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1、电路电子软件仿真实验报告学号：姓名：实验报告纲要1：电路电子基本知识小结一、 常用电阻、电容、电感二、 常用仪器的认识三、 测量概念的初步认识2：Multisim的认识3：实验6-2-6-54：常用电器的分析5：常用电器的部分电路的仿真与故障排除6：实验的反思与体会 串联型晶体管稳压电源1. 实验目的（1） 研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。（2） 掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。2. 实验原理直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图7.18.1所示。图7.18.2所示为分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波
2、电路。稳压部分为串联型稳压电路它由调整元件、比较放大器、取样电路、基准电压和过流保护电路等组成。稳压电源的主要性能指标：（1） 输出电压Uo和输出电压调节范围： (2) 最大负载电流Iom(3) 输出电阻Ro （4） 稳压系数S（电压调整率） （5）纹波电压：输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出电压中所包含交流分量的有效值（或峰值） 3.实验内容（1）整流滤波电路测试连接实验电路如图7.18.3所示，取可调工频电源电压为16V，作为整流电路输入电压U2。 （2）串联型稳压电源性能测试 注意事项：每次改变电路时，必须切断工频电源。 1)初测：Ui=20.734V ，uo=12.103V2)输出
3、电压可调范围：UominUomax为8.785V12.412V3）调节输出电压Uo=12V，输出电流Io=100mA，各级静态工作点如表7.18.2中。 4）稳压系数S取Io=100mA,改变整流电流输入电压U2（模拟电位电压波动），相应的稳压器输入电压Ui及输出直流电压Uo,如表7.18.3 5)输出电阻Ro取U2=16V，改变滑动变阻器位置，使Io为空载、50mA和100mA 4.实验总结桥式整流电路的特点如下： 1、使用的整流器件较全波整流时多一倍。 2、整流电压脉动与全波整流相同。 3、每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值 4、变压器利用率较全波整流电路高。 电熔滤波电路有以下的特点
4、: 1、其适用于小电流负载。 2、电容滤波电路的外特性比较软。 3、采用它时，整流二极管中将流过较大的冲击电流。 （1）说明图7.18.2中U2，Ui,Uo的物理意义，并从实验仪器中选择合适的测量仪表。 答：U2为已知交流电压，UI是经过滤波整流过的电流，UO为输出的直流。 (2)在桥式整流电路实验中，能否用双踪示波器同时观察U2和UL的波形，为什么？ 答：不能。因为输入电压U2和负载上的电压UL不是公用一个地线的，会造成示波器上的探头接地端的短路。（3） 在桥式整流电路中，如果某个二极管发生开路、短路或反接三种情况，将会出现什么问题？ 答：开路就会成为半波整流电路。短路的话，负载就无电流流过
5、（烧毁另一只二极管）。反接就会变成半波整流（烧毁另一只二极管）。（4）分析保护电路的工作原理。 答：逐渐减小RL，使Io增加到120mA,观察Uo是否下降，并测出保护起作用时V3各级的电位值。若保护作用过早或滞后，可改变R6之值进行调整。 （5）怎样提高稳压电源的性能指标（减小S和Ro）?1、保持电压的稳定性，当接入额定负载后，避免电压有明显的下降， 一般不超过5%；2、 负载不超过额定值3、 交流成份要低：一般不应大于5%4、 效率要高，即空载时损耗要小。用放大器降压式的稳压电源其效率约为4060%，开关式稳压电源的效率可达8090%。 （6）画原理图与印刷电路图。集成稳压器1. 实验目的（
