《Multisim在一阶RC电路响应中的应用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Multisim在一阶RC电路响应中的应用.doc（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、Multisim 在一阶 RC 电路响应中的应用 在一阶rc电路响应中，动态电路的暂态过程是十分短暂的单次 变化过程，通常在教学中都是以理论讲解为主，涉及到的瞬态变化 波形，一般无法直接呈现给学生，如果利用仿真电路来展示瞬态过 程的变化以及参数对于过渡过程时间长短的影响，将有助于激发学 生的兴趣并加深理解。 1仿真软件 multisim 介绍 multisim是ewb软件的升级版本。软件里的所有元器件都是经 过高度仿真而成，与实际结果几乎完全相同。软件具有以下特点： 元器件库丰富、电路分析功能强大、具有 win dows风格的界面。 传统电子技术理论教学，由于条件限制，导致理论与实验相分 离，
2、达不到最佳教学效果。随着社会的发展，运用多媒体教学已经 成为必然趋势。 2 rc电路的响应 零输入响应：一阶电路仅有一个动态元件，如果在换路瞬间动 态元件已储存有能量，那么即使电路中无外加激励电源，电路中的 动态元件将通过电路放电，在电路中产生响应，即零输入响应。 对于图1所示电路，当开关s闭合在1端时，电源通过r对c 充电，电路达稳定状态，电容储存有能量，电容电压值恒定为 6 v， 当开关s闭合在2端时，c通过r放电，在电路中产生响应， 即零 输入响应，电压从6v按指数规律变为Ov。 利用multisim 进行仿真，从图2 (a)上可以很明显地看出，暂 态过程是按照指数规律进行衰减的，电路中
3、已经给出了元件的参 数，r=500 , c=10 f， =rc=5ms。 点的电压是电源电压 6v的36.8% 约等于2.2v。示波器的红色指针为暂态过程的起始时刻， 蓝色指针 为点时刻，可以看出，在时间经过了 ，即5ms时，电容电压完成 了总变化量的63.2%,电容电压约为2.2v。 将c由10 f变化到20 f ,计算得到=10ms，点电压仍然是2.2v。 从图2 (b)中可以看出，时间经过10ms电容电压才衰减为2.2v， 也就是经过10ms电容电压才完成总变化量的 63.2%。 零状态响应：当动态电路初始储能为零时，仅由外加激励产生 的响应就是零状态响应。对于图1所示的电路，若电容的初
4、始储能 为零，当开关s闭合到1端时，电容通过r充电，响应由外加激励 产生，即零状态响应， 仿真波形如图3所示。从图3可以看出， 时间经过了，即5ms时，电容电压完成了总变化量的 63.2%, 即卩6v 的 63.2%，约为 3.8v。 全响应：当一个非零初始状态的电路受到激励时，电路的响应 称为全响应。对于线性电路，全响应是零输入响应和零状态响应之 和。如图1所示，反复按下空格键使开关反复切换，通过示波器就 可观察到电容电压全响应波形如图 4所示。 在教学中电路使用multisim 软件对电路进行仿真，让学生通过 观察仿真波形，加以分析、 总结， 为了进一步讲解时间常数对响应 速度的影响， 可
5、以改变参数r或c，从而改变时间常数，观察波形， 得出结论。 3结束语 在传统的教学方法中，容易出现教学效率不高、教学效果不够 理想等问题。运用仿真实验，将理论和实践相结合，可以极大地提 升学习效率和教学效果。 参考文献 1 罗映红.电工技术m.北京：中国电力出版社，2009. 2 熊伟，侯传教，梁青，等.multisim 7电路设计及仿真应用 m.北京：清华大学出版社，2006. 3 王冠华.multisim10 电路设计及应用m.北京：国防工业出 版社，2008. 4 俎云霄，李巍海，张轶.multisim 在电路分析基础课程教学 中的应用j.中国现代教育装备，2010（ 15）： 28 30.