S12-5计算机辅助电路分析举例例12-11 电路如图12-26(a)所示，已知 u(t)=4V2 cos(ot)V 画出电容电压u(t)的频率特性曲线。1H②①Example 12-11+4+1V10us14101Fu212L1R3201240c1(a)(b)图12-26电路的频率特性曲线
§12－5 计算机辅助电路分析举例 例12-11 电路如图12-26(a)所示，已知 ， 画出电容电压u4 (t)的频率特性曲线。 uS (t) = 4 2 cos(ωt)V 图12－26 电路的频率特性曲线
1H②@Example 12-11+4+1V110us4101Fu4212L1R2031c42001(a)(b)解：图12-26(a)电路的数据文件如图(b)所示，其中第一二行的第一个数据1表示频率特性曲线的中心角频率为の-1rad/s。 运行ACAP程序,选择频率特性曲线的菜单再输入电压U4并回车，计算机在一定频率范围内计算网络函数U4/Us之值，然后以图形方式在屏幕上画出振幅频率特性曲线和相位频率特性曲线，这里以字符方式给出波特图，如下所示：
解: 图12－26(a)电路的数据文件, 如图(b)所示, 其中第二行 的第二个数据1表示频率特性曲线的中心角频率为 =1rad/s。 运行ACAP程序,选择频率特性曲线的菜单, 再输入电压 U4 并回车，计算机在一定频率范围内计算 网络函数U4 /Us之值，然后以图形方式在屏幕上画出振 幅频率特性曲线和相位频率特性曲线，这里以字符方式 给出波特图，如下所示：
求网络的频率特性并画曲线db1.249-98.00dbW(rad/s)IU4 /N1 / (db) Min=Max=大1.000E-024.349E-041.778E-021.373E-033.162E-024.341E-035.623E-021.371E-021.000E-014.321E-021.778E-01 1.351E-013.162E-01 4.096E-015.623E-011.058E+001.000E+000.000E+001.778E+00-8.942E+003.162E+00-1.959E+015.623E+00-2.986E+011.000E+01-3.996E+011.778E+01-4.999E+013.162E+01-6.000E+015.623E+01-7.000E+011.000E+02-8.000E+011.778E+02-9.000E+01
- 求网络的频率特性并画曲线 - W(rad/s) | U4 /V1 | (db) Min= -98.00 db Max= 1.249 db 1.000E-02 4.349E-04 | * 1.778E-02 1.373E-03 | * 3.162E-02 4.341E-03 | * 5.623E-02 1.371E-02 | * 1.000E-01 4.321E-02 | * 1.778E-01 1.351E-01 | * 3.162E-01 4.096E-01 | * 5.623E-01 1.058E+00 | * 1.000E+00 0.000E+00 | * 1.778E+00 -8.942E+00 | * 3.162E+00 -1.959E+01 | * 5.623E+00 -2.986E+01 | * 1.000E+01 -3.996E+01 | * 1.778E+01 -4.999E+01 | * 3.162E+01 -6.000E+01 | * 5.623E+01 -7.000E+01 | * 1.000E+02 -8.000E+01 | * 1.778E+02 -9.000E+01 | *
0-90+90180相位 -180W(rad/s)大-.5731.000E-02-1.0191.778E-02大-1.8133.162E-02-3.229-5.623E-02k-5.7681.000E-011.778E-01-10.4063.162E-01-19.360大5.623E-01-39.434-90.0001.000E+00?1.778E+00-140.566大3.162E+00-160.6405.623E+00-169.5947-174.2321.000E+01大1.778E+01-176.771-178.1873.162E+01-178.9815.623E+011.000E+02-179.4271.778E+02-179.678从幅频和相频曲线可见，该电路具有低通滤波特性以及相位变化范围为到。从曲线可以看出，当の-lrad/s时U/Us-0dB,即U=-Us，且u滞后于u90°
W(rad/s) 相 位 -180 -90 0 +90 180 1.000E-02 -.573 . . * . . 1.778E-02 -1.019 . . * . . 3.162E-02 -1.813 . . * . . 5.623E-02 -3.229 . . * . . 1.000E-01 -5.768 . . * . . 1.778E-01 -10.406 . . *| . . 3.162E-01 -19.360 . . * | . . 5.623E-01 -39.434 . . * | . . 1.000E+00 -90.000 . * | . . 1.778E+00 -140.566 . * . | . . 3.162E+00 -160.640 . * . | . . 5.623E+00 -169.594 .* . | . . 1.000E+01 -174.232 .* . | . . 1.778E+01 -176.771 * . | . . 3.162E+01 -178.187 * . | . . 5.623E+01 -178.981 * . | . . 1.000E+02 -179.427 * . | . . 1.778E+02 -179.678 * . | . . 从幅频和相频曲线可见, 该电路具有低通滤波特性以及 相位变化范围为到。从曲线可以看出，当=1rad/s时， U4 /US=0dB, 即U4 =US , 且u4滞后于uS 90
例12-12 电路如图12-27(a)所示，已知 i(t)=0.1V2 cos(ot)A画出电容电压u（）的频率特性曲线。100①②Example12-1241E4+010.11110uFus0.1HR2121032L00.1c4101E-7O(b)(a)图12-27电路的频率特性曲线
例12-12 电路如图12-27(a)所示，已知 ， 画出电容电压u4 (t)的频率特性曲线。 i S (t) = 0.1 2 cos(t) A 图12－27 电路的频率特性曲线
