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典型环节的电路模拟与软件仿真研究

典型环节的电路模拟与软件仿真研究
典型环节的电路模拟与软件仿真研究

典型环节的电路模拟与软件仿真研究

一·实验目的

1.通过实验熟悉并掌握实验装置和上位机软件的使用方法。

2.通过实验熟悉各种典型环节的传递函数及其特性,掌握电路模拟和软件仿真研究方法。

二·实验要求

1.设计各种典型环节的模拟电路。

2.完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。

3.在上位机界面上,填入各个环节的实际(非理想)传递函数参数,完成典型环节阶跃特性的软件仿真研究,并与电路模拟研究的结果作比较。

三·实验原理

无上位机时,利用实验箱上的信号源单元U2所输出的周期阶跃信号作为环节输入,即连接箱上U2的“阶跃”与环节的输入端(例如对比例环节即图1.1.2的Ui),同时连接U2的“锁零(G)”与运放的锁零G。然后用示波器观测该环节的输入与输出(例如对比例环节即测试图1.1.2的Ui和Uo)。

有上位机时,必须在熟悉上位机界面操作的基础上,充分利用上位机提供的虚拟示波器与信号发生器功能。为了利用上位机提供的虚拟示波器与信号发生器功能,接线方式将不同于上述无上位机情况。

四·实验所用仪器

PC微机(含实验系统上位机软件)、ACT-I实验箱、USB2.0通讯线

五·实验步骤和方法

1.设计各种典型环节的模拟电路。

2.完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。

3.在上位机界面上,填入各个环节的实际(非理想)传递函数参数,完成典型环节阶跃特性的软件仿真研究,并与电路模拟研究的结果作比较。

具体步骤:

1.熟悉实验箱,利用实验箱上的模拟电路单元,参考本实验附录设计并连接各种典型环节(包括比例、积分、比例积分、比例微分、比例积分微分以及惯性环节)的模拟电路。注意实验接线前必须先将实验箱上电,以对运放仔细调零。然后断电,再接线。接线时要注意不同环节、不同测试信号对运放锁零的要求。在输入阶跃信号时,除比例环节运放可不锁零(G 可接-15V)也可锁零外,其余环节都需要考虑运放锁零。

2.利用实验设备完成各典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。

无上位机时,利用实验箱上的信号源单元U2所输出的周期阶跃信号作为环节输入,即连接箱上U2的“阶跃”与环节的输入端(例如对比例环节即图1.1.2的Ui),同时连接U2

的“锁零(G)”与运放的锁零G。然后用示波器观测该环节的输入与输出(例如对比例环节即测试图1.1.2的Ui和Uo)。注意调节U2的周期阶跃信号的“频率”电位器RP5与“幅值”电位器RP2,以保证观测到完整的阶跃响应过程。

有上位机时,必须在熟悉上位机界面操作的基础上,充分利用上位机提供的虚拟示波器与信号发生器功能。为了利用上位机提供的虚拟示波器与信号发生器功能,接线方式将不同于上述无上位机情况。仍以比例环节为例,此时将Ui连到实验箱 U3单元的O1(D/A通道的输出端),将Uo连到实验箱 U3单元的I1(A/D通道的输入端),将运放的锁零G连到实验箱 U3单元的G1(与O1同步),并连好U3单元至上位机的USB2.0通信线。接线完成,经检查无误,再给实验箱上电后,启动上位机程序,进入主界面。界面上的操作步骤如下:

①按通道接线情况:通过上位机界面中“通道选择”选择任一组任一路A/D输入作为环节的输出,选择任一路D/A作为环节的输入.不同的通道,图形显示控件中波形的颜色将不同;将另一输出通道直接送倒输入通道(显示示波器信号源发出的输入波形)。

②硬件接线完毕后,检查USB口通讯连线和实验箱电源后,运行上位机软件程序,如果有问题请求指导教师帮助。

③进入实验模式后,先对显示模式进行设置:选择“X-t模式”;选择“T/DIV”为1s/1HZ。

④完成上述实验设置,然后设置实验参数,在界面的右边可以设置系统测试信号参数,选择“测试信号”为“周期阶跃信号”,选择“占空比”为50%,选择“T/DIV”为“1000ms”,选择“幅值”为“3V”,可以根据实验需要调整幅值,以得到较好的实验曲线,将“偏移”设为“0”。以上除必须选择“周期阶跃信号”外,其余的选择都不是唯一的。要特别注意,除单个比例环节外,对其它环节和系统都必须考虑环节或系统的时间常数,如仍选择“输入波形占空比”为50%,那么“T/DIV”至少是环节或系统中最大时间常数的6~8倍。这样,实验中才能观测到阶跃响应的整个过程。

⑤以上设置完成后,按LabVIEW上位机软件中的“RUN”运行图标来运行实验程序,然后点击右边的“Start”按钮来启动实验,动态波形得到显示,直至周期响应过程结束,如上述参数设置合理就可以在主界面图形显示控件中间得到环节的“阶跃响应”。

⑥利用LabVIEW软件中的图形显示控件中光标“Cursor”功能(详见软件使用说明书)观测实验结果;改变实验箱上环节参数,重复⑤的操作;如发现实验参数设置不当,看不到“阶跃响应”全过程,可重复④、⑤的操作。

⑦按实验报告需要,将图形结果保存为位图文件,操作方法参阅软件使用说明书。3.分析实验结果,完成实验报告。

附录:

