Multisim电路仿真实验一、实验目的熟悉电路仿真软件Multisim的功能，掌握使用Multisim进行输入电路、分析电路和仪
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。二、使用软件NIMultisimstudentV12三、实验内容研究电压表内阻对测量结果的影响输入如图1所示的电路图，在setting中改变电压表的内阻，吏其分别为200&、5kQ等，观察其读数的变化，研究电压表内阻对测量结果的影响。并分析说明仿真结果。图1实验结果:【200&】L旷弋」I■—:VuftimeterSettlingsflmmriErrrsst^r＞：Ep?J:1□aVdtmtterresstanffi[RJ;2CD阳0hr™tercurrentfl]s10nAdBrdatiu^Ydkie(J):77^.597mVO胡aysrrtrig^mmeirravtrrmgeOJ：Vdtmeterarverrange(V)：□hmmeteroverranqe脚:5k】535Multimet&r-XMMl25V丄口回旦L^JHllKQ阳…iMultimeterSettingsVdinEterreststance(R):OtrnnielercurrentQ):dBrelativevaluefV];J74.59?VoitnEtero'/erranae(V):OhnmetEro'/Errarige(ft):C^'££lEtedronEsetiinaAmrncterrestsfence{R);DidplffysettingAmnelerSEgngeQ):分析：根据图1电路分析，如果不考虑电压表内阻的影响，U10=R2V1/(R1+R2)=5V;根据图2，电压表内阻为200kQ时，电压表示数U10=4.878V，相对误差|4.878-5|*100%/5=2.44%根据图3，电压表内阻为5k0时，电压表示数U10=2.5V，相对误差|2.5-5|*100%/5=50%可以看出，电压表内阻对于测量结果有影响，分析原因，可知电压表具有分流作用，与R2并联后，R2=1/(1/R]+1/RV)
>r2时，u10'~u10RLC串联谐振研究输入如图4的电路，调节信号源频率，使之低于、等于、高于谐振频率时，用示波器观察波形的相位关系，并测量谐振时的电流值。用波特图仪绘制幅频特性曲线和相频特性曲线，并使用光标测量谐振频率、带宽(测量光标初始位置在最左侧，可以用鼠标拖动。将鼠标对准光标，单击右键可以调出其弹出式菜单指令，利用这些指令可以将鼠标自动对准需要的座标位置)。实验结果:【等于：f=159.155Hz】图5：波形INoSet,99.946mA■KSCly•2VrmsJ)*佔9川砖Hz「応―:-V?r-V-.一1G0mHIMultimeter-XMIMI图6：谐振时的电流fleseww-CNodSIfleseww-「8SIrt5R-Baffin.•l画**>]|勿Ha|&S.529Deg丙+厨Ll@-+@Out@1-图9：相频特性曲线【小于：f=150Hz】C1：1：OpF"rWINOUT4-—+—Smdalkin2Vrth?pi5MiHz【大于：f=200Hz】ti3512T2-T1TlniEbaseTme135.00。ms135.KIQnisD.JMDsChamel_A56.130nV5S.330RVO.QCflVChannd_B56.557nV56.M7n¥D.MOVExt.tnggrr•匚hanrielAChamElBVIU-1Lrt~h1!J%■rtSca^：BOnVjDv7n«ErEdflei凶国囚回国Vluil1*1图10：波形I4VIISimutahmI3■'Ext-triggerTUggerEdge：国匡I囚回国Level：口yn田出11可用1241GhismrlASczJe:100nVjCivxpw.|jiiv)!a耳pw.Qw):0Time538.9U]mso^.910msQ.OMBCh^MEl_A-3D.652nV-2fl.&52n*F!Q.iMOVChaM£l_E-55.529nV-5S.S29nVQ.OTOYTimd>3KScde:5niSiDi'i1CharnelaSaJe:50RV.O7血［蹩I空「I2Vnms^■20(]He□UTDeeiIInscape-XSC1图11：波形分析:根据图5波形，当信号源频率等于谐振频率f°=159.155Hz时，其中f0=1/(2nVLC)，相位相同，谐振时的电流为99.946mA;根据图8.1及8.2，可求得带宽心二(175.952-143.98)Hz=31.972Hz根据图10波形，当信号源频率小于谐振频率，f=150Hz时，可以观察到Ur的相根据图11波形，当信号源频率大于谐振频率，f=200Hz时，可以观察到UR的相RC电路过渡过程的研究利用示波器测量过渡过程。