10Q@②Example12-121E44+01110.1i10uF0.1Hu4R2121032L00.1c4101E-70(b)(a)解：图12-27(a)电路的数据文件如图(b)所示，其中第二行的第一个数据1E4表示频率特性曲线的中心角频率为の-104rad/s。运行ACAP程序，选择频率特性曲线的菜单（代码6)再输入电压U4并回车，计算机按照对数尺度在-100rad/s到の-10°rad/s频率范围内，计算电容电压对电流源电流的网络函数U/I之值，然后以图形方式在屏幕上画出振幅频率特性曲线和相位频率特性曲线，这里以字符方式给出波特图，如下所示：
解: 图12－27(a)电路的数据文件如图(b)所示, 其中第二行 的第二个数据1E4表示频率特性曲线的中心角频率为 =104rad/s。运行ACAP程序，选择频率特性曲线的菜 单(代码6), 再输入电压 U4 并回车，计算机按照对数尺 度在=100rad/s到=106rad/s频率范围内, 计算电容电 压对电流源电流的网络函数U4 /IS之值，然后以图形方 式在屏幕上画出振幅频率特性曲线和相位频率特性曲 线，这里以字符方式给出波特图，如下所示：
求网络的频率特性并画曲线db11.00100.0dbW(rad/s)U4/I1 / (db)Min=Max=*1.000E+022.301E+011.778E+0222.620E+013.162E+023.042E+015.623E+023.516E+011.000E+034.013E+011.778E+034.529E+013.162E+035.092E+015.623E+035.830E+011.000E+04 1.000E+021.778E+04 5.830E+013.162E+045.092E+015.623E+044.528E+011.000E+054.009E+011.778E+053.503E+013.162E+053.001E+015.623E+052.500E+011.000E+062.000E+011.778E+061.500E+01从幅频曲线可见，该电路具有带通滤波特性
- 求网络的频率特性并画曲线 - W(rad/s) | U4 /I1 | (db) Min= 11.00 db Max= 100.0 db 1.000E+02 2.301E+01 | * 1.778E+02 2.620E+01 | * 3.162E+02 3.042E+01 | * 5.623E+02 3.516E+01 | * 1.000E+03 4.013E+01 | * 1.778E+03 4.529E+01 | * 3.162E+03 5.092E+01 | * 5.623E+03 5.830E+01 | * 1.000E+04 1.000E+02 | * 1.778E+04 5.830E+01 | * 3.162E+04 5.092E+01 | * 5.623E+04 4.528E+01 | * 1.000E+05 4.009E+01 | * 1.778E+05 3.503E+01 | * 3.162E+05 3.001E+01 | * 5.623E+05 2.500E+01 | * 1.000E+06 2.000E+01 | * 1.778E+06 1.500E+01 | * 从幅频曲线可见, 该电路具有带通滤波特性
-901800+90相位-180W(rad/s)K44.9941.000E+02大60.6391.778E+02大3.162E+0272.433大79.8845.623E+02大84.2321.000E+03大86.6761.778E+03大87.9873.162E+03大88.5105.623E+03大-.5731.000E+0489.8511.778E+0489.9803.162E+0489.9975.623E+0489.9991.000E+051.778E+0590.0003.162E+0590.0005.623E+0590.0001.000E+0690.000大1.778E+0690.000从幅频和相频曲线可见，该电路具有带通滤波特性以及相位变化范围为90°+90
W(rad/s) 相 位 -180 -90 0 +90 180 1.000E+02 44.994 . . | * . . 1.778E+02 60.639 . . | * . . 3.162E+02 72.433 . . | * . . 5.623E+02 79.884 . . | *. . 1.000E+03 84.232 . . | *. . 1.778E+03 86.676 . . | * . 3.162E+03 87.987 . . | * . 5.623E+03 88.510 . . | * . 1.000E+04 -.573 . . * . . 1.778E+04 -89.851 . * | . . 3.162E+04 -89.980 . * | . . 5.623E+04 -89.997 . * | . . 1.000E+05 -89.999 . * | . . 1.778E+05 -90.000 . * | . . 3.162E+05 -90.000 . * | . . 5.623E+05 -90.000 . * | . . 1.000E+06 -90.000 . * | . . 1.778E+06 -90.000 . * | . . 从幅频和相频曲线可见, 该电路具有带通滤波特性以及 相位变化范围为 −90到 。 +90
上面两个例子中的频率特性曲线是利用一般的正弦稳态电路分析程序来绘制的，其方法是给出一个频率的数值利用程序计算出一个输出，给出一系列频率值，计算出一系列输出，就可以绘制出一条曲线。这种方法的缺点是计算机要多次建立电路方程，并多次求解，花费的时间比较多
上面两个例子中的频率特性曲线是利用一般的正弦稳 态电路分析程序来绘制的，其方法是给出一个频率的数值， 利用程序计算出一个输出，给出一系列频率值，计算出一 系列输出，就可以绘制出一条曲线。这种方法的缺点是计 算机要多次建立电路方程，并多次求解，花费的时间比较 多
另外有一种更好的方法是先计算出网络函数的表达式利用这个公式，给定一系列频率值，只需要进行简单的数学运算，就可得到一系列输出来绘制频率特性曲线。这种方法另外一个优点是可以利用网络函数表达式对网络特性进行更输入的分析研究，缺点是必须利用能够进行符号运算的电路分析程序下面举例说明如何利用动态网络分析程序DNAP计算网络函数和绘制频率特性曲线
另外有一种更好的方法是先计算出网络函数的表达式， 利用这个公式，给定一系列频率值，只需要进行简单的数 学运算，就可得到一系列输出来绘制频率特性曲线。这种 方法另外一个优点是可以利用网络函数表达式对网络特性 进行更输入的分析研究，缺点是必须利用能够进行符号运 算的电路分析程序。 下面举例说明如何利用动态网络分析程序DNAP计算 网络函数和绘制频率特性曲线