三. 实验步骤:
1.启动EWB。
2.按图2.2.1 (a)、(b)、(c) 所示同时建立三个实验电路 建立本电路用到的元件图标如下:
基本元电源件箱 箱
1).分别单击元件工具栏中的基本元件箱、电源箱和指示器件箱图标,以便同时打开三个工具栏,选取(拖曳)各元件至电路设计窗口,按图2.2.1中的要求旋转某些元件的方向,并按图中位置摆放,分别双击每一个元件,按图2.2.1要求设置元件的参数。
电位器(可调电阻)
阻值 (Value / Resistance ):1KΩ 初始设置(Value /Setting): 50% 增量(Value /Increment): 5%
增量控制键(Value /Key): 可取缺省R,也可任意设定。 电压表、电流表
模式((Value / Mode ):DC 开关
控制键(Value /Key): 缺省为空格键(space),也可任意设定。
2).设置电路图的显示内容: 选择Circuit | Schematic Options 菜单命令,在Show / Hide对话框,选中Show Reference ID和Show Value 两项,以便显示元件的编号和参数值。
3).按图2.2.1所示连线,调整连线,使其比较整齐。 3. 运行并测试电路
1). 点击主窗口右上角的启动/停止开关,使计算机对电路进行仿真。 2). 测试电路 (a) 的外特性
按动转换开关的控制键,接通电路的负载。
按动电位器的控制键或者Shift+控制键,则电路负载阻值每次减小或增大5%,使电路负载阻值在0%-100%之间改变,分别读取电压表和电流表的读数,按动转换开关的控制键,断开电路负载,测量电路的开路电压,在电路描述窗口以列表形式记录各测量数据。以测试结果中的开路电压和短路电流计算电路的入端电阻。
3). 以电路(a)的入端电阻设置电路 (b) 中电阻R4的阻值,以电路(a)的开路电压设置电路 (b) 中电压源US2的电压。 按步骤2) 的方法测试电路 (b) 的外特性,在电路描述窗口以列表形式记录各测量数
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指示器电阻 件箱
电位器
电池
恒流源 转换开接地
关
电压表 电流表
据。
4). 以电路(a)的入端电阻设置电路 (c) 中电阻R5的阻值,以电路(a)的短路电流设置电路 (c) 中电流源IS1的电流。 按步骤2) 的方法测试电路 (c) 的外特性,在电路描述窗口以列表形式记录各测量数据。
4. 保存电路
选择File | Save 菜单命令,在打开的Save窗口中指定保存文件的路径和文件名,将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法,将电路图复制到粘贴板上,然后,将其粘贴到事先打开的字处理软件(如word或写字板)的新文档中,再将电路描述窗口中的测试数据也复制到文档中,保存文档。
5. 点击主窗口右上角的启动/停止开关,使计算机停止电路仿真。退出EWB,退出Windows 98 ,关闭计算机系统。
四. 实验报告要求:
1. 列表比较各实验步骤1的测试数据。
2.根据测试数据,绘制电路(a)、(b)、(c) 的外特性曲线,由数据生成曲线的方法请参照附录2 :在电子文档中由数据生成曲线的方法。比较各曲线,验证代文宁定理和诺顿定理。
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实验三 电路的暂态过程
一. 实验目的:
1.学习利用EWB对电路进行暂态分析的基本方法;
2.学习示波器的使用以及用示波测量法测量电路的时间常数; 3.了解一阶RC电路的暂态过程。
二. 实验电路:
图2.3.1 (a) 为微分电路,(b) 为积分电路,用方波信号源作为电路的激励,以便用示波器观察连续的波形。键控电位器R2、R4用热键(默认为R)控制其电阻值,以改变电路的时间常数。示波器用来同时观测电路的输入(A通道)和输出(B通道)波形。
图 2.3.1(a) 图 2.3.1(b)
三. 实验步骤:
启动EWB。
建立本实验两个电路用到的元件图标如下:
基本元电源件箱 箱
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仪器箱 电容
电阻
电位器
转换开接地 关
函数发示波器 生器
1. 建立实验电路
1).分别单击元件工具栏中的基本元件箱图标和电源箱图标,以便打开基本元件工具栏和电源元件工具栏,选取(拖曳)各元件至电路设计窗口,按图2.3.1中的要求旋转某些元件的方向,并按图中位置摆放,分别双击每一个元件,按图2.3.1要求设置元件的参数。
