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电路CAA课设(一阶暂态分析)

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  • 2025/5/1 23:08:21

3.4一阶RL电路仿真图

400uA300uA200uA100uA0A0sI(L1) Time0.5ms1.0ms1.5ms2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0ms

图3-4-1 电感L1的电流变化曲线

-200mV0V400mV200mV-400mV0s0.5ms1.0msV(L1:1) - V(L1:2)1.5ms

2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0ms Time图3-4-1 电感L1的电压变化曲线

8

400mV300mV 200mV 100mV 0V0s0.5ms1.0msV(R1:1) - V(R1:2)1.5ms

2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0ms Time图3-4-1 电阻R1的电压变化曲线

4.仿真结果分析

4.1 RC一阶电路零状态响应曲线分析

电路中时间常数?=RC=1ms,而方波的周期为0.4ms,小于时间常数。所以在电路中最终的曲线中有突变现象。在高平电位的时候电容储存电能,电压升高;而当电压源处于低平电位的时候,由于电阻的消耗能量使得电容的电压不断下降。这样,就形成了电容的电压的一会上升一会下降的变化。同理电路中的电流也会变化,当电源电压处于低电平时,电流大小与电容两端的电压的变化率成正比形成脉冲。

最终,电容电压接近于电源电压,电压和电流不再变化,电容相当于开路,电流为零。

4.2 RL一阶电路零状态响应曲线分析

电路中时间常数?=L/R=1ms,而方波的周期为0.5ms,小于时间常数。所以在电路中最终的曲线中有突变现象。在t=0时,电路中的电感相当于开路,电压等于高电位。随着时间的推移,在高平电位的时候电感储存电能,通过电感的电流不断上升;而当电压源处于低电位的时候,由于电阻的消耗能量使得电感的电流不断下降。这样,就形成了电感的电流的升降变化。而电路中的电阻的电压也会变化,当电源电压处于低电位时,电压大小与电感两端的电流的变化率成正比形成脉冲。

最终,电压和电流不再变化,电感相当于短路,电感两端电压为零。电阻的电压最终很接近于电源电压。

4.3影响因素分析

Simulation Settings中的时间设置不当,如过大或者过小,导致仿真图像不精确,以及

9

对元件的属性参数设置的不准确,例如,对方波的频宽,电压上升的时间,下降的时间设置的不好都会导致结果会有误差。

5.设计过程分析总结

这次课程设计,主要运用到PSpice中的Capture CIS Lite Edition绘制原理图,然后用simulation进行电路图的仿真曲线分析。我的设计题目是RC和RL一阶电路零状态响应分析,通过查数据,以及对原理的分析,对原理图中的参数进行反复修改和验证,终于完成了这次设计任务。这次设计验证了:

(1)一阶电路零状态响应的时间常数?决定了uC或iL趋于稳态的时间长短。 (2)RC电路中决定时间常数的参数是R和C,其中??RC。 (3)RL电路中决定时间常数的参数是R和L,其中??LR。

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6.课程设计心得

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3.4一阶RL电路仿真图 400uA300uA200uA100uA0A0sI(L1) Time0.5ms1.0ms1.5ms2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0ms 图3-4-1 电感L1的电流变化曲线 -200mV0V400mV200mV-400mV0s0.5ms1.0msV(L1:1) - V(L1:2)1.5ms 2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0ms Time图3-4-1 电感L1的电压变化曲线 8 400mV300mV 200mV 100mV 0V0s0.5ms1.0msV(R1:1) - V(R1:2)1.5ms <

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