0或更高版本的電子仿真軟件。實驗內容1熟悉multisim仿真軟件 運行multisim仿真軟件，其工作界面如圖1所示圖1 multisim仿真軟件工作界面由圖1可見，multisim軟件的工作界面與許多應用軟件的工作界面類似。該工作界面由菜單欄、電路工具欄、電子器件欄、電路設計窗口、電路描述窗口、虛擬儀表和測量工具欄等組成。用做仿真實驗的主要是菜單欄、電子零件欄和測量工具欄這三項。2.搭建串聯(lián)分壓仿真電路步驟一：運行multisim軟件，執(zhí)行【file|new】命令，打開一個新的電路工作窗口。步驟二：單擊電子器件工具欄中的【電源】按鈕，在圖2所示的圖標中，選擇dc-power選項，然后單擊ok按鈕，即可將電池圖標拖放到電路工作窗口中。 圖2 電源窗口步驟三：在圖2所示的界面中選擇dgnd選項，將接地的符號拖入工作界面。步驟四：單擊【電阻元件】圖標，在basic virtual欄目下，選擇resistor virtual選項，如圖3所示，單擊ok按鈕可將電阻拖放到電路工作窗口中。圖3 電阻窗口步驟五：重復步驟四的錯做或采用復制、粘貼的功能再拖放一電阻元件到工作界面中。對于要進行翻轉的元件，可以對該元件進行右擊，再彈出的快捷菜單中選擇對應的命令進行翻轉操作。步驟六：修改元件的參數(shù)值（虛擬器件才可修改參數(shù)值） 對于虛擬元件，如果想修改其參數(shù)值，可以對該元件雙擊，再彈出的元件屬性對話框中設置相應的值。 步驟七：并接數(shù)字萬用表 單擊測量儀器欄（圖4）中的multimuter按鈕，將數(shù)字萬用表拖 圖4到工作界面中。整個仿真電路如圖5所示。圖5 串聯(lián)分壓仿真電路3.運行串聯(lián)分壓仿真電路，驗證分壓原理運行simulate菜單下的run命令，再雙擊萬用表，得到相應電阻上的電壓值，結果如圖6所示。圖6 仿真結果圖由仿真結果知，電壓源為12v,電阻上的壓降分別為4v和8v，分壓電路搭建合理，仿真結果正確。相關知識 如果各負載并聯(lián)，萬用表與各負載串聯(lián)，則變?yōu)殡娏鞣至麟娐贰Ｋ伎迹?）元件連接方法？（2）線條移動方法？（3）節(jié)點如何添加？（空白處右擊，在彈出的快捷菜單中單擊place schematicjunction） （4）仿真電路運行后，如何進行修改（單擊開關按鈕，將正在運行的電路關閉）實驗二 三相電路工作狀態(tài)的研究實驗目的（1）掌握三角形接法三相電路的連接方式。（2）驗證三角形負載線電流、相電流和線電壓與相電壓之間的關系。（3）掌握星形接法三相電路的連接方式。（4）驗證星型負載線電流、相電流和線電壓與相電壓之間的關系。實驗環(huán)境每位同學有一臺安裝了windows xp高級服務器版的計算機，并已安裝了multisim 8.0或更高版本的電子仿真軟件。實驗內容1.搭建三角形負載三相電路步驟一：運行multisim仿真軟件，單擊電子器件欄中的【電源】按鈕，選擇three_phase_delta選項，單擊ok按鈕將電源圖標放入編輯窗口中，并對其雙擊修改電壓為220v，頻率為50hz。步驟二：拖入三個相同的電阻和電感。步驟三：拖入4個萬用表，按圖1進行搭建。其中萬用表1和2作為電壓表，3和4作為電流表。圖1 三角形負載三相仿真電路2. 驗證三角形負載線電流、相電流和線電壓與相電壓之間的關系驗證負載線電壓和相電壓關系： 運行仿真電路，雙擊打開兩個電壓表，設置為交流電壓模式，得圖2，可知線電壓與相電壓相等，滿足三角形負載相電壓等于線電壓的關系。圖2三角形負載線電壓和相電壓仿真運行結果驗證線電流和相電流的關系：雙擊打開電流表，設置為交流電流模式，得圖3.圖3三角形負載線電流和相電流仿真運行結果其中，220.056ma為線電流，127.061ma為相電流，滿足三角形負載線電流為相電流倍的關系。3.搭建星型負載三相電路步驟一：運行multisim仿真軟件，單擊電子器件欄中的【電源】按鈕，選擇three_phase_delta選項，單擊ok按鈕將電源圖標放入編輯窗口中，并對其雙擊修改電壓為220v，頻率為50hz。步驟二：拖入三個相同的電阻和電感。步驟三：拖入2個萬用表，按圖3進行搭建。萬用表1和2作為電壓表。圖3 星型負載三相仿真電路4. 驗證負載形負載線電壓和相電壓之間的關系 運行仿真電路，雙擊打開電壓表，設置為交流電壓模式，得圖4圖4 星型負載線電壓和相電壓仿真結果圖由圖可知，線電壓為380.962v，相電壓為219.953v，滿足星型負載線電壓為相電壓倍的關系。