基于基尔霍夫定律的直流电路仿真设计.doc

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1、-专业自动化班级*设计起止日期设计题目：基于基尔霍夫定律的直流电路仿真设计设计任务主要技术参数：1. 。求电阻两端电压。2. 求电阻两端的电压。3. 要求：1画出电路原理图2理论分析3电路仿真利用 Multisim 10进展原理图设计和仿真4编制课程设计说明书指导教师评语：成绩：签字：年月日课 程 设 计 任 务 书1、 课程设计的目的电路原理课程是电类专业的主要技术根底课。通过本课程的学习，能够使学生掌握近代电路理论的根底知识、电路分析与计算的根本方法，具备进展试验的初步技能，并为后续课程的学习打下必要的根底。电路原理课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综

2、合和补充。学会并利用一种电路分析软件，对电路进展分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路根本设计方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，培养学生综合运用根底理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。2、 课程设计选题3、 如下列图图1所示，。求电阻两端电压。图1如下列图图2所示，求电阻两端的电压。图2三、方案设计及理论支持基尔霍夫定律是德国物理学家基尔霍夫提出的。基尔霍夫定律是电路理论中最根本也是最重要的定律之一。它概括了电路中电流和电压分别遵循的根本规律。

3、它包括基尔霍夫电流定律KCL和基尔霍夫电压定律KVL。基尔霍夫电流定律KCL指出：“在集总电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。所以，对任一结点有基尔霍夫电压定律KVL指出：“在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。所以，沿任一回路有四、电路的理论分析1.解：求解此题时，必须同时应用KCL、KVL以及元件的VCR。各支路电压与电流的参考方向如图3所示。图3现将支路电流、都以求解的未知两来表示。有；并据I、II回路由KCL可得与,从而得到与在节点1使用KCL,有,即从而得到2. 解：这是一个有受控源的电路，各支路电压与电流的参考方向如图4

4、所示。图4宜选择控制量作为未知量先求解，解得后再通过求，在节点1使用KCL，可知流过的电流，在回路I中使用KVL，得代入、的数值，可得=2.5mA 两端的电压为五、 电路的原理图设计1.仿真软件的选择Multisim是美国国家仪器NI推出的以Windows为根底的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。新特点可以根据自己的需求制造出真正属于自己的仪器；所有的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的硬件电路上；所有硬件电路产生的结果都可以输回到计算机中进展处理和分析。Multisim 10组成构建仿真电路仿真电

5、路环境multi mcu单片机仿真FPGA、PLD，CPLD等仿真通信系统分析与设计的模块PCB设计模块：直观、层板32层、快速自动布线、强制向量和密度直方图自动布线模块仿真的容器件建模及仿真；电路的构建及仿真；系统的组成及仿真；仪表仪器原理及制造仿真。器件建模及仿真：可以建模及仿真的器件：模拟器件二极管，三极管，功率管等；数字器件74系列，S系列，PLD，CPLD等；FPGA器件。电路的构建及仿真单元电路、功能电路、单片机硬件电路的构建及相应软件调试的仿真。系统的组成及仿真：msim 是一个理想的通信系统的教学软件。它很适用于如信号与系统、通信、网络等课程，难度适合从一般介绍到高级。使学生学

6、的更快并且掌握的更多。msim含有200多个通用通信和数学模块，包含工业中的大局部编码器，调制器，滤波器，信号源，信道等，msim 中的模块和通常通信技术中的很一致，这可以确保你的学生学会当今所有最重要的通信技术。要观察仿真的结果，你可以有多种选择：时域，频域，*Y图，对数坐标，比特误码率，眼图和功率谱。仪表仪器的原理及制造仿真：可以任意制造出属于自己的虚拟仪器、仪表，并在计算机仿真环境和实际环境中进展使用。2 电路图的连结1从放置菜单项选择择元器件或者从工具栏上选择元器件；2放置好元器件之后，连线，鼠标指针停留在元件管脚上单击就可以将导线引出来了，到要连接到的管脚再次单击就可以将导线画好；3

7、画好导线之后，选择万用表或者示波器等仪器仪表连接到适当的位置；4点击运行就可以仿真了，单击按钮，进展设置和观察仿真结果。3电路各个元件的赋值对连结好的元件进展赋值时要先双击想要赋值的元件，双击后会出现一个对话框在该容里进展想要修改的工程，比方想要对第一个电阻元件修改成R1，其值为5，则在该项容里标签中删去后改为你想要的R1，而在参数后面改为即可。如图54 电路图1的连接如图6所示，图2的连接如图7所示图6图7六、 仿真及分析1 仿真步骤电路图一切做好之后便可以进展电路的运行，在常用工具栏里找到仿真按钮simulate点击运行，然后根据所提示的容返回界面进展修改，直至出现正确的运行结果，电路的辅

8、助设计与仿真的运行便完毕了。2 仿真结果题1的仿真结果如图8所示图8题2的仿真结果如图9所示图93.仿真分析以题1为例验证基尔霍夫定律，见图10图10图11R1R2R3I(A)1-0.50.5U(V)12.55对于图10结点1，有 ，即 0.5=-0.5+1满足KCL对于I、II回路有即 1=6-10*0.5 1=5 *-0.5+3.5满足KVL说明基于基尔霍夫定律的电路仿真正确。七、 结论从刚开场对multisim10的一无所知到现在课程设计的完成，学到了很多也很有成就感。画元器件、原理图、填写数据、运行制作，每一个步骤都需要足够的耐心和仔细，还要有扎实的专业知识通过对数据的比拟和处理知道了

9、在multisim10环境下不仅可以很好算出结果还可以直观地反映出仿真结果，从而实现了基于基尔霍夫定律的直流电路仿真设计的可行性与正确性。理论计算结果和运行结果一致。八、设计心得与体会在这次电路的课程设计中，我学习到了一款新的软件multisim10，它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。几乎所有的电子公司都要用到它。multisim10软件，我被它强大的功能所吸引，在不断探讨和摸索后，慢慢熟悉了这款软件如何操作，通过这次电路设计，我在多方面都有所提高。如通过这次电路与计算机仿真设计，综合运用本专业所学课程的理论和将电路应用到计算机的仿真自己的亲自操作，能简单制作出相应的各类软件。在电路设计过程中遇到了很多没有想到的错误及疑惑，经过检查分析错误及和同学一起交流，逐渐学会并掌握了有关电路设计的思想，懂得了如何在设计过程中调试和修改不合理的设计局部。. z.