6、1） 研究集成稳压器的特点及性能指标的测试方法。（2） 了解集成稳压器扩展性能的方法。2. 实验原理有三个引出端：1、输入端（不稳定电压输入端）：标以“1”；2、输出端（稳定电压输出端）：标以“3”；3、公共端：标以“2” 三端式稳压器W7812构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图3.实验内容（1）整流滤波电路测试取可调工频电源14V电压作为整流电路输入电压U2接通电源测 u2以及UL的波形输出端直流电压UL16.350V波纹电压UL324.398mV （2） 集成稳压器性能断开工频电源，取负载电阻RL=120欧。1） 初测接通工频14V电源，集成稳压器输出电压Uo,它们的数值应与理
7、论值大致符合，才可进行各项指标的测试。否则说明电路出了故障。2） 各项性能指标测试 测试值计算值U2(V)Ui(V)Uo(V)SS12=0.121413.22411.6071615.53711.824S13=0.0331821.00911.834测量值计算值Io(mA)Uo(V)Ro()空载12.0250.15012.02110012.07 波纹电压：UL=1.114V原理图与印刷电路图：上图为印刷电路图对于微波炉的产品分析 顾名思义，微波炉就是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有个性 ：微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传
8、导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。 微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物煮熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接
9、深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比。 使用微波炉的注意事项：1、不要空烧，因为空烧时，微波的能量无法被吸收，这样很容易损坏磁控管；2、人体组织是含有大量水分的，一定要在磁控管停止工作后，再打开炉门，提取食物等等。微波炉的发展史微波炉是人类最辉煌发明之一.烹调、加热、解冻、烘焙等只是基本功能，微波炉可用于蔬菜脱水、恢复食物香脆、物品长久保存、居家温情、熬制中药、烘烤水粉画 是家电产品里的多才多艺动力。起源：“世纪一喷”乳名“雷达波”炉1967年元老级微波炉微波炉在中国1945年时，美国工程师珀西斯本塞在微波发射器旁发现，
10、放在口袋里的巧克力融化了。 斯本塞抓住这一现象进行了认真分析和研究。于是斯本塞用微波对鸡蛋等食物在微波发射器旁进行试验，结果受热爆炸的鸡蛋喷溅他一身，这就是著名的让斯本塞坚信微波加热的观点的“世纪一喷”！1946年，美国雷神公司并与斯本塞共同研发专门烹饪用的微波炉，并获得使用微波来烹调食物的专利申请，次年获得首个微波炉专利。1947年，世界上第一台家用微波炉推出。因它的发明来自于雷达装置的启迪，所以最早被称为“雷达波”炉，后来才正名为“微波炉”。1964年，日本人小仓庆志改善了微波炉磁电管，大幅降低微波炉价格。日本第一台微波炉1965年，乔治福斯特与斯本塞一同又设计一种耐用廉价的微波炉。196