1.比例(P)环节的传递函数、方块图、模拟电路和阶跃响应

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六·实验注意事项

在实验过程中,要听从老师的指导,严格按照实验步骤进行,不能任意更改,不熟悉的仪器设备,应先请老师知道后使用,切勿随意乱动。

实验室如有问题发生,应首先用自己学过的知识,独立思考加以解决,努力培养独立分析问题和解决问题的能力,如自己不能解决可与指导老师共同讨论研究,提出解决问题的方法。七·实验预习要求

每次实验前必须详细预习实验讲义,明了实验目的、原理方法及操作步骤,并在记录本上拟出简单的实验原理、使用方法及操作室的注意事项。

八·实验报告要求

实验进行时,必须随时把观察到的现象和实验数据,如实地记录在实验报告上,不得记在散页纸上,要养成良好的做原始记录的习惯。

各大仿真软件介绍

各大仿真软件介绍(包括算法,原理) 随着无线和有线设计向更高频率的发展和电路复杂性的增加,对于高频电磁场的仿真,由于忽略了高阶传播模式而引起仿真的误差。另外,传统模式等效电路分析方法的限制,与频率相关电容、电感元件等效模型而引起的误差。例如,在分析微带线时,许多易于出错的无源模式是由于微带线或带状线的交叉、阶梯、弯曲、开路、缝隙等等,在这种情况下是多模传输。为此,通常采用全波电磁仿真技术去分析电路结构,通过电路仿真得到准确的非连续模式S参数。这些EDA仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的,不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的。通常,数值解法分为显示和隐示算法,隐示算法(包括所有的频域方法)随着问题的增加,表现出强烈的非线性。显示算法(例如FDTD、FIT方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。本文根据电磁仿真工具所采用的数值解法进行分类,对常用的微波EDA仿真软件进行论述。2.基于矩量法仿真的微波EDA仿真软件基于矩量法仿真的EDA 软件主要包括A D S(Advanced Design System)、Sonnet电磁仿真软件、IE3D和Microwave office。 2.1ADS仿真软件Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件,是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件,是为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计,对于通信和航天/防御的应用,从最简单到最复杂,从离散射频/微波模块到集成MMIC。从电路元件的仿真,模式识别的提取,新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。该软件可以在微机上运行,其前身是工作站运行的版本MDS(Microwave Design System)。该软件还提供了一种新的滤波器的设计引导,可以使用智能化的设计规范的用户界面来分析和综合射频/微波回路集总元滤波器,并可提供对平面电路进行场分析和优化功能。它允许工程师定义频率范围,材料特性,参数的数量和根据用户的需要自动产生关键的无源器件模式。该软件范围涵盖了小至元器件,大到系统级的设计和分析。尤其是其强大的仿真设计手段可在时域或频域内实现对数字或模拟、线性或非线性电路的综合仿真分析与优化,并可对设计结果进行成品率分析与优化,从而大大提高了复杂电路的设计效率,使之成为设计人员的有效工具[6-7]。2.2Sonnet仿真软件Sonnet是一种基于矩量法的电磁仿真软件,提供面

典型环节地模拟研究实验报告材料

第三章 自动控制原理实验 3.1 线性系统的时域分析 3.1.1典型环节的模拟研究 一. 实验目的 1. 了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达 式 2. 观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线,了解各项电路参数对典型环节动态特性的 影响 二.典型环节的结构图及传递函数 方 框 图 传递函数 比例 (P ) K (S) U (S) U (S)G i O == 积分 (I ) TS 1(S)U (S)U (S)G i O == 比例积分 (PI ) )TS 11(K (S)U (S)U (S)G i O +== 比例微分 (PD ) )TS 1(K (S) U (S) U (S)G i O +== 惯性环节 (T ) TS 1K (S)U (S)U (S)G i O += = 比例积分微分(PID ) S T K S T K K (S)U (S)U (S)G d p i p p i O ++ == 三.实验容及步骤 观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线,了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响.。 改变被测环节的各项电路参数,画出模拟电路图,阶跃响应曲线,观测结果,填入实验报告 运行LABACT 程序,选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究中的相应实验项目,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见用户手册中的示波器部分。

1).观察比例环节的阶跃响应曲线 典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。 图3-1-1 典型比例环节模拟电路 传递函数:0 1(S) (S)(S)R R K K U U G i O = == ; 单位阶跃响应: K )t (U = 实验步骤:注:‘S ST ’用短路套短接! (1)将函数发生器(B5)所产生的周期性矩形波信号(OUT ),作为系统的信号输入(Ui ); 该信号为零输出时,将自动对模拟电路锁零。 ① 在显示与功能选择(D1)单元中,通过波形选择按键选中‘矩形波’(矩形波指示灯亮)。 ② 量程选择开关S2置下档,调节“设定电位器1”,使之矩形波宽度>1秒(D1单元左显示)。 ③ 调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压= 4V (D1单元右显示)。 (2)构造模拟电路:按图3-1-1安置短路套及测孔联线,表如下。 (b )测孔联线 (3)运行、观察、记录: 打开虚拟示波器的界面,点击开始,按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮(0→+4V 阶跃),观测A5B 输出端(Uo )的实际响应曲线Uo (t )见图3-1-2。示波器的截图详见虚 拟示波器的使用。 图3-1-2 比例环节阶跃响应曲线图 图3-1-3 惯性环节阶跃响应曲 线 实验报告要求:按下表改变图3-1-1所示的被测系统比例系数,观测结果,填入实验报告。