因線電流和相電流的關系在這很明顯可知相等，所以無需驗證。相關知識 該實驗的電壓源為三角形接法，將其改為星型接法，將得到相同的結果。思考（1）該實驗中，負載都為對稱負載，如負載不對稱時，還滿足關系嗎？（2）在驗證星型負載三相電路中，負載值設置的較大，如果設得太小，會出現(xiàn)什么情況？實驗三 rc低通濾波器頻響特性測試實驗目的（1）學會搭建rc低通濾波器電路。（2）研究濾波器的頻率特性實驗環(huán)境每位同學有一臺安裝了windows xp高級服務器版的計算機，并已安裝了multisim 8.0或更高版本的電子仿真軟件。實驗內容1搭建rc低通濾波器電路 步驟一：單擊電器件工具欄的【電源】按鈕，在如圖1所示的對話框中，選擇signalvoltag選項，再選擇ac_voltag選項，單擊ok按鈕，將交流信號源拖入工作界面。圖1 電源窗口步驟二：拖入電阻，電容和接地點到工作界面，并對電阻和電容參數(shù)進行適當?shù)男薷摹２襟E三：單擊測量儀工具欄中的波特圖儀按鈕，將其拖入到工作界面。步驟四：對各元件進行連線，得到如圖2所示的rc低通濾波器電路圖。圖2 rc低通濾波器仿真電路2.頻率相應特性測試 運行rc低通濾波器仿真電路，雙擊波特圖儀，打開波特圖儀的工作面板。啟動電路仿真按鈕，調節(jié)橫軸的標度為log（對數(shù)），縱軸的標記為lin（線性），設置好起始和終止值。使波特圖儀所描繪的曲線便于測量。用鼠標拖測量標尺，即可測出電路的截止頻率，如圖3所示。圖3 截止頻率測量圖由圖3可知，該rc低通濾波器的截止頻率約為137hz。思考低通濾波器的工作原理實驗四 小信號共發(fā)射極電壓放大器電路仿真實驗目的（1）學會搭建共發(fā)射極電壓放大器仿真電路。（2）利用仿真電路測試靜態(tài)工作點參數(shù)和動態(tài)參數(shù)實驗環(huán)境每位同學有一臺安裝了windows xp高級服務器版的計算機，并已安裝了multisim 8.0或更高版本的電子仿真軟件。實驗內容1搭建共發(fā)射極電壓放大器電路步驟一：單擊電子器件工具欄【三極管】按鈕，在圖1所示的對話框中選擇transistor選項，然后再選擇bjt_npn_virtual選項，單擊ok按鈕將理想化的三極管拖入到工作界面，設置該三極管的放大倍數(shù)為100。步驟二：往工作界面中拖入四個電阻，阻值分別設置為330k、2k、2k和200；拖入兩個電容，容值分別設置為10uf、10uf；拖入兩個不同形式的電壓源和三個萬用表，按圖1形式進行連線。圖1 共發(fā)射極電壓放大器仿真電路2.靜態(tài)工作點的測量運行仿真電路，雙擊萬用表圖標打開萬用表面板，將xmm1和xmm2的面板設置為測量電流a的模式，將xmm3的面板設置成測量電壓v的模式。得到如圖2所示的測量結果。圖2 靜態(tài)工作點測量結果 由圖2知，該電路的靜態(tài)工作點為ibq=15.876a，icq=1.584ma，vceq=2.832v。3.動態(tài)參數(shù)的測量 按圖3搭建好動態(tài)電路圖，其中xsc1使雙蹤示波器，可單擊測量工具欄中的【oscilloscope】按鈕，將其拖入到工作界面。圖3 動態(tài)參數(shù)測量仿真電路運行仿真電路，打開萬用表的工作面板，將兩個萬用表都設置成測量交流電壓模式。雙擊示波器，打開示波器的面板，進行參數(shù)設置，是示波器的屏幕上顯示出便于測量的信號波形，如圖4所示。圖4 動態(tài)參數(shù)測量結果由萬用表可知，輸出信號電壓的幅度為380.309mv，輸入信號電壓的幅度為6.309mv。電壓放大柏樹為-380.309/6.309，約為60倍，與理論計算結果相符合。思考：雙蹤示波器測哪兩路波形？實驗五 rc正弦波信號發(fā)生器仿真實驗目的 （1） 學會搭建rc正弦波信號發(fā)生器仿真電路（2） 測試正弦信號波實驗環(huán)境每位同學有一臺安裝了windows xp高級服務器版的計算機，并已安裝了multisim 8.0或更高版本的電子仿真軟件。實驗內容1. 搭建rc正弦波信號發(fā)生器仿真電路步驟一：拖5個電阻、兩個電容、一個接地點到工作界面，電阻的阻值分別設置為5.1 k、9.1 k、2.7 k、10 k、10 k，兩個電容的容值都設為0.015uf。步驟二：單擊電子器件工具欄上的【二極管】按鈕，拖入兩個二極管到工作界面。步