电路与电子线路实验I（软件）——北京理工大学
（第一部分）
实验1 叠加定理的验证
一、实验任务
完成叠加原理的验证。
二、实验原理
在多个独立电源、线性受控源和线性无源元件共同组成的线性电路中，某一支路的电压（或电流）等于每一个独立电源单独作用时，在该支路上所产生的电压（或电流）的代数和。——叠加原理
三、实验步骤
器件调用；
1Ω电阻R1，R2，R3，R4；直流电压源；直流电流源；电流表；电压表；接地线
器件参数设置；
(1)V1=12V，I1=10A；(2)V1=0V,I1=10A;(3)V1=10V,I1=0A
仿真参数设置；
无
四、软件仿真
1、仿真结果的记录、相关输出节点的测量；
- u1=-1.6V , i1=6.8A
- u2=-4V ,i2=2A
- u3=2.4V ,i3=4.8A
2、比较实验结果与理论计算；
实验结果：(2)与(3)的结果相加正好为(1)的值。与理论相符
五、回答实验题目中的问题
V2是将电压源看作通路，只有电流源时的数据，得u2和i2，同样的，V3是不考虑电流源，将其视为断路时的数据，得u3和i3，而u1=u2+u3,i1=i2+i3符合叠加原理的描述。
实验2 并联谐振电路仿真
一、实验任务
(1)验证RLC并联电路谐振条件及谐振电路的特点；
(2)学习使用multisim仿真软件进行电路模拟。
二、实验原理
Y=1/R+j(ωC-1/ωL)
发生谐振时ωC=1/ωL
三、实验步骤
器件调用；
接地符、电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1
器件参数设置；
电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置 为AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。
仿真参数设置；
AC分析：频率范围1HZ—100MHZ，纵坐标为10倍频程，扫描点数为10，观察输出节点为Vout响应。
TRAN分析： 分析5个周期输出节点为Vout的时域响应。
四、软件仿真
1、仿真结果的记录、相关输出节点的测量；
AC分析：
TRAN分析：
2、比较实验结果与理论计算；根据所学内容判断，实验结果与理论相符
五、回答实验题目中的问题
实验结果V（out）数据
AC分析：
TRAN分析：
实验3 含运算放大器的比例器仿真
一、实验任务
含运算放大器的比例器仿真
二、实验原理
附上图片
三、实验步骤
器件调用；
分别调出电阻R1、R2，虚拟运算放大器OPAMP_3T_VIRTUA，虚拟仪器函数发生器Function Generator与虚拟示波器Oscilloscope。
器件参数设置；
电阻R1=1KΩ，电阻R2=5KΩ。函数发生器分别为正弦波信号、方波信号与三角波信号。频率均为1khz，电压值均为1。其中方波信号和三角波信号占空比均为50%。
仿真参数设置；
四、软件仿真
1、仿真结果的记录、相关输出节点的测量；
正弦波：
方波：
三角波：
2、比较实验结果与理论计算；
五、回答实验题目中的问题
列出节点方程：（G1+G2）u2-G1u1-G2u3=0
由于反相端“虚地”故u2=0，u3=-R2/R1*u1
故u0/us=-5对应的示波器channelA示数是channelB示数的-5倍；
在误差允许的
范围内，实验数据符合这一结论。
实验4二阶电路瞬态仿真
一、实验任务
完成二阶电路瞬态仿真。
二、实验原理
由角频率表达式可知，电感大小不变时，大小与C有关，C越小，
越大，周期越小，振动频率越大。
三、实验步骤
器件调用；电容C1电阻L2，接地
器件参数设置；C1的电容值分别取1000u，500u，100u，10u
仿真参数设置；
依次选择选择菜单栏里的“simulate->Analyses->Parameter Sweep Analysis”，调出参数扫描分析对话窗口，选择扫描参数的器件类型为“capacitor”，扫描变量类型为“list”，
分别将0.001,0.0005,0.0001,1e-005
输入选框内。然后选择对话框菜单栏的“output”按钮，在左侧的变量中选择“V(out)”,单击“Add”按钮，这样，参数扫描分析设置完成。
四、软件仿真
1、仿真结果的记录、相关输出节点的测量；
2、比较实验结果与理论计算；
五、回答实验题目中的问题
C 1000μ 500μ 100μ 10μ
T 6.4ms 4.4ms 2.0ms 664.83μs
f 156.25 227.27 500 1504.14 Hz