1 典型环节的电路模拟

实验报告 课程名称: 控制理论(乙) 指导老师: 韦巍老师的助教 成绩:_________________ 实验名称: 典型环节的电路模拟 实验类型: 控制理论实验 同组学生姓名: 无 第一次课 典型环节的电路模拟 一、实验目的 1.1熟悉THBDC-2型实验平台及“THBDC-2”软件的使用; 1.2熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟; 1.3测量各典型环节的阶跃响应曲线,并了解参数变化对其动态特性的影响。 二、实验内容 2.1设计并组建各典型环节的模拟电路; 2.2测量各典型环节的阶跃响应,并研究参数变化对其输出响应的影响。 三、实验原理 自控系统是由比例、积分、微分、惯性等环节按一定的关系组建而成。熟悉这些典型环节的结构及其对阶跃输入的响应,将对系统的设计和分析十分有益。 本实验中的典型环节都是以运放为核心元件构成,其原理框图如图3-1所 示。图中Z 1和Z 2表示由R 、C 构成的复数阻抗。 图3-1 3.1 积分环节 积分环节的输出量与其输入量对时间的积分成正比。它的传递函数与方框图分别为: 设U i (S)为一单位阶跃信号,当积分系数为T 时的响应曲线如图3-2所示。 图3-2 3.2比例积分(PI)环节 比例积分环节的传递函数与方框图分别为: )11(11)()()(21211212CS R R R CS R R R CS R CS R S U S U s G i O +=+=+== 其中T=R 2C ,K=R 2/R 1 设U i (S)为一单位阶跃信号,图3-3示出了比例系数(K)为1、积分系数为T 时的PI 输出响应曲线。 图 3-3 Ts S U S U s G i O 1 )()()(= =

电路仿真软件的使用方法

电路仿真软件的使用方法

河南机电高等专科学校软件实习报告 系部:电子通信工程系 专业:应用电子技术 班级:应电111 学生姓名: xxx 学号: xxxxxxxx

201x年xx月xx日 实习任务书 1.时间:201x年xx月xx日~201x年xx月xx日 2. 实训单位:河南机电高等专科学校 3. 实训目的:学习电路仿真软件的使用方法 4. 实训任务: ①了解电路仿真与EDA技术的基础常识; ②了解电路仿真软件的作用及其特点; ③了解软件仿真结果与实际电路结果的异同; ④熟悉电路仿真软件的界面,能熟练的在电路仿真软件环境中绘制电路图; ⑤能够使用电路仿真软件的各种分析功能对电路进行软件仿真; ⑥会使用电路仿真软件中的虚拟仪器对电路进行数据和波形等的测量; ⑦作好实习笔记,对自己所发现的疑难问题及时请教解决; ⑧联系自己专业知识,体会本软件的具体应用,总结自己的心得体会; ⑨参考相关的的书籍、资料,认真完成实训报告。

软件实习报告 前言:经过半学期深入地学习基础电路知识,我们终于有机会学习电路仿真用软件设计并检验电路,深入的理解电路定理,增加我们对专业的兴趣,增强我们的实际动手操作能力。 实习报告: 实验一、戴维南定理和诺顿定理的研究 一、实验目的 1、求出一个已知网络的戴维南等效电路。 2、求出一个已知网络的诺顿等效电路。 3、验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。

二、实验器材 直流电压源 1个 电压表 1个 电流表 1个 电阻 3个 万用表 1个 三、实验原理及实验电路 任何一个具有固定电阻和电源的线性二端网络,都可以用一个串联电阻的等效电压源来代替,这个等效电压源的电压等于原网络开路时的端电压U oc ,或用一个并联电阻的等效电流源来代替,这个等效电压源的电压等于原网络开路时的端电压I sc 。下图电路中负载为RL ,试用EWB 仿真测得到除去负载后的二端网络的开路电压、短路电流以及等效电阻大小。 0.5Ω RL=0.25Ω

最详细最好的Multisim仿真教程

第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。 目录 1. Multisim软件入门 2. 二极管电路 3. 基本放大电路 4. 差分放大电路 5. 负反馈放大电路 6. 集成运放信号运算和处理电路 7. 互补对称(OCL)功率放大电路 8. 信号产生和转换电路 9. 可调式三端集成直流稳压电源电路 13.1 Multisim用户界面及基本操作 13.1.1 Multisim用户界面 在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。 Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image T echnologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。 IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。 1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。 IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim 经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。 下面以Multisim10为例介绍其基本操作。图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

典型环节的模拟研究自动控制实验报告

实验报告 实验课程:自动控制理论 学生: 学号: 专业班级:

2013年 12 月 20日 大学实验报告 学生:学号:专业班级: 实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩: 典型环节的模拟研究 一、实验要求: 1.了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式 2.观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线,了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响 二、主要仪器设备及耗材: 1.计算机一台(Windows XP操作系统) 2.AEDK-labACT自动控制理论教学实验系统一套 3.LabACT6_08软件一套 三、实验容和步骤: 选用虚拟示波器,只要运行LABACT 程序,选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究中的相应实验项目,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见用户手册中的示波器部分。 1).观察比例环节的阶跃响应曲线 典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。 图3-1-1 典型比例环节模拟电路 实验步骤:注:‘S ST’不能用“短路套”短接! (1)用信号发生器(B1)的‘阶跃信号输出’和‘幅度控制电位器’构造输入信号(Ui): B1单元中电位器的左边K3开关拨下(GND),右边K4开关拨下(0/+5V阶跃)。阶跃信号输出(B1的Y测孔)调整为4V(调节方法:按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮,L9灯亮,调节电位器,用万用表测量Y测孔)。 (2)构造模拟电路:按图3-1-1安置短路套及测孔联线,表如下。 (a)安置短路套(b)测孔联线

