【正文】 入信號也設(shè)定為正弦波形式。無論輸入是何交流信號，在進行交流頻率分析時，會自動把它作為正弦信號輸入。因此，輸出響應(yīng)也是該電路的交流頻率的函數(shù)。例：同樣為單級三極管放大電路，求節(jié)點4的交流頻率特性，即節(jié)點4的幅頻特性和相頻特性。分析步驟：（1） 創(chuàng)建電路，選擇菜單欄Analysis（分析）中的AC frequency（交流頻率），則彈出對話框，根據(jù)提示設(shè)置參數(shù)。圖62 AC分析對話框參數(shù)說明：Start frequency(FSTART):掃描起始頻率。End frequency(FSTOP):掃描終點頻率。說明：根據(jù)分析頻率范圍，選擇合適的起始和終點頻率。Sweep type:掃描類型，顯示曲線X軸刻度形式，有十倍頻（decade）、線性（linear）、二倍頻程（octave）3種。說明：如果頻率范圍很寬，建議設(shè)置為decade形式。Number of point:顯示點數(shù)。Vertical scale:顯示曲線Y軸刻度形式，有對數(shù)（log）、線性（linear）、分貝（decible）3種。說明：如果幅頻特性值較大，建議設(shè)置為decible形式。Node for analysis:待分析節(jié)點，可同時分析多個節(jié)點。（2）選擇需分析的電路節(jié)點4，確定分析的起始頻率（Start Frequency）、終點頻率（End frequency）、掃描方式（Sweep type）、顯示點數(shù)（Number of points）、垂直尺度（Vertical scale）。（3）點擊Simulate(仿真)按鈕，可得到如圖63所示節(jié)點4的幅頻特性和相頻特性波形。圖63節(jié)點4的幅頻特性和相頻特性波形 瞬態(tài)分析（Transient Analysis）瞬態(tài)分析，也稱為時域暫態(tài)分析，是指電路中某一節(jié)點的時域響應(yīng)，即該節(jié)點在整個顯示周期中每一時刻的電壓波形。在進行瞬態(tài)分析時，直流電源保持常數(shù)，交流信號源隨著時間而改變，電容和電感都是能量儲存模式元件。瞬態(tài)分析對話框和各參數(shù)說明如下：圖65瞬態(tài)分析對話框參數(shù)說明：Set to zero：初始條件為零開始分析。Userdefined：由用戶定義的初始條件進行分析。Calculate DC operating point：將直流工作點分析結(jié)果作為初始條件進行分析。Start time(TSTART) ：瞬態(tài)分析的起始時間。要求大于等于零，小于終點時間。Stop time(TSTOP)：瞬態(tài)分析的終點時間。必須大于起始時間。Generate time steps automatically：自動選擇一個較為合理的或最大的時間步長。該參數(shù)有兩項設(shè)置：”minimum number of time point”仿真輸出圖上，從起始時間到終點時間的點數(shù)?！癿aximum time step”最大時間步長。這兩項的設(shè)置是關(guān)聯(lián)的，只要設(shè)置其中一個，另一個自動變化。Set plotting increment/plotting increment：設(shè)置繪圖線增量。它跟隨“minimum number of time point”設(shè)置值自動變化，也可單獨設(shè)置。Node for analysis：待分析節(jié)點。例：電路如下圖66（a）所示，t=0時，K閉合，Uc1(0)=30V(方向上正下負)，求Uc1電壓波形以及t=60ms時Uc1的值。 圖66（a）瞬態(tài)分析電路圖66（b）瞬態(tài)分析等效電路分析步驟：?。?）創(chuàng)建進行分析的電路如圖66（b）所示，選擇菜單欄Analysis（分析）中的Transient（瞬態(tài)分析）。根據(jù)對話框的要求，設(shè)置參數(shù)。（2）點擊Simulate(仿真)按鈕，得到如圖66（c）所示節(jié)點8的瞬態(tài)波形。節(jié)點8電壓便是電容器C1兩端電壓，在對話框中，將“set to zero”設(shè)置為“選用”?！