长江大学：《电路与系统实验》课程教学课件（PPT讲稿）7.电路的交流分析EDA

电路的交流分析EDA1、实验目的学习创建（或EWB）电路图的方法编辑Proteus1.1、1.2、掌握Proteus仿真软件的电路图表交流分析方法；1.3、学会在交互式（实时）仿真中虚拟仪器的使用方法1.4加深对正弦交流电路分析方法的理解ui2、电路的交流分析2.1、RC移相交流电路分析RuoRC移相电路在输入输出共地10时（如图-1），根据电阻电容变化，移相范围在0~90°图-1RC输入输出共地移相电路2025/11/15长江大学龙从玉

R C 2025/11/15 长江大学 龙从玉 1 1.1、学习创建、编辑Proteus（或EWB）电路图的方法。 1.2、掌握Proteus仿真软件的电路图表交流分析方法； 1.3、学会在交互式（实时）仿真中虚拟仪器的使用方法。 1.4、加深对正弦交流电路分析方法的理解。 电路的交流分析EDA 2、电路的交流分析 1、实验目的 2.1、RC移相交流电路分析 1）RC移相电路在输入输出共地 时（如图-1），根据电阻电容变 化，移相范围在0~90° 。 图-1 RC输入输出共地移相电路 ui uo

2）RC移相电路2：RC电路采用浮地输出，可以扩展移相电路的移相范围。如图-2。电阻UR1与电容Uc1的当R一0，Uo与U同相位。当R→80：则Uo超前180°相位差为90移相电路2的电压圆图如下图。图-2RC移相电路2Uo2UR1C2c1uiRT1u4Cu2B2UR2C1Uc2Uo422025/11/15长江大学龙从玉

R 1 C1 + ~ ui r r 1 3 2025/11/15 长江大学 龙从玉 2 2）RC移相电路2： RC电路采用浮地输出，可以扩展移相电 路的移相范围。如图-2。 u2 图-2 RC移相电路2 R 2 C2 u4 当R→0，UO与UI同相位。 当R→∞： 则UO超前180 ° 。 电阻UR1与电容UC1的 相位差为90 ° 。 移相电路2的电压圆图 如下图。 UR1 1 3 UC1 U02 U UR2 C2 U04

2.2、三相电路的相序检查电路在三相电路中，采用电机拖动时电源相序直接决定电动机的运转方向，检查相序极其重要。图-3相序测量电路图在Proteus中取正弦电源原，设置电压幅值312V，频率50HZ分别设置A相延时=0、B相延时=-T2/3=-13.34ms、C相延时S=-T/3=-6.67ms。+负载相序测量电路1中点VAV=2.01828e-11C1令A相接电容0.47u+VA=312VSINE灯光较亮为B相FREQ=50STD=0+114电源灯光较暗为B相+ACVolts中点VBL1ANALOGUEANALYSISV=-270.528500VAVSINEVA=312220VLOAD=2khmsVBCFREQ=50STD=-13.34ms+0.00L2VcV=270.03702-500VA=312220VVSINELOAD=2khms0.00FREQ=50TD=-6.67ms32025/11/15长江大学龙从玉

VA VSINE VA=312 FREQ=50 TD=0 VB VSINE VA=312 FREQ=50 TD=-13.34ms VC VSINE VA=312 FREQ=50 TD=-6.67ms C1 0.47u L1 220V LOAD=2khms L2 220V LOAD=2khms A C Volts + 2 4 0 A C Vol st +14 3 A C Volts + 3 2 8 V=2.01828e-11 V=-270.526 电源 中点 V=270.036 相序测量电路1 令A相接电容 灯光较亮为B相 AC Volts 灯光较暗为B相 +114 2025/11/15 长江大学 龙从玉 3 2.2、三相电路的相序检查电路 在三相电路中，采用电机拖动时，电源相序直接决定电动 机的运转方向，检查相序极其重要。图-3 相序测量电路图 在Proteus中取正弦电源，设置电压幅值312V，频率50HZ， 分别设置A相延时=0、 B相延时=-T2/3=-13.34ms 、C相延时 =-T/3=-6.67ms。 负载 中点

3.电路的交流分析实验内容与实验步骤3.1、RC移相电路的仿真10建立Proteus的RC移相仿真电路。如图-2（图8-58电路）取C=0.1uF，取100K电位器作可调电阻R分别令：R=0、R=1/(wC），分别测量各相关电压与相位差2）用电压表与示波器等虚拟仪器，测量移相电压与移相角相位差。并列表记录在表-1中。Φ=(At/T)36003）使用图表分析输入输出电压与移相角。表-1RC移相电路相位差测量表周期T/ms相差时间at/ms输入输出电压N电路参数移相角1o基准格数基准格数At基准UUcC/FR/QUR90?K0.1u150?K*4）试做输入输出共地的RC移相仿真电路。2025/11/15长江大学龙从玉4