11、7年，微波炉终于瘦身成功，并且改变了人们对微波炉的看法，“瘦身”成功的Amana Radarange 微波炉1982年，中国第一台微波炉在南京诞生。1992年9月，第一台“格兰仕”品牌的微波炉正式诞生。2000年1月，中国第一台网络微波炉问世。2001年06月世界第一台便携式袖珍微波炉在格兰仕美国微波炉研究中心问世。中国第一台微波炉微波炉的基本外形分为如下部分： (1) 炉腔。炉腔是一个微波谐振腔，是把微波能变为热能对食品进行加热的空间。为了使炉腔内的食物均匀加热，微波炉炉腔内设有专门的装置。最初生产的微波炉是在炉腔顶部装有金属扇页，即微波搅拌器，以干扰微波在炉腔中的传播，从而使食物加热更加均
12、匀。目前，则是在微波炉的炉腔底部装一只由微型电机带动的玻璃转盘，把被加热食品放在转盘上与转盘一起绕电机轴旋转，使其与炉内的高频电磁场作相对运动，来达到炉内食品均匀加热的目的。国内独创的自动升降型转盘，使得加热更均匀，烹饪效果更理想。 (2) 炉门。炉门是食品的进出口，也是微波炉炉腔的重要组成部分。对它要求很高，即要求从门外可以观察到炉腔内食品加热的情况，又不能让微波泄漏出来。炉门由金属框架和玻璃观察窗组成。观察窗的玻璃夹层中有一层金属微孔网，既可透过它看到食品，又可防止微波泄漏。由于玻璃夹层中的金属网的网孔大小是经过精密计算的，所以完全可以阻挡微波的穿透。 为了防止微波的泄漏，微波炉的开关系统
13、由多重安全联锁微动开关装置组成。炉门没有关好，就不能使微波炉工作，微波炉不工作，也就谈不上有微波泄漏的问题了。 为了防止在微波炉炉门关上后微波从炉门与腔体之间的缝隙中泄漏出来，在微波炉的炉门四周安有抗流槽结构，或装有能吸收微波的材料，如由硅橡胶做的门封条，能将可能泄漏的少量微波吸收掉。抗流槽是在门内设置的一条异型槽结构，它具有引导微波反转相位的作用。在抗流槽入口处，微波会被它逆向的反射波抵销，这样微波就不会泄漏了。 由于门封条容易破损或老化而造成防泄作用降低，因此现在大多数微波炉均采用抗流槽结构来防止微波泄漏，很少采用硅橡胶门封条。抗流槽结构是从微波辐射的原理上得到的防止微波泄漏的稳定可靠的方
14、法。广东格兰仕企业（集团）公司生产的格兰仕微波炉所采用的就是国际上最先进的抗流槽结构和生产工艺，加上其开发研制的多重防微波泄漏技术，使微波泄漏控制技术达到国际先进水平。 (3) 电气电路。电气电路分低压电路、控制电路和高压电路三部分。 高压变压器次级绕组之后的电路为高压电路，主要包括磁控管、高压电容器、高压变压器、高压二极管。 (4) 磁控管。磁控管是微波炉的心脏，微波能就是由它产生并发射出来的。磁控管工作时需要很高的脉动直流阳极电压和约34V的阴极电压。由高压变压器及高压电容器、高压二极管构成的倍压整流电路为磁控管提供了满足上述要求的工作电压。 高压变压器初级绕组之前至微波炉电源入口之间的电
15、路为低压电路（也包括了控制电路），主要包括保险管、热断路器保护开关、联锁微动开关、照明灯、定时器及功率分配器开关、转盘电机、风扇电机等。 (5) 定时器。微波炉一般有两种定时方式，即机械式定时和电脑定时。基本功能是选择设定工作时间，设定时间过后，定时器自动切断微波炉主电路。 (6) 功率分配器。功率分配器用来调节磁控管的平均工作时间（即磁控管断续工作时，“工作”、“停止”时间的比例），从而达到调节微波炉平均输出功率的目的。机械控制式一般有36个刻度档位，而电脑控制式微波炉可有10个调整档位。 (7) 联锁微动开关。联锁微动开关是微波炉的一组重要安全装置。它有多重联锁作用，均通过炉门的开门按键或
16、炉门把手上的开门按键加以控制。当炉门未关闭好或炉门打开时，断开电路，使微波炉停止工作。 (8) 热断路器。热断路器是用来监控磁控管或炉腔工作温度的元件。当工作温度超过某一限值时，热断路器会立即切断电源，使微波炉停止工作。上图为完整电路图上图为简化概念电路图上图为部分电路仿真图VT1管电压及驱动波形VT2管电压及驱动波形上述便是我对于微波炉的产品分析，可能不太透彻、还需补充。对于这件功能强大的家用电子产品，我还需仔细研究。实验小结 在这个实验中，交流电源通过几个电路作用变成了电路需要的直流电源，从这，我学到电路元件可以组成很多功能的电路，掌握这许多电路可以让我们在各种变换中找到乐趣，自己也可以试