皊tart time”、”stop time”分別設(shè)置為“0s”、“”。仿真結(jié)果如左邊圖c所示，從中可以得出在t=。 圖66（c）節(jié)點8的瞬態(tài)波形　　注意：在對選定的節(jié)點做瞬態(tài)分析時，可以以直流分析的結(jié)果作為瞬態(tài)分析的初始條件。瞬態(tài)分析也可以通過連接示波器來實現(xiàn)。瞬態(tài)分析的優(yōu)點是通過設(shè)置，可以更好、更仔細地觀察起始波形的變化情況。 傅立葉分析（Fourier Analysis）傅立葉分析方法用于分析估計時域信號的直流、基頻和諧波分量，即離散傅立葉變換。這個分析將電壓波形從時域變換到頻域，求出它的頻域變化規(guī)律。EWB會自動地進行時域分析以得到傅立葉分析的結(jié)果。在進行傅立葉分析時，必須首先在對話欄里選擇一個輸出節(jié)點即輸出分量，分析從這個節(jié)點獲得的電壓波形。分析還需要一個基頻，一般將電路中的交流激勵源的頻率設(shè)定為基頻，若在電路中有幾個交流源時，那么基頻將是這些頻率的最小公因數(shù)。Output node：輸出節(jié)點，即被分析的電路節(jié)點，由使用者設(shè)置。Fundamental frequency：基波頻率，即交流信號激勵源的頻率或最小公因數(shù)頻率。頻率值的確定由電路所要處理的信號來定。Number of hamonics：包括基波在內(nèi)的諧波總數(shù)。Vertical scale：Y軸刻度類型，包括：線性（linear）、對數(shù)（log）、分貝（decibel）。Display phase:顯示傅立葉分析的相頻特性。Output as line graph：顯示傅立葉分析的幅頻特性（對振幅取絕對值）曲線。 圖67傅立葉分析對話框例：對純電阻負載半波整流電路輸出電壓進行傅立葉分析，電路圖如圖68（a）所示。圖68（a）純電阻負載半波整流電路 圖68（b） 傅立葉分析曲線 其直流、基波、諧波振幅與嚴格數(shù)學表達式U=Um(+…)V中的直流、基波、諧波振幅值相吻合。分析步驟：（1）在EWB上創(chuàng)建需進行分析的電路圖；（2）選定“分析（Analysis）”欄中的“傅立葉分析（Fourier）”項；（3）確定被分析的電路節(jié)點（節(jié)點2）；（4）根據(jù)對話框的要求，設(shè)置參數(shù)（見傅立葉對話框所示設(shè)置）；（5）按“仿真（Simulate）”鍵，即可獲得被分析節(jié)點的離散傅立葉變換的頻譜波形，按“ESC”鍵將停止仿真的運行。 示范一、負反饋放大器性能分析目的（1）求出無負反饋時中頻段電壓放大倍數(shù)AuI,下限頻率fL、上限頻率fH、輸入電阻Ri，輸出電阻Ro、觀察波形失真情況。（2）求施加負反饋后中頻段電壓放大倍數(shù)AuIf, 下限頻率fLf、上限頻率fHf、輸入電阻Rif，輸出電阻Rof、觀察波形失真情況。分析仿真（1）電路圖如圖69所示。 圖69 負反饋放大器電路圖（2）分析方法①去掉R8,斷開越級負反饋。測AuI，用AC分析或示波器測量，見圖612. 輸入17mV時，,波形失真，如圖610 所示。AuI＝＝121。由AC分析可得fL＝260Hz，fH＝，如圖613所示。輸入10mV時，波形基本無失真，如圖611 所示AuI＝＝135。 圖610 輸入17mV時， 圖611 輸入10mV時， 圖612 斷開越級負反饋后的放大器電路圖 圖613 輸入17mV時，輸出的幅頻特性圖②測量Ri、Ro，方法如圖614所示。Ri＝10 mV/＝，Ro＝RL(U’O/UO－1)= kΩ(－1)= kΩ。③接入R8，組成越級負反饋，進行交流分析。AuIf=16,下限頻率fLf＝61 Hz、上限頻率fHf＝ MHz、輸入電阻Rif＝10 mV/＝，輸出電阻Rof＝ kΩ(－1)= kΩ。波形失真教小。 圖614 求Ri、Ro時的電路圖 二、整流、濾波及負載特性分析（一）測試說明目的測量半波、全波整流濾波電路的均值電壓及波形。原理（1）整流特性（空載）半波整流均值電壓 U0（AV）≈全波整流均值電壓 U0（AV）≈(2) 濾波特性（空載）空載時兩種電路的濾波輸出電壓均為U0（AV）＝2測試內(nèi)容及方法（1）用EWB提供的虛擬（交、直流）電壓表測量輸入交流電壓、輸出直流電壓和紋波電壓。（2）用瞬態(tài)分析功能觀察半波、全波整流波形。