电路仿真课程设计报告1.docx

1、电路仿真课程设计报告1电路设计仿真与基础训练 报 告 书院（系）名称：学生姓名： 专业名称：班 级：实习时间： 综合设计1：设计二极管整流电路。条件：输入正弦电压，有效值220v，频率50Hz；要求：输出直流电压20V+/-2V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

2、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。要求：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。电路图：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，

3、直接用市电。电压222.032V。如下图所示：理论分析：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。仿真结果：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。电路图： 去掉高

4、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 条件：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。电路图：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

5、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

6、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。结论分析：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 =103rad/s,Zs

7、=Rs+jXs=50+j100,R=100,Us=100,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。电路图：理论分析： 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1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学生姓名班级/序号 /承担任务实

8、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 成绩鉴定表学生姓名班级/序号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助理工程师成绩评语 评阅教师签字 年 月 日