2025/11/15 长江大学 龙从玉 4 3.1、RC移相电路的仿真 3、电路的交流分析实验内容与实验步骤 1）建立Proteus的RC移相仿真电路。如图-2（图8-58电路）。 取C=0.1uF，取100K电位器作可调电阻R。 分别令：R=0、R=1/(ωC)，分别测量各相关电压与相位差。 2）用电压表与示波器等虚拟仪器，测量移相电压与移相角相 位差。并列表记录在表-1中。 3）使用图表分析输入输出电压与移相角。φ=(△t/T)3600 。 *4）试做输入输出共地的RC移相仿真电路。 表-1 RC移相电路 相位差测量表 周期T/ms 相差时间 △t/ms 移相角 / 0 输入输出电压/V 电路参数 基准 格数 基准 格数 △t 基准 UI UR UC C/F R/Ω 90 0.1u ？K 150 ？K

3.1、三相RC相序测试电路的仿真1）建立Proteus的RC相序测试的仿真电路。如图8-58电路取C1=C2=0.47uF，R1=13K，R2=3.9K，发光管串联电阻R3=10K电位器分别设置三相电源电压幅值、、频率及初相位④在用虚拟仿真工具中激励源时，可选正弦波发生器，其初相位可分别取0°120°240°②在元件库的模拟激励源中选单相正弦电源，其初相位可分别取0°-240°-120°③最简单的是直接选用3相正弦电源。直接设置其电压与频率即可。但其相序不可改变，改变相序只能靠改变接线实现。2）观测三相正序与负序发光管亮暗状况3）图表法分析三相相序状况*4）在本例相序电路基础上，设计用不同颜色发光管指示三相电的正负相序的电路。长江大学龙从玉52025/11/15

2025/11/15 长江大学 龙从玉 5 3.1、三相RC相序测试电路的仿真 1）建立Proteus的RC相序测试的仿真电路。如图8-58电路。 取C1=C2=0.47uF，R1=13K ， R2=3.9K ，发光管串联电阻 R3=10K电位器。 分别设置三相电源电压幅值、频率及初相位。 ①在用虚拟仿真工具中激励源时，可选正弦波发生器，其初相 位可分别取0 ° 、120 ° 、240 ° 。 ②在元件库的模拟激励源中选单相正弦电源，其初相位可分别 取0 ° 、-240 ° 、-120 ° 。 ③最简单的是直接选用3相正弦电源。直接设置其电压与频率 即可。但其相序不可改变，改变相序只能靠改变接线实现。 2）观测三相正序与负序发光管亮暗状况。 3）图表法分析三相相序状况。 *4）在本例相序电路基础上，设计用不同颜色发光管指示三相 电的正负相序的电路

实验注意事项及相关说明4.1、建立Proteus仿真电路时，必须标定接地参考点特别是在电路的图表分析中，如没有接地参考点就不能做图表分析！4.2、在交流电路交互式仿真实验中，虚拟电压表必须选用AC交流电压表，电压表内阻r>10M在图表分析法的模拟图表分析，要注意根据电源频率设置扫描时间，对于频率为f=50Hz的交流电，则可取60-100ms。4.3、在本次实验采用Proteus图表分析法中仅采用模拟图表分析，在其后的选频电路及RLC谐振电路试验中还会交流扫频分析法62025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 6 4、实验注意事项及相关说明 4.1、建立Proteus仿真电路时，必须标定接地参考点， 特别是在电路的图表分析中，如没有接地参考点就不 能做图表分析！ 4.2、在交流电路交互式仿真实验中，虚拟电压表必 须选用AC交流电压表，电压表内阻r>10M。 在图表分析法的模拟图表分析，要注意根据电源频 率设置扫描时间，对于频率为f=50Hz的交流电，则 可取60-100ms。 4.3、在本次实验采用Proteus图表分析法中仅采用模 拟图表分析，在其后的选频电路及RLC谐振电路试验 中还会交流扫频分析法

5、实验报告要求5.1、按各项实验内容要求，用Proteus（或EWB）建立相关仿真实验电路原理图5.2、1记叙实验内容、实验步骤，计算各项电路的理论计算值，记录交互式仿真实验测量值，图表分析实验值，记叙实验中出现的问题，解决的方法，总结本次实验，。5.3、仿真实验的心得体会及有关实验改革的建议。2025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 7 5、实验报告要求 5.1、按各项实验内容要求，用Proteus（或EWB） 建立相关仿真实验电路原理图。 5.2、记叙实验内容、实验步骤，计算各项电路的理 论计算值，记录交互式仿真实验测量值，图表分析 实验值，记叙实验中出现的问题，解决的方法，总 结本次实验，。 5.3、仿真实验的心得体会及有关实验改革的建议