电路分析实验 04 - | RC串并联选频网络频率特性的仿真测试

一、实验目的

1.学习双口网络频率特性的虚拟测量和交流分析方法；

2.加深对RC双并联选频网络频率特性的理论理解。

二、实验原理

1.RC串并联选频网络频率特性的虚拟测量

RC串并联选频网络由R1、R2、C1、C2构成，如图所示。

正弦电压源V1参数的设置：由于本实验进行频率特性分析，因此只设置频率扫描相关的参数。双击正弦电压源V1，弹出AC_VOLTAGE对话框，选择Value选项卡，其中，“AC Analysis Magnitude”（交流分析信号源幅度）项设置为1V，“AC Analysis Phase”（交流分析信号源初始相位）项设置为0。

波特图示仪用于测量和显示电路的幅频特性曲线和相频特性曲线。波特图示仪XBP1的IN、OUT端口分别与RC串并联选频网络的输入、输出端口相连接，如图4-22.1所示。

根据理论分析，为能显示合适频率特性曲线图，波特图示仪操作面板上各项功能的设置如图4-22.1所示。

由测量结果可知，中心频率f0=365.7Hz，下限频率fL=109Hz，上线频率fH=1.22khz，且在中心频率出传输函数具有最大值0.333，其辐角为0。

经过比较，上述测量结果与实验九中的理论分析结果是一致的。

2. RC串并联选频网络频率特性的仿真分析

交流分析即频率扫描分析，是电路仿真软件的重要功能。通过交流分析，可以获得电路的幅频特性曲线和相频特性曲线。

完成图4-18.1电路电源V1的交流参数设置后，选择主菜单Simulate—Analyses--AC Analysis…，进入AC Analysis对话框，其中各选项卡参数设置如下：

Frequency parameter选项卡:设置频率参数，其中包含如下各项参数：

Start frequency（FSTART）项：交流分析的起始频率，设置为1hz；

Stop frequency（FSTOP）项：交流分析的终止频率，设置为100kHz；

Sweep type 项：频率扫描方式，共Decade（10倍频程）、Octave（8倍频程）和Linear（线性）三种。选择“Decade”。

Number of points per decade项：设置某个倍数频率的取样数量。默认值为10。

Vertical scale项：输出坐标纵轴的刻度形式，共Linear（线性）、Logarithmic（对数）、

Decibel（分贝）和Octave（8倍）四种。选择“Linear”。

Output 选项卡：设置输出变量。

Add expression按钮：添加表达式。输入“V(3)/V(1)”。

完成上述设置后，点击对话框中的“Simulate”按钮，运行交流分析程序，分析结果如图4-22.3所示。

对比可知，交流分析结果与波特图示仪测量结果是一致的。

三、实验内容

四、实验结果及分析

实验结果与实验原理所得出的结果一致，完满完成实验。