实验一 典型环节的电路模拟与数字仿真实验

实验一典型环节的电路模拟与数字仿真实验 一实验目的 通过实验熟悉各种典型环节传递函数及其特性,掌握电路模拟和数字仿真研究方法。 二实验内容 1.设计各种典型环节的模拟电路。 2.编制获得各种典型环节阶跃特性的数字仿真程序。 3.完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。 4.运行所编制的程序,完成典型环节阶跃特性的数字仿真研究,并与电路模拟研究的结果作比较。 三实验步骤 1.熟悉实验设备,设计并连接各种典型环节的模拟电路; 2.利用实验设备完成各典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响; 3.用MATLAB编写计算各典型环节阶跃特性的数字仿真研究,并与电路模拟测试结果作比较。分析实验结果,完成实验报告。 四实验结果 1.积分环节模拟电路、阶跃响应

仿真结果: 2.比例积分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果:

3.比例微分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果: 4.惯性环节模拟电路、阶跃响应

仿真结果: 5.实验结果分析: 积分环节的传递函数为G=1/Ts(T为积分时间常数),惯性环节的传递函数为G=1/(Ts+1)(T为惯性环节时间常数)。 当时间常数T趋近于无穷小,惯性环节可视为比例环节, 当时间常数T趋近于无穷大,惯性环节可视为积分环节。

实验二典型系统动态性能和稳定性分析的电路模拟与数 字仿真研究 一实验目的 1.学习和掌握动态性能指标的测试方法。 2.研究典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。 二实验内容 1.观测二阶系统的阶跃响应,测出其超调量和调节时间,并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响。 三实验步骤 1.熟悉实验设备,设计并连接由一个积分环节和一个惯性环节组成的二阶闭环系统的模拟电路; 2.利用实验设备观测该二阶系统模拟电路的阶跃特性,并测出其超调量和调节时间; 3.二阶系统模拟电路的参数观测参数对系统的动态性能的影响; 4.分析结果,完成实验报告。 四实验结果 典型二阶系统 仿真结果:1)过阻尼

各种电路仿真软件的分析与比较

一.当今流行的电路仿真软件及其特性 电路仿真属于电子设计自动化(EDA)的组成部分。一般把电路仿真分为三个层次:物理级、电路级和系统级。教学中重点运用的为电路级仿真。 电路级仿真分析由元器件构成的电路性能,包括数字电路的逻辑仿真和模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。电路级仿真必须有元器件模型库的支持,仿真信号和波形输出代替了实际电路调试中的信号源和示波器。电路仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。电路仿真技术使设计人员在实际电子系统产生之前,就有可能全面地了解电路的各种特性。目前比较流行的电路仿真软件大体上说有:ORCAD、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuitmaker、Micro-CAP 和Edison等一系列仿真软件。 电路仿真软件的基本特点: ●仿真项目的数量和性能: 仿真项目的多少是电路仿真软件的主要指标。各种电路仿真软件都有的基本功能是:静态工作点分析、瞬态分析、直流扫描和交流小信号分析等4项;可能有的分析是:傅里叶分析、参数分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、传输函数、直流和交流灵敏度分析、失真度分析、极点和零点分析等。仿真软件如SIMextrix只有6项仿真功能,而Tina6.0有20项,Protel、ORCAD、P-CAD等软件的仿真功能在10项左右。专业化的电路仿真软件有更多的仿真功能。对电子设计和教学的各种需求考虑的比较周到。例如TINA的符号分析、Pspice和ICAP/4的元件参数变量和最优化分析、Multisim的网络分析、CircuitMaker的错误设置等都是比较有特色的功能。 Pspice语言擅长于分析模拟电路,对数字电路的处理不是很有效。对于纯数字电路的分析和仿真,最好采用基于VHDL等硬件描述语言的仿真软件,例如,Altera公司的可编程逻辑器件开发软件MAX+plusII等。 ●仿真元器件的数量和精度: 元件库中仿真元件的数量和精度决定了仿真的适用性和精确度。电路仿真软件的元件库有数千个到1--2万个不等的仿真元件,但软件内含的元件模型总是落后于实际元器件的生产与应用。因此,除了软件本身的器件库之外,器件制造商的网站是元器件模型的重要来源。大量的网络信息也能提供有用的仿真模型。设计者如果对仿真元件模型有比较深入的研究,可根据最新器件的外部特性参数自定义元件模型,构建自己的元件库。对于教学工作者来说,软件内的元件模型库,基本上可以满足常规教学需要,主要问题在于国产元器件与国外元器件的替代,并建立教学中常用的国产元器件库。 电路仿真软件的元件分类方式有两种:按元器件类型如电源、二极管、74系列等分成若干个大类;或按元器件制造商分类,大多数仿真软件有电路图形符号的预览,便于选取使用。

实验一--典型环节的电路模拟

自动控制原理实验报告 院(系):能源与环境学院 专业:热能与动力工程 姓名:周宇盛学号: 03010130 同组人员:王琪耀马晓飞 实验时间: 2012 年 10 月 23 日 实验名称:典型环节的电路模拟

一、实验目的 1. 熟悉THBDC-1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台及上位机软件的使用; 2. 熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟; 3. 测量各典型环节的阶跃响应曲线,并了解参数变化对其动态特性的影响。 二、实验设备 1. THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台; 2. PC机一台(含上位机软件)、数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、采接卡接口线; 三、实验内容 1. 设计并组建各典型环节的模拟电路; 2. 测量各典型环节的阶跃响应,并研究参数变化对其输出响应的影响;

