EDA Multisim 实训报告西安科技大学.docx
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EDAMultisim实训报告西安科技大学
实验一:
二阶串联谐振电路实验
一实验目的
1.掌握Multisim软件的绘图及电路仿真方法。
2.研究电路参数对谐振
二实验工具
PC机,Multisim13.0软件
三实验原理
RLC串联电路如图所示,R=330Ω,L=250mH,C=100nF,电路发生谐振。
1.谐振频率:
f0=
,谐振频率仅与元件L、C的数值有关,而与电阻R和激励电源的角频率w无关。
2.电路的品质因素Q和通频带B
电路发生谐振是,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因素Q,即
。
定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即
。
四实验结果
实验二:
三相电路仿真
一实验目的
1.掌握Multisim软件的绘图及电路仿真方法。
2.学习三相电路中负载的星形和三角形联接方法。
3.了解不对称负载做星形联接时中性线的作用。
4.了解某一相对零线短路的现象。
二实验工具
PC机,Multisim13.0软件
三实验原理
1.对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系,三相电路中,负载的连接分为星形连接和三角形连接两种。
一般认为电源提供的是对称三相电压。
(1)星形连接的负载如图1所示:
图1星形连接的三相电路
A、B、C表示电源端,N为电源的中性点(简称中点),N'为负载的中性点。
无论是三线制或四线制,流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流:
(下标I表示线的变量,下标p表示相的变量)
在四线制情况下,中线电流等于三个线电流的相量之和,即
端线之间的电位差(即线电压)和每一相负载的相电压之间有下列关系:
当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,中线电流等于零,而线、相电压满足:
(2)三角形连接的负载如图2所示:
其特点是相电压等于线电压:
线电流和相电流之间的关系如下:
当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,此时线、相电流满足:
2.不对称三相电路
在三相三线制星形连接的电路中,若负载不对称,电源中点和负载中点的电位不再相等,称为中点位移,此时负载端各相电压将不对称,电流和线电压也不对称。
在三相四线制星形连接的电路中,如果中线的阻抗足够小,那么负载端各相电压基本对称,线电压也基本对称,从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。
但由于负载不对称,因此电流是不对称的三相电流,这时的中线电流将不再为零。
在三角形连接的电路中,如果负载不对称,负载的线、相电压仍然对称,但线、相电流不再对称。
如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。
四实验结果
1.三角形接法
2.星形接法
(1)星形接法接对称负载
相电压,相电流均相等,中线有微弱电流。
(2)星形接法接不对称负载
负载:
R1=100Ω,R2=300Ω,R3=500Ω;负载电压:
220V;线电压:
381V;相电流:
IA=2.2A,IB=0.733A,IC=0.44A;中线电流:
IN=1.633A。
负载:
R1=250Ω,R2=300Ω,R3=350Ω;负载电压:
220V;线电压:
381V;相电流:
IA=0.58A,IB=0.733A,IC=0.629A;中线电流:
IN=0.219A。
相电压不变,负载电压不变,相电流随电阻变化,电阻值增大,相电流减小;中线产生电流,且负载阻值相差越大,中线电流也越大。
中线的作用是使三相不平衡负载的相电压保持平衡。
(3)A相对零线短路
负载:
RA=RB=RC=500Ω。
负载:
RA=RB=RC=500Ω。
负载:
RA=500Ω;RB=300Ω;RC=500Ω。
A相与中线先产生极大电流,随后A相熔断器烧毁;中线电流约为B相与C相电流和√3倍。
五结论与讨论
实验所得结论与课本一致,实验成功。
单稳态触发器仿真实验
一实验目的
1.掌握Multisim软件的绘图及电路仿真方法。
2.了解555定时器的结构和工作原理。
3.学习555定时器组成常用几种脉冲发生器。
4.熟悉测量555电路的脉冲幅度、周期和脉宽的方法。
二实验器材
PC机,Multisim13.0仿真软件
三实验原理
555定时器是一种中规模集成器件,只需要在外部连接几个适当的阻容元件,就可以方便的构成多谐振荡、施密特触发器及单稳态触发器等脉冲发生与变换电路。
VCC:
5V电源端;GND:
地端;OUT:
输出端;RST’:
复位端;DIS:
放电端;THR:
高电平触发端;TRI:
低电平触发端;CON:
控制电压端。
四实验电路图
1.单稳态触发器
2.施密特触发器
计数器仿真实验
一实验目的
1.掌握Multisim软件的绘图及电路仿真方法
2.学习双时钟方式十进制可逆计数器74LS192的引脚功能及使用方法
二实验工具
PC机、Multisim13.0软件
三实验原理
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器
管脚功能:
DCBA为预置数的输入端;QDQCQBQA为输出端;LOAD’为预置数输入控制端,异步预置,低电平有效;CLK为复位端,异步清零,高电平有效;UP为加法时钟输入端,前沿触发;DOWN为减法时钟输入端,前沿触发;BO’借位信号输出端,低电平输出;CO’进位信号输出端,低电平输出。
输入
输出
CLR
LOAD’
UP
DOWN
D
C
B
A
QD
QC
QB
QA
1
╳
╳
╳
╳
╳
╳
╳
0
0
0
0
0
0
╳
╳
d
c
b
a
d
c
b
A
0
1
1
╳
╳
╳
╳
加计数
0
1
1
╳
╳
╳
╳
减计数
四实验电路图
DCAB接任意预置数;LOAD’、CLK接单刀双掷开关,开关接高低电平;UP、DOWN接单刀双掷开关,开关接5V1Hz时钟信号源和地线;QDQCQBQA接集成显示译码器的七段数码管;BO’、CO’接非门后接发光二极管,用以观察进/借位信号,当信号产生时二极管发光。
五实验结果
1.加法计数
S1S4接高电平,S2接低电平,S3接时钟信号。
数码管显示9→0时,产生进位信号,X2发光。
2.减法计数
S1S3接高电平,S2接低电平,S4接时钟信号。
数码管显示0→9时,产生借位信号,X1发光。
3.异步置数
S1S2接低电平,S3S4任意。
DCBA=0111,所以置数为7。
4.异步清零
S2接高电平,S1S3S4任意。
六结论与讨论
结论:
实验所得数据与功能表描述一致,实验成功。
讨论:
实验得数码管显示6与9图案如下,因二者图案与课本描述不一致,所以猜测其中有一个是伪码。
验证方法,在QDQCQBQA接入发光二极管描述74LS192输出的二进制码是否超出1001。
观察发光二极管可知当数码管显示为6时74LS192输出为0110;当数码管显示为9时74LS192输出为1001;故假设错误。