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第3次仿真作业
生06 宋立彬
2010030067
1. RLC串联电路参数R=10Ω,C=0.5μF,L=100mH。
(1) 手工计算电路的谐振频率。
(2) 用AC频率分析给出通用电流谐振曲线的振幅特性和相频特性,并测定谐振频率。
(a)电源电压设定 ,电压源和电阻的公共点为参考点。
(b)电压源的幅值为1V情况下,取电阻电压作为输出的曲线与通用电流谐振曲线相同(想一想,为什么?),只需将幅频特性的纵坐标改为I(f)/I(f0)(点击右键选相关选项可改)。
(3)对电阻做参数扫描分析(取电阻电压作为输出),讨论电阻R对电流谐振曲线形状和电路品质因素的影响。
要求:
(a)使用图形拷贝(点击edit选copy as bitmap)功能,打印电路图(给出节点号)、输出幅频特性与相频特性曲线和测定谐振的游标的位置与读数。
(b)输出参数扫描分析图(标出参数)。
注意:作交流分析时,应注意选择合适的频率范围、扫描方式,以完整体现出曲线的频率特征。
2.给定文氏电桥电路如图所示,其中R=10kΩ,C=0.01μF。
要求:
(a)手工计算输出电压u0和输入电压u1同相时的电源频率,并计算同相时输出电压和输入电压的比值。
(b)给出仿真电路图,仿真出 的幅频特性(频率范围要宽)和相频特性曲线。
建议:电源电压设定 ,横轴选用decade扫描方式,纵轴选用linear扫描方式。
(c)测定输出电压 和输入电压 同相时的频率(给出测量图和游标的位置与读数)。
建议:
取同相位点一段频率进行AC分析,先由相频特性找出相位差为零的频率,再据此频率测定比值(因为幅频特性较平缓)。
3.设计一个放大倍数等于3的放大器,如图所示。运算放大器选用5管脚的741原件(参数采用缺省值),运算放大器的电压为±15V。R3=10KΩ设计R1,R2的阻值(数量级为kΩ),且满足R1//R2=R3(可以减少偏置电流对运放的影响),组成放大倍数为3的同相比例放大器。
要求:
(1) 给出仿真电路图。
(2) 给出仿真结果,设法验证所设计的放大器的放大倍数为3倍。注意:输入电压取值应保证在运放工作线性区(建议1~3V),可以用直流分析、用电压表测定等。
4.由图1所示文氏桥和如图2所示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:所有元件参数不变,若在设计参数下电路不起振,可略增加反馈电阻R2以增加放大器的放大倍数(注意:R2取值太大振荡波形会失真)。
要求:(1)给出仿真电路图。
(2)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。在振荡图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两个相邻的最大值处,从而显示正弦波的峰值和周期。计算出相应的频率进行比较。
(3)在上一步基础上要想获得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。
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