一、各典型环节电路图 1. 比例(P )环节 根据比例环节的方框图,选择实验台上的通用电路单元设计并组建相应的模拟电路,如下图所示。 图中后一个单元为反相器,其中R 0=200K 。 若比例系数K=1时,电路中的参数取:R 1=100K ,R 2=100K 。 若比例系数K=2时,电路中的参数取:R 1=100K ,R 2=200K 。 2. 积分(I )环节 根据积分环节的方框图,选择实验台上的通用电路单元设计并组建相应的模拟电路,如下图所示。 图中后一个单元为反相器,其中R 0=200K 。 若积分时间常数T=1S 时,电路中的参数取:R=100K ,C=10uF(T=RC=100K ×10uF=1); 若积分时间常数T=时,电路中的参数取:R=100K ,C=1uF(T=RC=100K ×1uF=; 3. 比例积分(PI)环节 根据比例积分环节的方框图,选择实验台上的通用电路单元设计并组建相应的模拟电路,如下图所示。 图中后一个单元为反相器,其中R 0=200K 。 若取比例系数K=1、积分时间常数T=1S 时,电路中的参数取:R 1=100K ,R 2=100K ,C=10uF(K= R 2/ R 1=1,T=R 1C=100K ×10uF=1); 若取比例系数K=1、积分时间常数T=时,电路中的参数取:R 1=100K ,R 2=100K ,C=1uF(K= R 2/ R 1=1,T=R 1C=100K ×1uF=。 -+ + R 1 R 2u i -+ + R 0 R 0 u o -+ + R C u i -+ + R 0 R 0 u o

Proteus在模拟电路中仿真应用

Proteus在模拟电路中仿真应用Proteus在很多人接触都是因为她可以对单片机进行仿真,其实她在模拟电路方面仿真能力也很强大。下面对几个模块方面的典型带那路进行阐述。 第1部分模拟信号运算电路仿真 1.0 运放初体验 运算,顾名思义,正是数学上常见的加减乘除以及积分微分等,这里的运算电路,也就是用电路来实现这些运算的功能。而运算的核心就是输入和输出之间的关系,而这些关系具体在模拟电路当中都是通过运算放大器实现的。运算放大器的符号如图1所示。 同相输入端, 输出信号不反相 反相输入端, 输出信号反相 输入端 图1 运算放大器符号 运算器都工作在线性区,故进行计算离不开工作在线性区的“虚短”和“虚断”这两个基本特点。与之对应的,在Proteus中常常用到的放大器有如图2几种。 3 2 1 4 1 1 U1:A TL074 3 2 6 7 415 U5 TL071 3 2 6 7 415 U6 741图2 Proteus中几种常见放大器 上面几种都是有源放大器件,我们还经常用到理想无源器件,如图4所示,它的位置在“Category”—“Operational Amplifiers”—“OPAMP”。

图4 理想无源放大器件的位置 1.1 比例运算电路与加法器 这种运算电路是最基本的,其他电路都可以由它进行演变。 (1)反相比例运算电路,顾名思义,信号从反相输入端进入,如图5所示。 RF 10K R1 2K Volts -5.00 R1(1) 图5 反相比例运算电路 由“虚断”“虚短”可知:f o i 1 *R u u R =- 我们仿真的值:11(1)1 ,2,10i f U R V R K R K ====,

实验报告1--典型环节的模拟研究

南昌大学实验报告 学生姓名:梁志甲学号:6101113153 专业班级:电气134 实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩: 一、实验项目名称:典型环节的模拟研究 二、实验要求 1.了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式 2.观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线,了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响三、主要仪器设备及耗材 1.计算机一台(Windows XP操作系统) 2.AEDK-labACT自动控制理论教学实验系统一套 3.LabACT6_08软件一套 四、实验内容和步骤 1).观察比例环节的阶跃响应曲线 典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。 图3-1-1 典型比例环节模拟电路 实验步骤:注:‘S ST’不能用“短路套”短接! (1)用信号发生器(B1)的‘阶跃信号输出’和‘幅度控制电位器’构造输入信号(Ui):B1单元中电位器的左边K3开关拨下(GND),右边K4开关拨下(0/+5V阶跃)。阶跃信号输出(B1的Y测孔)调整为4V(调节方法:按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮,L9灯亮,调节电位器,用万用表测量Y测孔)。 (2)构造模拟电路:按图3-1-1安置短路套及测孔联线,表如下。 (a)安置短路套(b)测孔联线 (3)运行、观察、记录:(注:CH1选‘×1’档。时间量程选‘×1’档) ①打开虚拟示波器的界面,点击开始,按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮(0→+4V阶跃),

用示波器观测A6输出端(Uo )的实际响应曲线Uo (t )。 ② 改变比例系数(改变运算模拟单元A1的反馈电阻R 1),重新观测结果,填入实验报告。 2).观察惯性环节的阶跃响应曲线 典型惯性环节模拟电路如图3-1-4所示。 图3-1-4 典型惯性环节模拟电路 实验步骤: 注:‘S ST’不能用“短路套”短接! (1)用信号发生器(B1)的‘阶跃信号输出’ 和‘幅度控制电位器’构造输入信号(Ui ): B1单元中电位器的左边K3开关拨下(GND ),右边K4开关拨下(0/+5V 阶跃)。阶跃信号输出(B1的Y 测孔)调整为4V (调节方法:按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮,L9灯亮,调节电位器,用万用表测量Y 测孔)。 (2)构造模拟电路:按图3-1-4安置短路套及测孔联线,表如下。 (b )测孔联线 (1’档) ① 打开虚拟示波器的界面,点击开始,用示波器观测A6输出端(Uo ),按下信号发生器(B1) 阶跃信号按钮时(0→+4V 阶跃),等待完整波形出来后,移动虚拟示波器横游标到4V (输入)×0.632处,,得到与惯性的曲线的交点,再移动虚拟示波器两根纵游标,从阶跃开始到曲线的交点,量得惯性环节模拟电路时间常数T 。A6输出端(Uo )的实际响应曲线Uo (t )。 ② 改变时间常数及比例系数(分别改变运算模拟单元 A1的反馈电阻R1和反馈电容C ),重 新观测结果,填入实验报告。 3).观察积分环节的阶跃响应曲线 典型积分环节模拟电路如图3-1-5所示。 图3-1-5 典型积分环节模拟电路 实验步骤:注:‘S ST ’用短路套短接! (1)为了避免积分饱和,将函数发生器(B5)所产生的周期性矩形波信号(OUT ),代替信号发生

