RC電路正弦穩(wěn)態(tài)特性分析

　　在交流電路的研究中，常需要通過電阻、電感、電容等元件的不同組合來改變輸出正弦信號和輸入正弦信號之間的相位差，或構成放大電路、振蕩電路、選頻電路、濾波電路等。因此，對 RC 串聯(lián)電路穩(wěn)態(tài)過程的研究，在電路理論、工程技術上有著重要的地位與作用，是高校普通物理實驗之一［1-2］。

　　用 Multisim 仿真軟件［3-8］進行 RC 電路正弦穩(wěn)態(tài)工作過程

　　波形仿真分析，以信號源元件庫中的交流電壓源或虛擬儀器

　　中的函數(shù)信號發(fā)生器做實驗中的信號源產生所需的正弦信 圖 1 RC 電路仿真實驗電路創(chuàng)建

　　號，用多個四蹤示波器以面板部分重疊方式顯示電路中各電

　　Fig. 1 Experimental circuit establishion of RC circuit simulation

　　量的波形，可直觀觀測穩(wěn)態(tài)時各電量的相位關系，定量測量 源元件庫中的交流電壓源，最大值為 UIm=1 V、初相位 φ=0°、

　　反映超前、滯后關系的相位差及各電量的數(shù)值大小。

　　頻率 f =50 Hz；示波器 XSC1 用于顯示信號源信號 uI、電容兩

　　以下分析用 Multisim10 版本。

　　端電壓 uC 的波形， 示波器 XSC2 用于顯示電阻兩端電壓 uR

　　1 RC 電路正弦穩(wěn)態(tài)過程的 Multisim 仿真原理 的波形。

　　電阻兩端電壓 uR 是非對地的電壓，用示波器間可接測試

　　1.1 仿真電路的創(chuàng)建及各電量的向量關系

　　其波形，方法如下。

　　在 Multisim10 中創(chuàng)建的 RC 正弦穩(wěn)態(tài)特性仿真電路如圖

　　由圖 1 有：

　　1 所示。

　　uR =uI －uC = uI +（－uC）（1）

　　圖 1 中，RC 電路由電阻 R1、電容 C1 串聯(lián)構成，元件參數(shù)

　　由運算放大器、 電阻 R2、R3 構成比例系數(shù)為 1 的反相比

　　的選取為電阻 R1=1 kΩ、電容 C1=1 μF。 正弦信號源選用信號

　　例運算電路，輸入信號為 uC、輸出信號為－uC，示波器 XSC2 的

　　收稿日期：2012-03-16稿件編號：201203130 A 通道輸入 uI 信號、B 通道輸入－uC 信號，以 A+B 方式顯示即

　　基金項目：渤海大學 2011 年度校級教改 A 類項目（BDJG2011-A011）

　　作者簡介：騰 香（1964—），女，遼寧葫蘆島人，碩士，副教授。研究方向：電子與控制信息。