当前位置：文档之家 › 电路设计与仿真期末课程设计

电路设计与仿真期末课程设计

  • 格式：docx
  • 大小：394.40 KB
  • 文档页数：22

电路设计与仿真 《课程设计报告》

交交变流电路设计与仿真分析 1

目录 目录 .............................................................................................. 1 一、设计目的 .............................................................................. 1 1.1、设计要求 ....................................................................... 1 1.2、设计的内容 ................................................................... 2 二、设计过程 .............................................................................. 2 2.1、单相交流调压电路电阻性负载 ................................... 2 2.2、单相交流调压电路电阻电感负载 ............................... 7 2.3三相交流调压电路电阻负载 ........................................ 12 三、总结 .................................................................................... 16 3.1、单相交流调压电路电阻性负载 ................................. 16 3.2、单相交流调压电路电阻电感负载 ............................. 17 3.3、三相交流调压电路电阻负载 ..................................... 19 四、心得与体会........................................................................ 20

一、设计目的 1.1、设计要求 （1）掌握交流—交流变流电路的分类及其基本概念 （2）掌握单相交流调压电路的电路构成和基本原理，并分析其 2

在电阻负载和阻感负载时的电路波形 （3）掌握三相交流调压电路的电路构成和基本原理，并分析其在电阻负载时的电路波形 1.2、设计的内容 （1）单相交流调压电路电阻性负载电路 （2）单相交流调压电路电阻电感负载电路 （3）三相交流调压电路电阻负载电路 对以上三个电路进行设计、仿真以及理论分析

二、设计过程 2.1、单相交流调压电路电阻性负载 所谓单相交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电 路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输 出交流电压的有效值。 对于单相交流调压电路电阻性负载电路，其工作过程为：在交流电源U的正半周和负半周，分别对晶闸管Thyristor和Thyristor1的触发角a进行控制就可以调节输出电压。 如下所示：为单相交流调压电路电阻性负载电路的原理图。 它由电阻R和两个晶闸管VT1和VT2反并联组成，工作过程：在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角a进行控制就可以调节输出电压。 负载电压有效值U： 3

负载电压有效值I: I=U/R

如下所示：为单相交流调压电路电阻性负载电路仿真模型图： 其中交流电源电压峰值为100V，负载电阻R=2Ω。PulseGenerato和PulseGenerator1两个环节分别提供两个晶闸管Thyristor和Thyristor1的触发信号，其脉冲的幅度为10，脉冲宽度为5%。两 4

个环节输出信号的延迟时间相差10ms（对应50HZ频率即为180°）。其仿真出的波形中按照黄色、紫色、蓝色曲线颜色顺序在波形图中波形的依次为：电源电压/PulseGenerator/PulseGenerator1，晶闸管Thyristor电流/晶闸管Thyristor电压，输出电流/输出电压。 以下为不同触发延迟角下的波形：

（1）、a=0°时单相交流调压电路电阻性负载电路仿真波形图： 5

（2）、a=45°时单相交流调压电路电阻性负载电路仿真波形图：

（3）、a=60°时单相交流调压电路电阻性负载电路仿真波形图： 6

（4）、a=90°时单相交流调压电路电阻性负载电路仿真波形图：

（5）、a=120°时单相交流调压电路电阻性负载电路仿真波形图： 7

（6）、a=180°时单相交流调压电路电阻性负载电路仿真波形图：

2.2、单相交流调压电路电阻电感负载 所谓单相交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电 路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输 出交流电压的有效值。 对于单相交流调压电路电阻性负载电路，其工作过程为：在交流电源U的正半周和负半周，分别对晶闸管Thyristor和Thyristor1的触发角a进行控制就可以调节输出电压。 如下为单相交流调压电路电阻电感负载电路的原理图； 它由负载电阻R、负载电感L以及两个晶闸管VT1和VT2反并联组成。工作过程：若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后与U2的角度为Ψ，当用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载 8

电流更为滞后。如果负载的阻抗角为Ψ=tg^(-1)(wL/R),稳态时a的移相范围应为Ψ≦a≦Π。 在wt=a时刻开通晶闸管VT1，可求得导通角θ，为 Sin(a+θ-Ψ)=sin(a-Ψ)e^(-θ/tgΨ)

如下所示：为单相交流调压电路电阻电感负载电路仿真模型图： 其中交流电源电压峰值为100V，负载电阻R=5Ω，L=0.002H，W=50HZ。为了保证可靠触发，触发电路中采用宽脉冲，即脉冲的幅度为10，脉冲宽度为30%。PulseGenerato和PulseGenerator1两个环节分别提供两个晶闸管Thyristor和Thyristor1的触发信号。两个环节输出信号的延迟时间相差10ms（对应50HZ频率即为 9

180°）。其仿真出的波形中按照黄色、紫色、蓝色曲线颜色顺序在波形图中波形的依次为：电源电压/PulseGenerator/PulseGenerator1，晶闸管Thyristor电流/晶闸管Thyristor电压，输出电流/输出电压。 以下为不同触发延迟角下的波形：