17、着去探索和设计多功能的电路。这些有助于更好的掌握电子软件技术方面的知识，我们应该不断的实践和学习，电子技术的知识是广阔无边的。电子技术软件仿真在电路实验和生活中的应用很广泛，学好这门课能提高我们自身的素质，有助于我们今后步入社会。所以，我们首先应该好好掌握老师辛勤教授的知识平时自己能够多做实验。（陈鹏杰） 通过这次实验，我深刻体会到了实验前的理论知识准备，资料查找一定要做充足，实验步骤可以探讨做，但必须自身要有一定的基础知识。 在这次实验中，我学到了很多东西，加强了我的动手能力，而且锻炼了团队合作精神。这是一个团体实验，大家的合作能力强，才能更好更快的完成任务。而且这次实验也培养了我们的钻研精
18、神4人共同探讨共同努力才是成功的关键。我发现电路仿真实验是本门的重要环节，目的是培养学生的分析和解决问题的能力，从而掌握电路仿真技术手段，为将来从事技术工作和科学奠定扎实的基础。（吕韶韶）经过一个学期对电路仿真及应用的学习以及上机实验，对multisim仿真软件有了更深的认识，更加熟悉的这款软件，体会到了multisim仿真软件对电路设计与纠错带来的便利。课程知识的实用性很强，因此上机实验就变得特别重要。实验中我熟悉了multisim仿真软件庞大的元器件库，学会了如何使用multisim仿真以及纠错各种复杂电路。通过这次电路仿真的实验，使我学到了不少有用的知识，更重要的是做实验的过程，思考问题
19、的方法，培养了我在实践中研究问题，分析问题和解决问题的能力以及培养了良好的团队精神、交流能力、独立思考的能力。真正使我受益匪浅。（盛军伟）不知不觉已到了报告的尾声，经过这学期的小组合作，我进一步意识到了团队的重要性。俗话说：一个篱笆三个桩，一个好汉三个帮。纵是样样精通，也需要帮手来分担任务从而减轻压力。同时，作为一个组长，组员各有所长，如何妥善处理好小组之内的组员分配和协调组员之间的关系也是一门深奥的学问。本次的实验涉及到三个部分：单相桥式整流、电容滤波电路、集成稳压器和对于微波炉的产品分析。孔子云：学而时习之不亦乐乎。经过本学期的上机练习以及本次实验的升华，我进一步掌握了Multisim 1
20、1.0这款软件，重新温习了暑假之前关于仿真方面的知识方面的学习与软件方面的使用。通过使用这款软件，避重就轻，将错综复杂、凌乱交错的电路简单化。实验一是取直流稳压电路的整流滤波电路和串联型稳压电源这两部分进行测试。通过整流滤波电路和串联型稳压电源这两部分的测试，我进一步的掌握到了关于该软件中的各个元件的使用与检测。实验中出现差错在所难免，然而如何排除错误，这是一个令我们进一步更深刻地认识到整流滤波电路和串联型稳压电源这两部分的工作原理。实验二是关于集成稳压器的性能及其组成的电路的检测与分析。通过对集成稳压器的各个方面数据的检测，我意识到了事物的整体性之重要性以及所展现在我们眼前的局部所呈现的弊端
21、，即整体与局部的相对性。当然实验二还可以更广泛的延伸，限于部分因素未展开详细的实验与论述，在这里还是略有遗憾。最后是对于微波炉的产品分析。微波炉，作为生活中不可或缺的一部分，对于它，我们早已司空见惯。可谁又真正了解其工作原理以及发展历程呢？鉴之于此，故我做了关于微波炉的产品分析。在对于微波炉的产品分析过程中，我了解到了这个“箱子”的各个方面。随着科学技术的进步，从40年代的“世纪一喷”到如今的各种精美的微波炉，有甚者还带有MP3功能，真可谓电子产品技术的日新月异！很高兴陆老师能给我们这个锻炼自己与培养能力的机会。虽然技术能力提高的有限，但是我很享受这个过程，忙碌但不庸碌，相信本学期的实验对于我的前程有所裨益！（叶一大）