（二）空載特性測量半波整流、濾波電路的空載測量電路連接如圖615所示。圖中M1是虛擬交流電壓表（需設(shè)置），用以測量交流輸入電壓，M2是虛擬直流電壓表（缺省方式），用以測量輸出的直流電壓；D1是整流二極管，C1是濾波電容，S1接通、斷開濾波電容的控制開關(guān)。圖615半波整流（空載）輸出電壓測試電路（1） 整流電壓測量啟動仿真。M1指示交流輸入電壓U2≈～10V，M2指示半波整流輸出的直流電壓，應(yīng)為U0≈＝。由于二極管的正向壓降影響。（2） 濾波電壓測量電路如圖616所示，S1接通濾波電容C1，啟動仿真，M2指示濾波后的直流輸出電壓，應(yīng)為U0≈＝14V。由于二極管的正向壓降影響。圖616半波濾波（空載）輸出電壓測試電路（3） 半波整流、濾波波形測量用瞬態(tài)分析法觀察圖615和圖616的輸入、輸出波形。如圖617( a)、(b)、(c)所示。( a) 輸入波形(b) 半波整流輸出波形(c) 半波濾波輸出波形圖617半波整流濾波波形全波整流濾波電路空載測量測試電路：用整流橋代換整流二極管，M1接在T2次極兩端。（1）橋式整流輸出電壓測量電路如圖618所示，S1斷開濾波電容，啟動仿真，M2顯示值應(yīng)為U0≈＝9V。由于兩只二極管串聯(lián)后的正向壓降影響。圖618橋式整流（空載）輸出電壓測試（2）橋式整流濾波輸出電壓測量電路如圖619所示，S1接通濾波電容，啟動仿真，M2顯示值應(yīng)為U0≈＝14V。由于兩只二極管串聯(lián)后的正向壓降影響。圖619橋式整流濾波（空載）輸出電壓測試（4） 橋式整流濾波電路的時域波形顯示用瞬態(tài)分析法觀察橋式整流濾波電路的輸入輸出波形如圖620( a)、(b)、(c)所示。( a) 輸入波形(b) 全波整流輸出波形(c) 全波濾波輸出波形圖620橋式整流、濾波波形第七章 習 題 電路如圖71所示，Uc1＝20V(方向上正下負)，t=0時，K閉合，求節(jié)點1電壓波形及電路進入穩(wěn)態(tài)后節(jié)點1電壓數(shù)值。圖71 電路圖，t=0時，K打開，求節(jié)點2電壓波形。圖72 電路圖，LL1=(方向向下)，t=0時，K閉合，求節(jié)點3電壓波形及穩(wěn)態(tài)數(shù)值。圖73 電路圖，試求：節(jié)點7頻率特性曲線及上限頻率fH數(shù)值；若電路中電容值增大一倍，再求上限頻率fH數(shù)值；若電路中電容減少一倍，再求上限頻率fH數(shù)值。 圖74 電路圖；通過電路仿真實現(xiàn)RLC串聯(lián)諧振振蕩電路、RLC并聯(lián)諧振振蕩電路。，對電路進行交流、瞬態(tài)、參數(shù)等分析；查看在熒光燈兩端的電壓的變化；對仿真結(jié)果與實際電氣技術(shù)參數(shù)進行比較；驗證在熒光燈兩端的電壓變化是否符合實際要求。修改電路或參數(shù)以達到最佳效果。需測量：Vab Vad Vcb Ved Vfd Vgh Vgh（用交流萬用表）電氣技術(shù)參數(shù)： ①電源電壓：AC 100~250V。②電源頻率：50~60Hz。③燈管類型：普通直管40W熒光燈管。④最低啟動電壓：100V。⑤平均總消耗功率：29W。⑥工作電流：132mA。⑦節(jié)電效率：40%。⑧啟輝預(yù)熱時間：~1秒。⑨噪聲系數(shù)：無。⑩50Hz頻閃：無。說明：VD1~VD7選用IN4007或理想DB3選用雙向可控硅ECG6407（雙向開關(guān)二極管） 熒光燈用電壓控制開關(guān)代替VT1\VT2選 Harris(MJE13005)扼流電感L 圖75 電子鎮(zhèn)流器原理圖，需仿真分析其功率放大部分電路；說明：調(diào)幅信號用AM信號原產(chǎn)生三極管型號用理想的變壓器一般用理想的要求：需要有時，分，秒三個部分；可用各種計數(shù)集成器完成（74160、74190等）；分模塊設(shè)計，對于設(shè)計好的模塊電路調(diào)試好以后，可用子電路代替，最終用各個模塊子電路來完成整個電路。圖76 調(diào)幅發(fā)射機原理圖參 考 書《電子電路EDA技術(shù)》 西電科技出版社 趙世強等《電子設(shè)計自動化實踐與訓練》 民航出版社 周政新《電子電路設(shè)計實驗測試》 華中理工大學 謝自美等編著《電子高效節(jié)能熒光燈制作與維修100例》 人民郵電出版社 陳余田等編