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1、基于Multisim的滤波电路分析与设计一. 实验内容： 实验内容一（必做）：文氏电桥电路频率特性及中心频率的测试1. 设置电路输入信号电压（即函数发生器输出电压）幅值(Amplitude) 为7.07V（即有效值5V），改变函数发生器的频率f分别为200Hz、300 Hz、1.5k Hz、2k Hz，记录相应的输出电压U0(V)的值和输入输出相位角(Deg)的值于表10-1。2. 记录输入输出同相位（即=0）时的频率f0(Hz)称之为电路中心频率或电路谐振频率，以及输出电压值U0max(V) 于表10-1。3. 保持电路输入信号电压幅值(Amplitude) 为7.07V（即有效值5V），改
2、变电路电阻R的值分别为0.2k、0.47 k、1 k、1.5 k、2 k，记录不同电阻值时电路中心频率f0(Hz)的值于表10-2。实验内容二（选做）：双T网络电路频率特性及中心频率的测试表10-3和表10-4。二. 实验步骤：1. 运行multisim。双击桌面multisim图标，出现对话框后点击close，进入multisim主界面。2. 主界面面板介绍及操作。主界面上边部分从上往下依次分别为菜单栏、工具栏、状态键仿真和暂停、元器件库图标、仿真运行和暂停开关；中间区域为仿真电路工作区；仿真电路工作区的右侧为虚拟仪器仪表栏。关闭电路运行开关，使用鼠标右键实现旋转、移动、删除等操作；使用鼠标
3、左键双击电路中某一元器件或虚拟仪器，弹出相应的窗口，可以修改其参数值或进行参数设置。3. 建立电路。按照实验教程中的文氏电桥实验电路图（或下页给出的仿真电路图）在工作区中按照下面的方法设置元器件和虚拟仪器仪表、设置电路节点、连线完成实验电路。建立电路时一定要注意：必须设置电路的参考地（GROUND）。. 设置元器件。在主菜单“place”“component”“basic”中调入二个电阻R(RESISTOR) 、 二个电容C(CAPACITOR)。电路中R=R1=R2、C=C1=C2, 鼠标左键双击某一电阻或电容，设置其电阻值或电容值；在主菜单“place”“component” “souce
4、”中选定电路的参考地（GROUND）。. 选择虚拟仪器。在主界面右侧仪器栏中选定双踪示波器（Oscilloscope）、波特图仪（Bode Plotter）和函数发生器（Function Generator）。. 设置电压表。在主菜单Place下拉菜单中点击Component，出现下面的对话框，选定电压表(VOLTMETER)。双击电压表，弹出参数设置对话框，默认其内阻值，交直流模式设置为AC。.电路连线及节点的设置。单击菜单“Place”“Junction”设置电路节点。电路连线时会自动给定一个节点号（数），连线只能从仪器引脚或线路节点开始。需要注意的是：电路中所有等电位点只能有唯一的一个节
5、点号（数）。4. 设置虚拟仪器。.函数发生器的设置：双击函数发生器，弹出参数对话框，设置电路输入信号电压（即函数发生器输出电压）幅值(Amplitude) 为7.07V（即有效值5V），按照实验指导书中表10-1设置函数发生器输出信号频率值(Frequency)。注意下图中显示的频率值与本实验无关，偏置值(Offset)不需要设置. .波特图仪面板分为Magnitude(幅值)或Phase(相位)的选择、Horizontal(横轴)设置和Vertical(纵轴)设置。打开仿真开关，单击“Magnitude”，调整纵轴幅值测试范围的初值I和终值F，在波特图仪窗口可以看到幅频特性曲线；单击“Pha
6、se”，调整纵轴相位测试范围的初值I和终值F，在波特图仪窗口可以看到相频特性曲线。 5. 运行电路。完成实验电路的建立和元器件、仪器的所有设置完成后，启动运行开关，按照实验指导书中表10-1的要求，改变函数发生器的输出频率f，将电压表显示的读数（即电压值U0）记录于表10-1中。6. 不同频率下的相位角值、谐振频率f0（表10-1）以及不同电阻值时f0（表10-2）的测试。按照理论计算公式，当输入、输出同相位时的角频率0和频率f0分别为谐振角频率0=1/RC、谐振频率f0=1/2RC，此时输出电压峰值最大。用波特图仪得到电路的幅频特性曲线Magnitude和相频特性曲线Phase，参见下图，指
7、针与曲线交点处的频率f和相位角的数值将分别显示在波特图仪黑色显示窗口下边的读数框中，左边的读数是频率f，右边的读数是相位角。当相位角为0时的频率即为f0的值。为便于观察，实验时用鼠标拖动波特图仪窗口边框，使波特图仪窗口设成电脑全屏。7. 示波器控制面板说明：双击示波器，弹出示波器控制面板如下图（图中波形是输入与输出同相位时），用Y/T方式(指的是X轴显示时间，Y轴显示电压值)观察输入电压和输出电压的波形；l Timebase(时间基准)Scale(量程)：设置显示波形时的X轴时间基准X position(X轴位置)：设置X轴的起始位置l Channel A(通道A)、Channel B(通道B)Scale(量程)：通道A的Y轴电压刻度设置Y position(Y轴位置)：设置Y轴的起始位置l Tigger(触发)Auto自动触发方式、Sing单脉冲触发方式 按照上述同样的步骤完成实验内容二（表10-3、表10-4）。
基于Multisim的滤波电路分析与设计