电位器(可调电阻)
阻值 (Value / Resistance ):4.7KΩ 初始设置(Value /Setting): 50% 增量(Value /Increment): 5%
增量控制键(Value /Key): 可取缺省R,也可任意设定。 函数发生器: 波形:矩形波 频率(Frequency):1KHz 占空比(Duty cycle):50% 电压幅值(Amplitude ):5V,可直接在文本框中输入。
示波器:
时基(Time Base):先设定为0.2ms/div,实验中再进行调节。 触发选择:Auto
Y衰减:先设定为2V/div,实验中再进行调节。 2).设置电路图的显示内容: 选择Circuit | Schematic Options 菜单命令,在Show / Hide对话框,选中Show Reference ID、Show Value和Show nodes,显示元件编号、参数和电路的节点。
3).单击元件工具栏中的仪器箱图标,打开仪器工具栏,选取(拖曳)示波器至电路设计窗口,并按图中位置摆放,双击示波器图标以打开其面板,将其移动到合适的位置,设置时基为0.10ms/div ,Y衰减为2V/div 。
4).按图2.3.1(a)所示连线,调整连线,使其比较整齐。分别双击示波器A、B通道的连线,打开连线特性对话框,设置连线的颜色,则波形即以此颜色显示。
5). 电路的保存
选择File | Save菜单命令,将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法,将电路图复制到粘贴板上,然后,将其粘贴到事先打开的字处理软件(如word或写字板)的新文档中。
2. 运行并测试电路
1). 点击主窗口右上角的启动/停止开关,使计算机对电路进行仿真。
2). 双击示波器图标以打开示波器面板,适当调节示波器的时基(Time Base)和A、B通道的Y衰减(V/div)及位移(Y Position),使波形便于观测。
3). 按电位器的控制键或Shift+控制键,每次将阻值减小或增大5%,观察波形的变
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化。在50%时,参照13页“示波器的调整”方法调节示波器以显示稳定的波形;按工具栏中的图形工具,打开分析图形窗口,在其中的示波器页(Oscilloscope)再现示波器上的波形;参照16-19页的方法设置示波器页波形显示的各项参数;拖曳游标到适当位置,测量波形的幅值和电路的时间常数;按图形窗口工具栏中的copy按钮,将示波器页复制到粘贴板上,然后,再将其粘贴到字处理软件的文档中。用同样的方法,将0%和100%时的波形也粘贴到字处理软件的文档中。使电位器恢复为初始(50%)状态。
3.用EWB的暂态分析功能分析电路
(1).在EWB窗口选择Analysis | Transient(暂态分析)菜单命令,弹出Transient Analysis对话窗口(图2.3.2),照图2.3.2设置各项参数。
确定要分析的节点。将需要分析的电路节点增加(Add>)到Nodes for analysis框中。
(2).按Simulate按钮以启动仿真,即可在随即打开的分析图形窗口(Analysis Graphs)中建立暂态分析页(Transient),显示被分析节点的电压波形。按“ESC”键,将停止仿真的运行。
(3).在分析图形窗口(Analysis Graphs)的工具栏中选择特性
(Properties)工具 ,打开具有多个参数页的Graph Properties窗口(见图1.3.16),设置暂态分析页(Transient)的各项参数,设置方法可参照16-18页示波器的介绍中 “设置波形显示的各项参数”部分。
(4).可以通过选择工具按钮或参数设置在暂态分析(Transient)页中显示栅格和游标,单击某条曲线以选中该曲线,即可移动游标对其进行测试,随着游标的移动,在对应的资料窗口中即显示出该曲线在游标处的数据。
(5).按下图形窗口工具栏中的copy按钮,将暂态分析页(Transient)复制到粘贴板上,然后,再将其粘贴到字处理软件的文档中。按电位器的控制键,增大或减小其阻值,在0%和100%各进行一次分析,用同样的方法设置暂态分析页(Transient)的各项参数,并将其粘贴到字处理软件的文档中。保存文档。
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