典型环节的电路模拟

典型环节的电路模拟

装 订 线实验报告 课程名称:_________控制理论(甲)实验_______指导老师:_____ ____成绩:__________________ 实验名称:_________典型环节的电路模拟______实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的 二、实验原理 三、实验接线图 四、实验设备 五、实验步骤 六、实验数据记录 七 、 实 验 数 据 分 析 八、实验结果或结论 一、实验目的 1.熟悉THBDC-2型 控制理论·计算机控制技术实验平台及“THBDC-2”软件的使用; 2.熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟; 3.测量各典型环节的阶跃响应曲线,并了解参数变化对其动态特性的影响。 二、实验原理 自控系统是由比例、积分、微分、惯性等环节按一定的关系组建而成。要对系统的设计和分析,必须熟悉这些典型环节的结构及其对阶跃输入的响应。 本实验中的典型环节都是以运放 专业: __

P .3 实验名称: 典型环节的电路模拟 姓名: 装 订 线为核心元件构成,原理图如左图 图中Z 1和Z 2表示由R 、C 构成的复数阻抗。 1. 积分环节(I ) 积分环节的输出量与其输入量对时间的积分成正比。它的传递函数与方框图分别为: 设U i (S)为一单位阶跃信号,当积分系 数为T 时的响应曲线如右图所示。 2. 比例微分环节(PD ) 比例微分环节的传递函数与方框图分 别为: )1()1()(1 1 2 CS R R R TS K s G +=+= 其中C R T R R K D 1 12,/== 设U i (S)为一单位阶跃信号,右图示出了比例系数(K)为2、微分系数为T D 时PD 的输出响应曲线。 Ts S U S U s G i O 1 )()()(= =

几款主流电子电路仿真软件优缺点比较

几款主流电子电路仿真软件优缺点比较 电子电路仿真技术是当今相关专业学习者及工作者必须掌握的技术之一,它有诸多优点:第一,电子电路仿真软件一般都有海量而齐全的电子元器件库和先进的虚拟仪器、仪表,十分方便仿真与测试;第二,仿真电路的连接简单快捷智能化,不需焊接,使用仪器调试不用担心损坏;大大减少了设计时间及金钱的成本;第三,电子电路仿真软件可进行多种准确而复杂的电路分析。 随着电子电路仿真技术的不断发展,许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。既然它们能百家争鸣,那么肯定是在某些方面各有优劣的。下面就针对几款主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。 (1) Multisim 在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面,Multisim是当之无愧的一哥。它有形象化的极其真实的虚拟仪器,无论界面的外观还是内在的功能,都达到了的最高水平。它有专业的界面和分类,强大而复杂的功能,对数据的计算方面极其准确。在我们参加电子竞赛的时候,特别是模拟方向的题目,我们用得最多的仿真软件就是Multisim。同时,Multisim不仅支持MCU,还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序,并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10,可以从电路设计到制板layout一条龙服务。 Multisim的缺点是,软件过于庞大,对MCU的支持不足,制板等附加功能比不上其他的专门的软件。 (2)Tina Tina的界面简单直观,元器件不算多,但是分类很好,而且TI公司的元器件最齐全。在比赛时经常用到TI公司的元器件,当在Multisim找不到对应的器件时,我们就会用到Tina来仿真。 Tina的缺点是,功能相对较少,对TI公司之外的元器件支持较少。 (3) Proteus

模拟电子线路multisim仿真实验报告

MULTISIM 仿真实验报告

实验一单级放大电路 一、实验目的 1、熟悉multisim软件的使用方法 2、掌握放大器的静态工作点的仿真方法,及对放大器性能的影响。 3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数,输入电阻、输出电阻的仿真方法,了解共 射级电路的特性。 二、虚拟实验仪器及器材 双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表 三、实验步骤 1.仿真电路图 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 1 R7 5.1kΩ 9 XMM1 6 E级对地电压25.静态数据仿真

仿真数据(对地数据)单位;V计算数据单位;V 基级集电极发射级Vbe Vce RP 2.834 6.126 2.2040.63 3.92210k 26.动态仿真一 1.单击仪表工具栏的第四个,放置如图,并连接电路。 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 R7 5.1kΩ XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ 6 1 9

2.双击示波器,得到如下波形 5.他们的相位相差180度。 27.动态仿真二 1.删除负载电阻R6 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ 6 1 9 2.重启仿真。