（1）、a=0°时单相交流调压电路电阻电感负载电路仿真波形图：

（2）、a=45°时单相交流调压电路电阻电感负载电路仿真波形 10

图： （3）、a=60°时单相交流调压电路电阻电感负载电路仿真波形图：

（4）、a=90°时单相交流调压电路电阻电感负载电路仿真波形 11

图： （5）、a=135°时单相交流调压电路电阻电感负载电路仿真波形图：

（6）、a=180°时单相交流调压电路电阻电感负载电路仿真波形图： 12

2.3三相交流调压电路电阻负载 根据三相联结形式的不同，三相交流调压 电路具有多种形式，有星形联结、支路控制三角形联结和中点控制三角形联结。在本次设计中我们主要针对星形联结电路的工作原理和特性分析。 如下所示为三相交流调压电路电阻负载电路的原理图，在任一相导通时必须和另一相构成回路。三相的触发脉冲互相错开120°，同一相的两个反并联的晶闸管触发脉冲应相差180°。触发脉冲和三相桥式全控整流电路一样。为VT1到VT6依次相差60°。 把相电压过零点定位开通角a的起点。三相三线电路中。两相间导通时是靠线电压导通的，而线电压超前相电压30°，所以a的移向范围为0°到150°。 13

如下所示为三相交流调压电路电阻负载电路仿真模型图： 其中三相电源线电压有效值为100V，负载电阻R=10Ω。PulseGenerat1到PulseGenerator6六个环节分别提供六个晶闸管Thyristor1到Thyristor6的触发信号，其脉冲的幅度为10，脉冲宽度为20%。一对晶闸管组成一个桥臂，两个桥臂上的输出信号的延迟时间相差10ms（对应50HZ频率即为180°）。从上往下两个桥臂之间输出信号的延迟时间相差6.67ms（对应50HZ频率即 14

为120°）。三幅波形图中的波形为三相负载的电压波形。 （1）a=30°时三相交流调压电路电阻负载电路仿真波形： （2）a=60°时三相交流调压电路电阻负载电路仿真波形： 15 （3）a=90°时三相交流调压电路电阻负载电路仿真波形： 16 三、总结 3.1、单相交流调压电路电阻性负载 通过对单相交流调压电路电阻性负载电路的仿真以及当其触发延迟角不同情况下的仿真波形的分析可知： 把a等于0°、60°、90°、180°的代入到负载电压有效值U的公式中

得：

合集下载

放大电路频率响应的仿真课程设计案例

放大电路频率响应的仿真课程设计案例

放大电路频率响应的仿真课程设计案例
仿真课程设计案例：对放大电路的频率响应仿真
仿真课程设计案例：放大电路频率响应仿真，是一种通过计算机技术来研究放
大电路频率响应特性的技术。

它主要用于放大电路的设计，模拟其频率响应特性，以判断其将来的表现。

大多数情况下，它通过仿真计算出电路参数，从而得到电路对信号幅度和频率的响应。

一般情况下，仿真课程设计案例：对放大电路的频率响应仿真，要求学生具备
一定的电路理论基础，已经具备了一定的计算机技术，在仿真之前，首先需要分析要仿真的电路，考虑其参数如何调整，以达到获得频率响应特性最好的效果。

然后，在使用仿真软件时，需要选择合适的参数，确定电路的频率范围，观察仿真结果，并进行结果的分析。

根据分析结果，可以在改变参数的情况下，重复仿真，然后不断优化调整参数，从而提升获得最佳的放大电路频率响应特性的成功率。

最后，以放大电路的频率响应仿真为例，可以看出，学生在设计课程时，不仅
要了解具体的技术，而且还要掌握仿真和计算机技术之间的联系。

只有将两者结合起来，才能够获得最佳的放大电路频率响应特性。

protel2004仿真课程设计

protel2004仿真课程设计

protel2004仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握Protel 2004软件的基本操作和界面布局；2. 学习原理图设计的基本流程，包括元件库的使用、原理图的绘制和检查；3. 了解PCB布局、布线的原则和技巧；4. 掌握电路仿真分析的基本方法，并对仿真结果进行正确解读。

技能目标：1. 能够独立使用Protel 2004进行简单的原理图设计；2. 学会运用软件进行PCB布线设计，并能根据实际需求调整元件布局；3. 能够运用电路仿真功能对设计电路进行分析，查找并解决潜在问题；4. 培养学生的动手实践能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子设计领域的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，注重实际操作中的规范性和安全性；3. 培养学生勇于探索、创新的精神，提高解决问题的能力；4. 增强学生的团队合作意识，学会与他人沟通、协作，共同完成设计任务。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重培养学生的实际操作能力和电路设计能力。

