电路仿真课程设计报告1Word文档下载推荐.docx
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电路图:
、
示波器显示图:
理论分析:
先用变压器将220V的交流电转化为20V的交流电,再用二极管将20V交流电的负值滤掉,因为电容充电很快(周期0.02S)而放电相对比较慢,所以电阻两端能维持一个稳定的电压。
将电容的C调的小一点可以使充放电的速度加快,就可以使得输出电压变化幅度很小。
仿真结果:
通过电路,将220V的交流电转化成了大约20V的直流电。
综合设计2:
风扇转速与风扇电机的端电压成正比;
风扇电机的电感线圈的内阻为200欧姆,线圈的电感系为500mH。
风扇工作电源为市电,即有效值220V,频率50Hz的交流电。
无损调速器,将风扇转速由最高至停止分为4档,即0,1,2,3档,其中0档停止,3档最高。
各档波形图:
分别调至1.2.3档胡波形图;
从图可以看出,换不同的档位电压的振幅大小不同,即是电压大小不同,越高档振幅越大,电压越大,风速与电压成正比,所以风速越大。
当开关接0档时的电压值:
示数:
接入1档时,串连一个1H的电感,风扇两端电压115.213v.如图所示:
接入2档时电路串连一个0.25H的电感。
电压186.407V。
如下图所示:
接入3档时,直接用市电。
电压222.032V。
用电感做为电路电压的分压,因为电感只作为能量交换的原件,不消耗功率,所以达到无损的条件。
当用大小的不同的电感时,接入电路时分压大小不同,达到调速作用。
如上面各图所示。
由图可知,当开关分别置1,2,3时,示波器电压波振幅依次增大,即风扇两端的电压依次增大,其中当风扇置0档时,电压为零,满足风扇转速与风扇电机的端电压成正比的条件。
设计3:
设计1阶RC滤波器。
条件:
一数字电路的工作时钟为5MHz,工作电压5V。
但是该数字电路的+5v电源上存在一个100MHz的高频干扰。
要求:
设计一个简单的RC电路,将高频干扰滤除。
去掉高频电源时并入电容的电路图及波形图:
去掉低频电源的电路图及波形图:
在高低频电源同时存在时加入电容的电路图及波形图:
结论分析:
电容有通高频的作用,当电路中有高频干扰时,可在电路中接近电源的地方加一小电容,即可将高频干扰滤过,得到我们想要的工作电压。
设计4:
降低电力传输损耗电路的设计
一感性的电力传输线(包含电路损耗),负载为感性阻抗,传输电压可变。
电路等效结构如图4。
2-1所示。
解:
方法一:
提高负载的电压。
对一个变压器:
为原线圈电压,电流,
为副线圈电压,电流。
当我们降低
的比值时,即相应的提高
,降低
,以提高了
。
减少。
未升压前的功率对比,左边为传输前输出功率,右边为传输后的功率:
消耗功率:
P1=69.501-34.759=34.742(W)。
T=34.742/69.501=499%.可见传送功率非常低。
升压后的前后功率对比,左边为传输前功率,右边为传输后功率:
P=P1-P2=0.128(W).功率非常接近。
由结果看出,提高负载的电压,使的保证所需功率不变条件下,大大的减少了传输损耗,符合题意要求。
方法二:
当负载端口并联电容,若电容电流为
(其超前电压
),原理电路图如下:
则线路电流为
其向量关系如图:
由图可以看出:
线路电流I明显减少。
由向量知道
,并联电容C后
,功率因数增加了,所以
会减小。
(加大功率因数法,即负载端口并联电容)电路图:
并联电容前:
功率也大约有50%。
即是传送电能过程消耗了近50%的电能。
并联电容后:
线路消耗功率:
P=P1-P2=3.943(W).传输功率:
T=40.337/44.280=91.09%.
由结果看出,并联电容提高电力传输效率,减小电力传输损耗,符合题意要求。
输电过程中,输电线损耗功率很大,为减少损耗,输电线应采用导电性能良好的金属制成,并减小输电线电流,设负载的功率因数为
设负载电压
的初相为零,即
由于负载吸收功率
,故线路电流
所以线路损耗功率为:
;
所以,要减少损耗就应该提高
或功率因数
由上面的分析及电路仿真结果可知,两种降低电力传输损耗的功能,且未改变整个电路的阻抗性质,达到题目要。
综合设计7:
设计题:
已知ω=103rad/s,Zs=Rs+jXs=50+j100Ω,R=100Ω,Us=100ν,
现在手头只有电容器,问你R与电源之间连接一个什么样的电路,才能使R获得最大Pm画出仿真电路图,并求出原件的参数取值和Pm值。
上图为原图的功率值,下图为改变后的电路。
通过计算可以得出并联1F电容时可以使功率达到最大。
而由图可知电容与其它负载是并联关系,所以根据电容之间的串并联关系可以求出电容的值和电感的值,从而确定R与电源之间电路的连接,此时的功率达到最大。
仿真分析:
由上比较可知功率提高了。
PCB设计:
综合设计3:
设计一阶RC滤波器。
西安邮电学院电子工程学院电路设计仿真与基础训练过程考核表
班级/序号
/
承担任务实验室(单位)
微电子学系
所在部门
实施时间
具体内容
第一周
第二周
指导教师(师傅)姓名
职务或职称
助理工程师
指导教师(师傅)
对学生的评价
学习态度
□认真□一般□不认真
学习纪律
□全勤□偶尔缺勤□经常缺勤
实践能力
□很强□一般□较差
指导教师(师傅)对学生专业知识或社会实践能力等情况的意见
指导教师(师傅)签字
年月日
西安邮电学院电子工程学院电路设计仿真与基础训练成绩鉴定表
进行时间
成绩鉴定
学习内容(20分)
与教学任务计划结合程度(10分)
与专业培养结合程度(6分)
其它(4分)
接受单位评价
(20分)
实践能力(10分)
学习态度(6分)
学习纪律(4分)
报告鉴定
(60分)
报告内容与实践过程紧密结合(15分)
报告内容与教学计划内容紧密结合(15分)
报告质量(主题、结构、观点、逻辑、资料、字数30分)
评阅教师姓名
张阿宁
职称
成绩
评语
评阅教师签字