实验1-典型环节的模拟研究

实验一 典型环节的模拟研究 一.实验目的 1.通过搭建典型环节模拟电路,熟悉并掌握自动控制综合实验台的使用方法。 2.了解并掌握各典型环节的传递函数及其特性,观察和分析各典型环节的响应曲线,掌握电路模拟研究方法。 二.实验内容 1.搭建各种典型环节的模拟电路,观测并记录各种典型环节的阶跃响应曲线。 2.调节模拟电路参数,研究参数变化对典型环节阶跃响应的影响。 三.实验步骤 在实验中观测实验结果时,可选用普通示波器。 1.观察比例环节的阶跃响应曲线 实验中所用到的功能区域: 阶跃信号、示波器、实验电路A1、实验电路A2。 注: a.掌握示波器的使用、标定和测量。 b.搭建阶跃信号的电路,用示波器观察波形。 c.了解运算放大器的引脚定义。 典型比例环节模拟电路如图1-1-1所示,比例环节的传递函数为: 0() () i U s K U s 图1-1-1典型比例环节模拟电路 实验步骤: (1) 设置阶跃信号源: A .将阶跃信号区的“0~1V ”端子与实验电路A1的“Ui ”端子相连接 B .按压阶跃信号开关按钮就可以在“0~1V ”端子产生阶跃信号。 C. 用示波器通道CH2观察。 (2) 搭建典型比例环节模拟电路: A .将实验电路A1的“OUT1”端子与实验电路A2的“IN ”端子相连接; B .按照图1-1-1拨动阶跃信号开关按钮: (3) 连接示波器: 将实验电路A2的“Uo ”与示波器通道CH1相连接。 (4) 输入阶跃信号,通过示波器观测输出阶跃响应曲线并进行记录。

2.观察积分环节的阶跃响应曲线 实验中所用到的功能区域: 阶跃信号、示波器、实验电路A1、实验电路A2。 典型积分环节模拟电路如图1-1-2所示,积分环节的传递函数为: 0()1 ()i U s U s TS = 图1-1-2典型积分环节模拟电路 同上1实验步骤 3.观察比例积分环节的阶跃响应曲线 实验中所用到的功能区域: 阶跃信号、示波器、实验电路A3、实验电路A5。 典型比例积分环节模拟电路如图1-1-3所示,比例积分环节的传递函数为: 0()1 ()i U s K U s TS =+ 图1-1-3典型比例积分环节模拟电路 同上1实验步骤 4.观察微分环节的阶跃响应曲线 实验中所用到的功能区域: 阶跃信号、示波器、实验电路A1、实验电路A2。 典型微分环节模拟电路如图1-1-4所示,微分环节的传递函数为: 0() () i U s TS U s =

实验一 控制系统典型环节的模拟实验

实验一控制系统典型环节的模拟实验 一、实验目的 1、掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。 2、测量典型环节的阶跃响应曲线,了解参数变化对环节输出性能的影响。 二、实验内容 1、对表一所示各典型环节的传递函数设计相应的模拟电路(参见表二)

2、测试各典型环节在单位阶跃信号作用下的输出响应。 3、改变各典型环节的相关参数,观测对输出响应的影响。 三、实验内容及步骤 1、观测比例、积分、比例积分、比例微分和惯性环节的阶跃响应曲线。 ①准备:使运放处于工作状态。 将信号发生器单元U1的ST端与+5V端用“短路块”短接,使模拟电路中的场效应管(3DJ6)夹断,这时运放处于工作状态。 ②阶跃信号的产生: 电路可采用图1-1所示电路,它由“阶跃信号单元”(U3)及“给定单元”(U4)组成。 具体线路形成:在U3单元中,将H1与+5V端用1号实验导线连接,H2端用1号实验导线接至U4单元的X端;在U4单元中,将Z端和GND端用1号实验导线连接,最后由插座的Y 端输出信号。 以后实验若再用阶跃信号时,方法同上,不再赘述。 实验步骤: ①按表二中的各典型环节的模拟电路图将线接好(先接比例)。(PID先不接) ②将模拟电路输入端(U i)与阶跃信号的输出端Y相连接;模拟电路的输出端(Uo)接至示

波器。 ③按下按钮(或松开按钮)SP时,用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo(t),且将结果记下。改变比例参数,重新观测结果。 ④同理得积分、比例积分、比例微分和惯性环节的实际响应曲线,它们的理想曲线和实际响应曲线参见表三。 2、观察PID环节的响应曲线。 实验步骤: ①将U1单元的周期性方波信号(U1 单元的ST端改为与S端用短路块短接,S11波段开关置于“方波”档,“OUT”端的输出电压即为方波信号电压,信号周期由波段开关S11和电位器W11调节,信号幅值由电位器W12调节。以信号幅值小、信号周期较长比较适宜)。 ②参照表二中的PID模拟电路图,按相关参数要求将PID电路连接好。 ③将①中产生的周期性方波信号加到PID环节的输入端(U i),用示波器观测PID输出端(Uo),改变电路参数,重新观察并记录。 四、实验思考题: 1、为什么PI和PID在阶跃信号作用下,输出的终值为一常量? 2、为什么PD和PID在单位阶跃信号作用下,在t=0时的输出为一有限值?

