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RC网络的仿真[原]

要分析RC网络的幅频特性,一般需要解电路方程组。因为包含电容支路,一般为微分方程组,求解比较繁琐,而且也不直观。也可以使用电容的复阻抗,解出电路的复数参数,再求幅频和相频特性,求解也很复杂,结果仍然缺乏直观性。
科学计算中,为了直观显示曲线特性,往往需要数值解法配合绘图软件,像MATLAB等软件就具备这种功能,可绘制复杂的2D和3D曲线,使结果一目了然,但学习起来需要花大量的时间和精力,而且一般需要先推倒出函数表达式,这往往也不是轻松的工作。
对于电路分析,最好采用专用的电路仿真软件。对于低频电路分析,SPICE软件比较适合,它最早由加州大学伯克利分校开发,为文本式的描述语言。后来,一些商业公司开发了许多商业SPICE软件版本,可以通过原理图生成SPICE描述语言,然后进行仿真,使用更容易,更直观。其中Cadence公司的ORCAD软件附带的PSPICE最为有名,特别配有大量元器件的PSPICE模型库,更方便使用。因为作SPICE分析,最困难的往往就是器件的SPICE模型的建立。
对于RC网络的幅频特性分析,只涉及电阻、电容和信号源,分析最为简单。下面列出典型RC网络的PSPICE分析结果。
1. 单转折频率网络:


 
2. 双转折频率网络


 


 
3. 带阻RC网络:
桥T网络结构

分别为m=1.25和m=0.8时的两种桥T网络的分析结果

 
m=1,2,4,6,8,10时的电阻(10K,20K,40K,60K,80K,100K)和m=1,0.5,0.2,0.1时的电容(10n,5n,2n,1n)分析
  

 
双T网络结构及仿真结果
  
当电位器抽头在0.1,0.3,0.5,0.7,0.9变化时的仿真结果  
  
使用软件仿真,如果熟练,可以大大提高工作效率。可能实测需要一天或几天的工作,用软件仿真只需要几个小时,甚至几十分钟。
  

博主
dwenzhao
采菊东篱下,悠然见南山
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