PSpice回转器电路仿真设计实验报告.docx

PSpice回转器电路仿真设计实验报告.docx

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PSpice回转器电路仿真设计实验报告

南京航空航天大学

仿真实验报告

课程名称电路实验与实践

实验名称基于PSpice的回转器实验仿真

班级0312207姓名惠琦学号031220732

实验组别同实验者

实验日期实验地点

评定成绩审阅老师

1、实验目的

1.加深对回转器特性的认识，并对其实际应用有所了解。

2.研究如何用运算放大器构成回转器，并学习回转器的测试方法。

2、实验原理

1.

回转器是理想回转器的简称，它能将一端口上的电压（电流）“回转“成另一端口上的电

流（电压）。

端口变量之间的关系为：

I1=gU2或u1=-ri2

I2=-gU1u2=ri1

式中：

r、g为回转系数，r为回转电阻，g为回转电导。

2.两个负阻抗变换器实现回转器：

用电阻接入时:

Rin=1/（g2RL）

一般情况:

Zin=1/（g2ZL）

回转电导:

g=1/R

3、实验仿真软件

OrCADPSpice

4、实验步骤

1.测回转电导g：

实物实验步骤：

回转器输入端接信号发生器，调得US=1.5V（有效值），输出端接负载电阻RL=200Ω，分别测U1，U2，I1，求g。

仿真步骤：

原理图如下，搭建如图原理图并运行仿真，观察并记录U1，U2，I1，求回转电导g。

2.记录不同频率下U1、I1的相位关系：

实物实验步骤：

回转器输出端接电容，C分别取0.1μF、0.22μF，用示波器观察f分别为500Hz、1000Hz时U1和I1的相位关系。

仿真步骤：

原理图如下，其中电压源为VSIN（适合暂态分析），分析设置中选择暂态分析Transient，取合适的时间，用标记Mark功能标记U1和I1（实际标记的是采样电阻旁的电压），对C分别取0.1μF、0.22μF，对f分别取500Hz、1000Hz（在VSIN中修改FREQ参数），进行暂态分析，观察并记录波形。

3.测由模拟电感组成的并联谐振电路的Uc~f幅频特性：

实物实验步骤：

取C1=0.1μF经回转器成为模拟电感，另取C=0.22μF，则f0=1.073kHz,符合要求。

信号源输出电压有效值保持为1.5V不变，改变频率（200Hz~2000Hz），测Uc的值，同时观察Us和Uc的相位关系。

（串联一取样电阻，阻值1kΩ）

仿真步骤：

原理图如下，其中电压源为VAC（适合频率扫描，有效值位1.5V），取C1=0.1μF经回转器成为模拟电感，另取C=0.22μF，则f0=1.073kHz,符合要求。

扫描设置选取ACSweep，Decade方式，200Hz~20kHz，每段100pts，MARK标记Uc，观察结果。

5、仿真结果与数据

1．测量回转电导g，仿真结果如图所示：

实验数据：

U1=22.48nAU2=16.05uAg=u1/1000/U2=1.00X10-3S

2.

回转器等效电感电路仿真；

U1-I1相位关系图（C=0.1uH,f=500Hz）

U1-I1相位关系图（C=0.1uH,f=1000Hz）

U1-I1相位关系图（C=0.22uH,f=500Hz）

U1-I1相位关系图（C=0.22uH,f=1000Hz）

3.RLC并联电路仿真结果；

Uc-f测量数据（部分）

频率/Hz

200

400

500

800

1000

UC/V

0.414

0.814

0.996

1.401

1.499

频率/Hz

1200

1500

1800

2000

1074（f0）

UC/V

1.490

1.360

1.213

1.115

1.504

Uc-f幅频曲线（实际扫描到8kHz）