学生特点：学生为初中或高中年级，对电子设计有一定兴趣，具备基本的电路知识，动手实践能力强。

教学要求：结合课程性质和学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，通过讲解、示范、实践和团队协作等多种教学手段，使学生能够掌握Protel 2004软件的使用，并具备一定的电路设计能力。

同时，注重培养学生的情感态度价值观，提高学生的综合素质。

在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能在课程中学有所获。

二、教学内容1. Protel 2004软件概述：介绍软件的基本功能、特点及其在电子设计中的应用。

- 教材章节：第一章 软件概述- 内容：软件安装与界面认识、基本操作流程。

2. 原理图设计：学习元件库的使用、原理图的绘制和检查。

- 教材章节：第二章 原理图设计- 内容：元件库管理、原理图绘制、原理图检查、原理图编译。

3. PCB设计：掌握PCB布局、布线原则和技巧。

电子电路课程设计课程教学大纲.doc

电子电路课程设计课程教学大纲.doc

电子电路课程设计Electronic Circuit Course Design一、课程性质本课程是通信工程、电子信息工程、电子科学与技术等专业在三年级上学期开设的一门具有理论性、工程技术性、实践性和综合性的集中性实践教学环节。

学生在修完模拟电子线路、数字电路与逻辑设计、电工电子实验等相关课程，具备一定的电子设计理论和实验基础后，通过大型课题和集中时间实践的学习方式，提高实际工程设计能力，加强分析问题、解决问题、应用新知识的能力和创新精神。

二、课程目标（一）课程目标本实践课程的教学目标是：通过讲授采用可编程器件实现的综合性电子电路或由中小规模集成电路实现的小型电子系统的设计方法，通过完成大型课题，学生在技术指标分析、方案拟定、资料查找、电路设计、电路装配、参数调测、故障处理、实验报告撰写等各个环节得到较全面的训练，初步掌握综合性或小型电子系统的设计与实验能力，进一步提高对电子电路工程性和技术性的认识，培养良好的科技素质。

目标1 通过查找大量相关资料及产品调研，充分理解课题基本含义，分析电路各项设计指标要求；能够基于电子电路相关基础理论知识和实验基本技能提出多种设计方案，分析方案的可行性并选择最适宜的方案。

培养学生科学精神、探索创新精神。

目标2 启迪学生树立节能减排的绿色环保理念，设计前期会运用ISE 等EDA 工具实现大型综合性电子电路设计仿真或在基于中小规模集成电路实现小型电子系统设计中用Multisim 等仿真软件仿真电路电学特性，熟悉综合性系统设计流程。

目标3 基于电子电路装配及调测的基本理论，启发学生求真务实、精益求精，搭建硬件电路，熟练使用电子仪表调测电路指标。

根据调测过程中的各项指标的测试结果修正设计方案，最终得到满足指标要求的电路设计。

在调测过程中，加深理解电子电路设计的技术性和工程性、电子仪器仪表的局限性。

目标4通过课题实现后的讨论和总结，比较不同方案的优缺点，加深理解电子电路理论。

电源电路设计课程设计

电源电路设计课程设计

电源电路设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握电源电路的基本原理，包括电路的组成、功能及工作原理。

2. 学生能够运用所学的知识，分析并设计简单的电源电路。

3. 学生了解并掌握电源电路中各元件的作用，如电阻、电容、二极管等。

技能目标：1. 学生能够运用电路图绘制软件，绘制出符合要求的电源电路图。

2. 学生能够运用实验仪器和设备，搭建并测试电源电路，分析实验结果，解决简单问题。

3. 学生能够通过小组合作，共同完成电源电路的设计和搭建，提高团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对电源电路产生兴趣，培养探究精神和创新能力。

2. 学生在学习过程中，养成独立思考、主动学习的习惯，提高解决问题的自信心。

3. 学生能够关注电源电路在生活中的应用，认识到学习物理知识的重要性，增强社会责任感。

本课程针对高中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

课程注重理论与实践相结合，让学生在实际操作中掌握电源电路的设计方法，提高学生的实践能力和创新能力。

同时，注重培养学生的团队协作能力和情感态度，使学生在学习过程中形成正确的价值观。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电源电路基本原理：讲解电源电路的组成、功能及工作原理，使学生了解电源电路的基础知识。

2. 电源电路元件：介绍电源电路中常用的元件，如电阻、电容、二极管、晶体管等，分析各元件的作用及相互关系。

3. 电源电路类型：分类介绍常见电源电路，如线性电源、开关电源等，对比分析各种电源电路的特点及应用。

4. 电源电路设计方法：教授电源电路设计的基本步骤，包括需求分析、电路拓扑选择、元件参数计算等。

5. 电源电路仿真与实验：指导学生使用电路图绘制软件进行电源电路设计，并进行仿真测试；安排实验课程，让学生动手搭建和测试电源电路。

6. 电源电路应用案例分析：分析实际生活中的电源电路应用案例，使学生了解电源电路在实际工程中的应用。