电路专业课程设计周天威doc.doc

一、课程设计目标
电路原理课程是电类专业关键技术基础课。经过本课程学习，能够使学生掌握近代电路理论基础知识、电路分析和计算基础方法，含有进行试验初步技能，并为后续课程学习打下必需基础。
电路原理课程设计是理论教学以后一个综合性实践教学步骤，是对课程理论和课程试验综合和补充。学会并利用一个电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，经过查找资料，选择方案，设计电路，撰写汇报，完成一个较完整设计过程，将抽象理论知识和实际电路设计联络在一起，使学生在掌握电路基础设计方法同时，加深对课程知识了解和综合应用，培养学生综合利用基础理论知识和专业知识处理实际工程设计问题能力，和工程意识和创新能力。
二、课程设计选题
电路选择为电阻R1，R2，R3，R4值分别为5Ω,20Ω,5Ω,30Ω。电压源U1，U2值分别为30V和5V，电流源I1=1A，求电流I。

图1
三、方案设计
1．电路确定
电路图图1所表示
2．仿真软件选择
软件特点：Multisim是美国国家仪器（NI）推出以Windows为基础仿真工具，适适用于板级模拟/数字电路板设计工作。它包含了电路原理图图形输入、电路硬件描述语言输入方法，含有丰富仿真分析能力。
软件功效：工程师们能够使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真复杂内容，这么工程师无需知道深入SPICE技术就能够很快地进行捕捉、仿真和分析新设计，这也使其更适合电子学教育。经过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者能够完成从理论到原理图捕捉和仿真再到原型设计和测试这么一个完整综合设计步骤。
软件任务：该软件任务就是在Multisim10.1环境下画出一个完整电路图，然后依据所给数值运行出结果，然后比较仿真结果
3． 仿真方案确实定：仿真软件选择为Multisim10.1,利用网孔电流法法进行求解。
四、电路理论分析
连支I 1，I2，I3即为回路电流im1,im2,im3三个基础回路列出回路电流im1,im2,im3为变量KCL方程为
im1=I1
-R1im1+(R1+R3+R4)im2-R4im3=U1
-R2im1-R4im2+(R2+R4)im3=U2
带入数字并经整理后可得
im1=1
-5im1+40im2-30im3=30
-20im1-30im2=50im3=-5
解出im1,im2,im3后可依据一下格式计算之路电流
im1=I1=1A
im2=2A
im3=1.5A
I=im2-im3=0.5A

五、电路原理图设计
（1）电路图连结
该电路图设计所用电路元件有电阻和电源，电阻表示为（ＲＥＳ），电源表示为（ＵＳＲＣ），除此之外还有一个接地源。
在Multisim10.1环境下首先寻求自己想要元件，找到（ＵＳＲＣ）以后双击该名称便可将该元件选中，然后在右面表格合适位置点下鼠标左键将电源放入其中，距该电源一定距离后在同一水平线放入第二个电源。电源放置便能够了。
再选中（ＲＥＳ）后一样双击该名称，然后按空格键能够改变电阻丝放置方向，在电源上方一定距离放置第一个电阻丝，水平方向依次放置四个电阻丝，再在两个电源之间坚直放置两个电阻丝，至此，基础元件放置已经结束。
放置好电路元件后开始连结电路图，在Multisim10.1环境下右上方有一个专门画线工具，双击该图标后在各个结点处点下鼠标左键进行连结。连结好电路以后选中接地元件双击该元件后连入电路。
（2）电路各个元件赋值
对连结好元件进行赋值时要先双击想要赋值元件，双击后会出现一个对话框在该内容里进行想要修改项目，比如想要对第一个电阻元件修改成Ｒ４，其值为30Ω，则在该项内容里元件名称删去后改为你想要Ｒ４，而在Ｐart后面改为４Ω即可。

　　　　　　　　　　　　　　　　 图２
（3）仿真步骤
电路图一切做好以后便能够进行电路运行，在常见工具栏里找到运行该电路图标后用鼠标左键点击，选择Operationing Point An 后在下方选择Run Analyses。在以后出来对话框中下方找到运行字样后单击，在以后出现是否运行选择中选ＹＥＳ，运行结果便会直接出现在界面中（假如电路图出现问题时不会显示出运行结果，系统会自动提醒你错误在哪处，然后依据所提醒内容返回Multisim10.1界面进行修改，直至出现正确运行结果，电路仿真运行便结束了。
具体截图以下图所表示

图３

（4）仿真分析
在运行结果中解得电流I截图所表示
图４
理论计算结果和运行结果基础一致，验证了该电路用结点电压法进行运算正确性，同理可证其它运行结果也和理论计算结果相一致。
 六、结论
在Multisim10.1环境下能够很直观地反应出仿真结果和理论结果相一致，也验证了网孔电流法处理电路问题可行性和正确性。
七、设计心得和体会
经过这次课程设计，加强了我们动手、思索和处理问题能力。在整个设计过程中，我不仅对书本知识有了巩固和加强，同时也学会了怎样去利用Multisim软件进行电路仿真设计。在做课程设计时候，也碰到了多种多样困难，但我全部一一战胜了。经过这次课程设计我知道了学习关键性，了解到理论知识和实践相结合关键意义。学会了坚持耐心和努力，这将会对以后学习和工作起到很大作用。“千里之行始于足下”，经过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言真正含义．我今天认真进行课程设计，学会脚扎实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实基础。
八、参考文件
[1] 邱关源. 电路[M]．北京: 高等教育出版社，1999
[2] 李方明. 电子设计自动化技术及应用[M]．北京: 清华大学出版社，
[3] 李方明，恩莉.电路计算机辅助分析和设计[M]．沈阳: 东北大学出版社，
[4] 郑学瑜，肖红军，聂典，刘景夏.电路教导及习题精解[M]. 西安: 陕西师范大学出版社，