Protel-DXP第7章-2-电路分析应用与数课件.ppt

1、第6章 电路分析应用知识点：nMATLAB及Simulink电路仿真nPower System Blockset模块集n一般电路仿真n电子功率系统仿真6.1电路仿真概要6.1.1一个电阻电路仿真实例1、M文件方式实现clear;V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5;R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc);R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc);R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc);Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd);i=V/Req2、Simulink建模仿真文件仿真与Simulink建模仿真的区别M文件仿

2、真： 烦琐，对用户的理论要求高，但灵活性高。Simulink建模仿真： 简单，对用户的理论要求不高，但灵活性差。6.1.2 Power System Blockset模块集介绍Electrical Sources模块Elements模块Power Electronics模块Machines模块Measurements模块Phasor Elements模块Exteras 模块Powergui 模块 一个非常方便实用的用户交互界面工具，主要用于分析仿真模型中所用Power System Blockset模块库的子模块的状态。 观测被测量电流和电压的恒稳态，以及电路的状态变量（如电感的电流，电容的电

3、压）Demos 模块6.2一般电路仿真6.2.1动态电路仿真1、RC电路的响应例 6_2 如图所示电路中的开关置于a点相当一段时间之后，突然将开关切换到b点，作出对应时间t的电压、电流波形图。RC电路 的响应2、RLC电路的响应例6_3 如图所示电路的初始能量为0，t=0时刻，将一个25mA的直流源作用到电路上，其中电容C=25nF，电感L=25mH，电阻R=400欧姆，画出图中电感L支路上电流的图形。6.2.2正弦稳态电路仿真1、一般正弦稳态电路例6_4 如图所示电路，一直C=0.5F，R2=R3=2欧姆，L=1H，U=10cost,I=5cos2t。求b，d两点间的电压。w=1,2;Us=

4、10,0;Is=0,5;Z1=1./(0.5*w*j);Z4=1*w*j;Z2=2,2;Z3=2,2;Uoc=(Z2./(Z1+Z2)-Z4./(Z3+Z4).*UsZeq=Z3.*Z4./(Z3+Z4)+Z1.*Z2./(Z1+Z2)U=Is.*Zeq+Uocdisp( w Um phi)disp(w,abs(U),angle(U)*180/pi)U=3.1623*cos(t-18.4349)+7.0711*cos(2*t-8.1301)ezplot(U,0,20)对比以前学过的方式，plot命令画图下面看以下SIMULINK模块方式2、含受控源的正弦稳态电路例6_5 如图所示电路，其内含有

5、一个电压受控源和一个电流受控源，电压电源V=100sin120t，求a，b之间电压输出图形。3、带磁耦合线圈的正弦稳态电路例6_6 如图所示电路，其中Ra=500欧姆，Rb=800欧姆，L=0.25H，C=1uF，互感线圈L1=9H， R1=200欧姆， L2=4H ，R2=100欧姆，互感M=3H，电源电压Us=300sin400t。画出a，b两点间电压输出图形。例 6_7 在例6_4的基础上稍加修改，加入Powergui模块，如图：6.3功率电子系统仿真6.3.1 Diode模块SimpPowerSystem模块-Power Electronics 二极管双向限制限幅电路如图1所示，设其中

6、V=3sint,R=2,利用Simulink仿真，求a、b两端电压的输出波形。 图1 二极管双向限幅电路第七章 数字逻辑电路仿真n组合逻辑电路仿真n时序逻辑电路仿真n数字电路仿真基本模块n触发器模块n数字电路子系统及自建模块的创建7.1 组合逻辑电路仿真 由逻辑门构成的，在任何给定时刻的输出值仅与该时刻电路的输入值有关，而与过去的输入状态无关。常用组合逻辑电路有： 半加器、全加器、比较器、编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、奇偶校验器等组合逻辑电路nnFFFF110nnXXXX110图 7_1组合逻辑电路结构框图7.1.2 译码器的仿真 译码是编码的反过程。变量译码器、显示译码器和码制变换

7、译码器。 例题7_2 利用Simulink模块搭建一个38线译码器。01200126012501240123012201210120XXXZXXXZXXXZXXXZXXXZXXXZXXXZXXXZ自行实验，并封装成子系统形式，可以不加使能端子表表5 52 2 三线八线二进制译码器的真值表三线八线二进制译码器的真值表 输入输入 输出输出 Z2 Z1 Z0 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0

8、0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 Simulink原理图（38译码器）输入电平输出电平7.1.1编码器的仿真 编码是用选定的一组0、1序列来标识特定对象的过程。 例题7_1 利用Simulink模块搭建一个83线编码器。765427632175310XXXXZXXXXZXXXXZSimulink原理图（83译码器）输入电平（scope1&scope2）输出电平(scope)7.1.4奇偶校验仿真 奇偶校验奇偶校验的编码方法是在原信息码组后添加一位监督码元，分为奇奇校验和偶偶

9、校验两种，主要用于检测代码在传输和存储过程中是否出现差错。 对于n位二进制码组 的奇奇校验有如下表达式： nnaaaa1211121Caaaann C为监督位 表 2.8 8.4.2.1BCD 码的奇偶监督位奇偶监督位十进制数8.4.2.1BCD 码（信息码）奇性偶性0000010100010120010013001110401000150101106011010701110181000019100110奇偶校验器奇偶校验器检验数据码中检验数据码中1的总个数是奇数还是偶数的总个数是奇数还是偶数21PPF表 2.9 异或门真值表P1P2F1 的总个数000110偶数011101奇数图图2.13九

10、位奇偶检验电路九位奇偶检验电路（a）串联型）串联型QOD奇输出奇输出=1=1=1P1P2P3P4P8P7P6P5P9=1=1=1=1=1=1=1=1=1=1=1=1=1QOD奇输出奇输出P1P2P3P4P8P7P6P5P9（b）树型）树型987654321PPPPPPPPPQOD 例题7_5 现有一列含有10个数的随机0、1数列沿信号线传输，在传输过程中因信号干扰，任意数字发生改变的几率为0.5%。试建立仿真模型。SIMULINK仿真模型：奇偶校验电路M文件仿真模型：a=rand(1,10);S=1;while S0 b=rand(1,10); for i=1:10 if a(i)0.5 a(

11、i)=1; else a(i)=0 end if b(i)0.95 b(i)=1; else b(i)=0 end c(i)=a(i)+b(i); if c(i)=2 c(i)=0; end end send=a; receive=c; for i=1:9 send(i+1)=send(i)*not(send(i+1)+not(send(i)*send(i+1); receive(i+1)=receive(i)*not(receive(i+1)+not(receive(i)*receive(i+1); end C=send(10) B=receive(10); S=B*not(C)+not(B)*C pauseend图5-24 自建全加器模块外观图图5-25 自建全加器模块内部结构图例子例子:利用全加器实现四位二进制运算利用全加器实现四位二进制运算S=A B C D=AB+BC+AC带进位全加器逻辑表达式带进位全加器逻辑表达式(A被加数被加数,B加数加数,C来自低位全加器的进位来自低位全加器的进位,S是该全是该全加器的和加器的和,D是该全加器的进位是该全加器的进位)图5-26 4位全加器Simulink模型图