最新清华大学电路原理仿真2.docx

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最新清华大学电路原理仿真2

仿真实验报告

（二）

班级:

电13

姓名:

苗键强

学号:

2011010645

日期:

2012年11月26日

实验名称:

一、设计正弦波发生器

（1）分析Wien电桥电路；

（2）组成放大倍数等于3的同相比例放大器；

（3）分析文桥电路和3倍同相比例放大器组成的正弦波发生器；

二、设计并验证电容倍增器

（1）分析电路实现电容倍增功能原理；

（2）根据C设计其他电路参数。

实验任务:

一、设计正弦波发生器

1､给定文氏电桥电路如图1所示｡其中,R=10kΩ,C=0.01μF｡

要求:

输入输出电压均为正弦交流,求输出电压和输入电压同相时的频率,并求同相时输出电压和输入电压有效值的比值｡

2､采用同相比例器放大电路如图2｡设计一个放大倍数等于3的放大器｡

要求:

（1）给出仿真电路图。

（2）给出仿真结果,设法验证所设计放大器的放大倍数是3倍｡

3、由文桥电路和三倍同相比例放大器组成一个正弦波发生器如图3所示。

说明：

若在设计参数下电路不起振，可略增大反馈电阻R2以增加放大器的放大倍数。

要求：

（1）回答:

为什么第2部分需要设计放大倍数为3的同相比例放大器?

（2）给出仿真电路图。

（3）给出示波器显示的波形（图3中给出了示波器两个通道的接入点）｡图中需要用游标测出周期和峰值｡在振荡波形不失真的条件下（通过调节R2达到要求）,将2个游标分别移至正弦波的2个相邻的最大值处,从而显示正弦波的峰值和周期｡

（4）在上一步的基础上要想获得2倍频率的正弦波,给出一种解决方案｡仿真验证你的解决方案｡给出示波器显示的波形｡图中需要用游标测出周期和峰值｡在图3所示电路中,A点的电压经过由运算放大器构成的同相比例放大器的放大为B点的电压,B点电压又经过文氏电桥反馈回A点｡如果对于某个频率的正弦波来说,电路满足（平衡条件）,即A点特定频率的正弦波经过放大器和反馈网络回到A点之后的幅值和相位都没有发生改变,则能够在A点和B点维持特定频率稳定的正弦波｡

二、设计并验证电容倍增器

一种电容倍增器的电路如下图所示。

（1）说明该电路为何能够实现电容倍增功能。

（2）已知C=10nF，设计该电路的其他参数，使得从端口上得到0.11μF的电容。

理论分析及仿真电路:

一、正弦波发生器：

1、根据电路元件关系，我们可以得到：

整理得：

要使得输出电压和输入电压同相位，则要求：

即：

此时，有：

通过Multisim仿真，电路图如下：

得到示波器示数如下:

仿真结果与理论计算相符。

2.根据实验要求，有：

同时需满足：

有：

通过Multisim仿真，电路图如下：

得到示波器示数如下:

仿真结果与理论计算相符。

3.因为第一步中设计的文氏电桥有：

若要求电路能够持续运行，就要求第二步中的放大器放大倍数为3，从而信号经过正反馈后能够自我维持。

通过Multisim仿真，电路图如下：

在电路运行后，先使得开关接上端，这时电路符合起振条件，当信号达到一定程度时，将开关接下端，这时电路可以稳定运行。

得到示波器示数如下:

二、设计并验证电容倍增器

设计电路图如下所示：

在上图中，我们可以在电容电路串联了一个1Ω的电阻，其目的在于测量通过电容的电流。

简单计算可知该电阻的串入对电路影响很小，所以可以忽略。

所以通道A测量的就是通过电容的电流，而通道2测量的则是电源的电压。

对电路的分析可以得出，电容两端的电压为：

故，通过该支路的电流为：

由于放大器的虚断，此电流可以认为是电源电流。

因而，从电源端看进去，等效电容为：

3、竞争对手分析

即：

因为是连锁店，老板的“野心”是开到便利店那样随处可见。

所以办了积分卡，方便女孩子到任何一家“漂亮女生”购物，以求便宜再便宜。

然而影响我们大学生消费的最主要的因素是我们的生活费还是有限，故也限制了我们一定的购买能力。

因此在价格方面要做适当考虑：

我们所推出的手工艺制品的价位绝大部分都是在50元以下。

一定会适合我们的学生朋友。

将数据带入，有：

成功秘诀：

好市口＋个性经营

随着社会经济、文化的飞跃发展，人们正从温饱型步入小康型，崇尚人性和时尚，不断塑造个性和魅力的现代文化价值观念，已成为人们的追求目标。

因此，顺应时代的饰品文化显示出强大的发展势头和越来越广的市场，从事饰品销售是有着广阔的市场空间。

得到示波器示数如下:

五、创业机会和对策分析

据调查统计，有近94%的人喜欢亲戚朋友送给自己一件手工艺品。

无论是送人，个人兴趣，装饰还是想学手艺，DIY手工制作都能满足你的需求。

下表反映了同学们购买手工艺制品的目的。

如图（1-4）观察图像可以得出，电流超前电压90o，且电流幅值约为978μV，电压幅值约为1.414V。

故可求得等效电容为：

符合题意。

2、传统文化对大学生饰品消费的影响实验结论:

一、成功设计了正弦波发生器

合计50100%二、设计并验证了电容倍增器

（二）大学生对DIY手工艺品消费态度分析