输入如图12的电路，启动后按动空格键来拨动开关，用示波器观测电容电压的过渡过程曲线，并使用光标测量时间常数。注意，测量时使用了外触发，示波器的触发模式选择为single，适当调节触发电平（＜1mV），可以观察到电容的一次充电波形，测量时拖动光标定位，在示波器上测量时间常数（两个光标的时间差）。图12：过渡过程时间常数的测量实验结果:充电】MS12SBT2T1Tme143.152m=Iffl.JEmsmsCharmelAO.OflflVIfl.QODVIfl.OOOV■nmebareChannelAScab;沁ioHQvXpos.tnvhDYfMS.^k｝：oJ他呻丽.丽I阿.口圧ChanrriB_115a*/eExLtrigger屮TngoeFCh汕胡3乂：=；畑2E如；叵_t.||7］回丽丫JHK伽》；0血曰：1mV[ACj：0远□Sm决jr--cfmai||ALrtD|PJone■FTT图13.1：充电波形时间常数的测量图13.2：充电时间常数的测量放电】图13.3：放电波形时间常数的测量图13.4：放电时间常数的测量分析：根据图13.1、13.2波形，可观察到充电波形，测得时间常数u=1.218ms;理论值T=R1C1=1ms，相对误差为|1-1.218|*100%/1=21.8%根据图13.3.13.4波形，可观察到放电波形，测得时间常数u=0.249ms;理论值T=R2C1=0.2ms，相对误差为|0.2-0.249|*100%/1=4.9%用瓦特计测量功率电路如图14所示，灯泡的功率设为100W，使用瓦特计测量电路的功率。并根据测量结果计算此电路的功率因数（电压可以用万用表或动态测试笔测量），与瓦特计上读出的功率因数比较。（虚拟灯泡在“显示”组里）图14：使用瓦特计测量功率实验结果：图15分析：根据图15，电路功率为90.471W，功率因数为0.95116，灯泡两端电压为U=209.255V;对于灯泡：R=U2额/P额=484，则电路有功功率P=U2/R=209.2552/484=90.470,则功率因数为90.470/90.471=0.99998用相序指示器判断三相电源的相序如图16(a)是星形连接的三相电源，将其参数设置成：相电压220V、频率50Hz，假设中间的相线是A相，自己设计相序指示器判断其他两相的相序。提供的元件如图16(b)所示，包括1pF的电容、两个380V/60W的灯泡。并请用四通道示波器观察三相电源的波形，验证相序指示器的测试结果(由于所使用的电压高，实际测量时请不要)。saov(a)星形连接的三相电源(b)可以使用的亓件图16图17.1分析：根据图17，灯泡X2亮而灯泡X1未亮，判断知紫色导线是B相；其原理为（由于在电脑上不方便书写过程，故在网上查找了相似的解答过程）：nniW幵空氐飞昉!l小三厝匚•世£4=云二《；1則童£=三二」久’产，2c-=^J2："r.,Z^.N-^TX^J=Jir3c...°..居九卄;'J，J：T~-盼1+.逬门'■■---f工汀；-2+G乜七勺+£|贰心^应实部同去C■26E后的平方力口上翳［1H评方为一常重(O.75E)r.则'<+ii-'5/C--仆詁宣严此产是一4咽旳.乃已说十負平豆二柱上抑.注处，西戶;兰兀叮旺、X』.代哂工去卫式ML&的庄邹勺兀上-因此沪対州在复平面上的轨迹是以A飯昉圆心、臥也乔E为半径、位于第一、二象限的半圆根据相量图可以判断，不论賂减心的数值如何变优〔大于零的有限值)」即的振幅:谢夭于汇r的振幅,所以接于片相的灯泡疋撚比接于f相的灯泡亮。经过四通道示波器观察可以发现，判断结果是正确的，示波器波形见下图17.2rrrGND@B0/500V/DivReverseTimebaseChannelAExt@Scale:Scale:10ms/OivYpos.(Div):Level:Xpos.(Div):［Singl亡］［函17個］［汕1诃卜|0仃亡］広>■］zxtFFourchannelosciIloscope-XSCl[7^|a/b>||a+baTriggerEdge:[#1[正]C|ac||~q-|[dc1|~|Channel_D0.000V0.000V0.000VChannel_C268.616V268.616V0.000VChannel_A1.691V1.691V0.000VChannel_B-270.306V-270.306V0.000VTim已5
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