电磁场仿真软件简介

电磁场仿真软件简介 随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展,在最近几年出现了大量的电磁场和微波电路仿真软件。在这些软件中,多数软件都属于准3维或称为2.5维电磁仿真软件。例如,Agilent公司的ADS(Advanced Design System)、AWR公司的Microwave Office、Ansoft公司的Esemble、Serenade和CST公司的CST Design Studio等。目前,真正意义上的三维电磁场仿真软件只有Ansoft公司的HFSS、CST公司的Mafia、CST Microwave Studio、Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE。从理论上讲,这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能。其中,HFSS(HFSS是英文高频结构仿真器(High Frequency Structure Simulator)的缩写)是一种最早出现在商业市场的电磁场三维仿真软件。因此,这一软件在全世界有比较大的用户群体。由于HFSS进入中国市场较早,所以目前国内的电磁场仿真方面HFSS的使用者众多,特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及。 德国CST公司的MicroWave Studio(微波工作室)是最近几年该公司在Mafia软件基础上推出的三维高频电磁场仿真软件。它吸收了Mafia软件计算速度快的优点,同时又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变。就目前发行的版本而言,CST 的MWS的前后处理界面及操作界面比HFSS好。Ansoft也意识到了自己的缺点,在刚刚推出的新版本HFSS(定名为Ansoft HFSS V9.0)中,人机界面及操作都得到了极大的改善。在这方面完全可以和CST媲美。在性能方面,两个软件各有所长。在速度和计算的精度方面CST和ANSOFT成绩相差不多。值得注意的是,MWS采用的理论基础是FIT(有限积分技术)。与FDTD(时域有限差分法)类似,它是直接从Maxwell 方程导出解。因此,MWS可以计算时域解。对于诸如滤波器,耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合;而HFSS采用的理论基础是有限元方法(FEM),这是一种微分方程法,其解是频域的。所以,HFSS如果想获得频域的解,它必须通过频域转换到时域。由于,HFSS是用的是微分方法,所以它对复杂结构的计算具有一定的优势。 另外,在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件:ANSYS 。ANSYS是一个基于有限元法(FEM)的多功能软件。该软件可以计算工程力学、材料力学、热力学和电磁场等方面的问题。它也可以用于高频电磁场分析(应用例如:微波辐射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等)。其功能与HFSS和CST MWS类似。但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解,因此,对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难。对于高频微波波段通信、天线、器件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如HFSS更专业、更理想。实际上,ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面,而是结构静力/动力分析、热分析以及流体动力学等。但是,就其电磁场部分而言,它也能对任意三维结构的电磁特性进行仿真。 虽然,Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE也可以仿真三维结构。

模拟电子技术课程设计(Multisim仿真).

《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名 xxx 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级 指导教师 2014 年 6 月18日

目录 1、目的和意义 (3) 2、任务和要求 (3) 3、基础性电路的Multisim仿真 (4) 3.1 半导体器件的Multisim仿真 (4) 3.11仿真 (4) 3.12结果分析 (4) 3.2单管共射放大电路的Multisim仿真 (5) 3.21理论计算 (7) 3.21仿真 (7) 3.23结果分析 (8) 3.3差分放大电路的Multisim仿真 (8) 3.31理论计算 (9) 3.32仿真 (9) 3.33结果分析 (9) 3.4两级反馈放大电路的Multisim仿真 (9) 3.41理论分析 (11) 3.42仿真 (12) 3.5集成运算放大电路的Multisim仿真(积分电路) (12) 3.51理论分析 (13) 3.52仿真 (14) 3.6波形发生电路的Multisim仿真(三角波与方波发生器) (14) 3.61理论分析 (14) 3.62仿真 (14) 4.无源滤波器的设计 (14) 5.总结 (18) 6.参考文献 (19)

一、目的和意义 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学之后安排的一个实践教学环节.课程设计的目的是让学生掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养学生的综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术工作打下基础。这一环节有利于培养学生分析问题,解决问题的能力,提高学生全局考虑问题、应用课程知识的能力,对培养和造就应用型工程技术人才将能起到较大的促进作用。 二、任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成电路的设计和仿真。完成该次课程设计后,学生应该达到以下要求: 1、巩固和加深对《电子技术2》课程知识的理解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告,课程设计报告能正确反映设计和仿真结果。

典型环节的模拟研究报告实验报告

第三章自动控制原理实验 3.1线性系统的时域分析 3.1.1典型环节的模拟研究 .实验目的 1. 了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式 2. 观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线,了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响 .典型环节的结构图及传递函数 三.实验内容及步骤 观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线,了解各项电路参数对典型环节动态特性的影 响.。 改变被测环节的各项电路参数,画出模拟电路图,阶跃响应曲线,观测结果,填入实验 报告 运行LABACT程序,选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究中的相应实验项目,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟 示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见用户手册中的示波器部分。

——0 dtnn 传递函数: 模块号跨接座号 1A5S4, S12 2B5‘ S-ST' 1信号输入(Ui)B5 (OUT T A5 ( H1) 2示波器联接A6 (OUT T B3 ( CH1) 3X 1档B5 (OUT T B3 (CH2) +4V 阶 1).观察比例环节的阶跃响应曲线 典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。 图3-1-1 典型比例环节模拟电路 单位阶跃响应:U(t)=K R o 实验步骤:注:‘ S ST'用短路套短接! (1)将函数发生器(B5)所产生的周期性矩形波信号(OUT,作为系统的信号输入(Ui); 该信号为零输出时,将自动对模拟电路锁零。 ①在显示与功能选择(D1)单元中,通过波形选择按键选中’矩形波’(矩形波指示灯亮)。 ②量程选择开关S2置下档,调节“设定电位器1”,使之矩形波宽度〉1秒(D1单元左 显示)。 ③调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压=4V (D1单元右显示) (2)构造模拟电路:按图3-1-1安置短路套及测孔联线,表如下。 跃),观测A5B输出端(Uo)的实际响应曲线Uo (t )见图3-1-2。示波器的截图详见虚拟示 波器的使用。 实验报告要求:按下表改变图3-1-1所示的被测系统比例系数,观测结果,填入实验报告。 R0 R1 输入Ui 比例系数K 计算值测量值 200K 100K 4V 0.5 0.51 200K 4V 1 1.02 同期住矩爪谀信号 B5 OUT 一 ?C0K (a)安置短路套 (3)运行、观察、记录: 打开虚拟示波器的界面,点击 (b)测孔联线 开始,按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮

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