ω 981.75 1428.00 3141.59 9450.83
（第二部分）
实验1 戴维南等效定理的验证
- 实验任务
戴维南等效定理的验证
二、实验原理
由线性电阻，线性受控源和独立源组成的线性单口网络 N， 就其端口来看，可以等效为一个电压源与电阻串联的组合。电压 源的电压等于该网络的开路电压 uOC；其串联电阻为该网络中所 有独立源为零值时的入端等效电阻 R0。
三、实验步骤
Figure 1：
A1=5.772mA
U1=2.713V
Figure 2：将电压源从电路中移除，并使用虚拟一下数字万用表测试电路阻抗；
R = 223Ω
Figure 3：将电阻RL从电路中移除，并使用电压表测量开路电压；
U=4V
Figure 4：验证戴维南定理
器件调用；电阻电源参数如上图所示。
器件参数设置；如上图
仿真参数设置；
四、软件仿真
1、仿真结果的记录、相关输出节点的测量；
Figure 1：A1=5.772mA U1=2.713V
Figure 2：R = 223Ω
Figure 3：U=4V
Figure 4：A2=5.772mA U2=2.713V
2、比较实验结果与理论计算；
五、回答实验题目中的问题
计算等效电阻R0：R0=91+(220||330)=233Ω;
计算开路电压Uoc：Uoc=220/（220+330）*10=4V;由戴维南等效电路的知识，figure1与figure4是等效的，故470Ω电阻的电流和电压是相同的
实验2 元件模型参数的并联谐振电路
一、实验任务
元件模型参数的并联谐振电路
二、实验原理
三、实验步骤
器件调用；R1，R2，L1，C1，V1
器件参数设置；R1=10Ω，L1=2.5mH，C1=40μF，R2=2kΩ，信号源AC为5
仿真参数设置；
simulate –>Parameter Sweep：
AC分析设置：扫描范围1Hz~100MHz,横坐标扫描模式为Decade,纵坐标为线性。每十倍频程扫描点数为10点，同学们自己设置100和1000点并分析所得结果的异同。
四、软件仿真
1、仿真结果的记录、相关输出节点的测量；
2、比较实验结果与理论计算；
五、回答实验题目中的问题
并联谐振电路中，U(c)=U(s),品质因数Q=U(c)/U(s)=1保持不变，故幅度峰值保持不变；
ω0越小,BW越小，即通频带越窄。四条图线（紫，绿，蓝，红）对应的电容C大小依次是4e-004,4e-005,4e-006,4e-007.
每十倍频程扫描点数为10点，100点，1000点的图像形状大致一样，但是扫描点数越大，图像曲线越光滑
实验3 电路过渡过程的仿真分析
一、实验任务
电路过渡过程的仿真分析
二、实验原理
三、实验步骤
器件调用；电阻R、电感L、电容C、接地符和信号源V1
器件参数设置；Initial Value 1V，Pulsed Value 0V，Delay Time 0s，Rise Time 0s，Fall Time 0s，Pulse Width 60μs，Period 120μs
仿真参数设置；依次选择选择菜单栏里的“simulate->Analyses->Transient Analysis”调出瞬态分析参数设置对话窗口，起始时间设为0，结束时间设为5*120us=0.0006s，其他保持默认。然后选择对话框菜单栏的“output”按钮，在左侧的变量中选择“V(3)”,单击“Add”按钮，这样，瞬态分析参数设置完成。在电路分析参数都设置好以后，单击“simulate”按钮，开始仿真。
四、软件仿真
1、仿真结果的记录、相关输出节点的测量；
Rd=2√L/C à Rd=2000，则5k为过阻尼
2、比较实验结果与理论计算；
五、回答实验题目中的问题
过阻尼：
临界阻尼：
欠阻尼：
过阻尼响应形式为：uc（t）=K1*exp（s1t）+K2*exp（s2t）
临界阻尼响应形式为：uc（t）=（K1+K2t）*exp（st）
欠阻尼响应形式为：uc（t）=exp（-αt）*[K1cos(ωdt)+K2sin(ωdt)]
瞬态分析和参数分析的特点：
瞬态分析是一种非线性时域分析方法，是在给定输入激励信号时，分析电路输出端的瞬态响应。
参数扫描分析是指在规定范围内改变指定元器件参数，对电路的指定节点进行直流工作点分析
总结：心得体会。
通过在Multisim上进行仿真实验，了解到叠加原理，戴维南定理的原理依据，知道了瞬态分析和参数分析得到相应的结果。
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