一種最先進的分壓電路
作者：張海音
本文以分壓電路為例，用具有延時閉合功能的開關，模擬動態(tài)電路，同時用軟件研究換路瞬間電路電壓的變化和不同元器件參數(shù)對相應輸出電壓的影響。
1分壓電路的模型搭建
1.1分壓器電路模型
分壓器電路如圖1所示，圖中電阻Ri與R2構成分壓主電路，C1與C2分別與之并聯(lián)；研究在輸入電壓發(fā)生變化時，不同的C2電容設置．對分壓電阻R：兩端電壓U的影響。
1.2器件選取
首先，根據(jù)需要選取器件，器件的選取路徑如表1所示。
電路中采用了具有延時動作的開關TD - SW1，可在開關上點右鍵，設置其屬性，設置開關切換的( timeon)和回位(time off)的時間，如圖2所示，若time on設為0.5 s，time off為設為Is，即從Os開始計時，至0.5 s時，開關切換，發(fā)生換路；至Is時，開關復位，周而復始。若想詳細觀察換路后電容兩端的電壓變化，可將timeoff時間設置的長一點，如本例中設置為10 s，以免復位終止了電容的充電過程。
2分壓電路的Multisim仿真
下面利用Multisim仿真研究電路。主要研究電路中C2的不同電容值在電路發(fā)生換路時，其兩端輸出電壓的變化，分別分析當C2 =0.1uF、C2 =1 uF、C2 =10uF時，電容兩端的電壓波形。
電路的Multisim仿真運行結果如圖3所示，此時C2 =1 uF。
可以看出開關切換瞬間，電容兩端電壓發(fā)生跳變，然后是一個反向充電的過程，充電終止于切換的電壓源u；2按電阻比例分配的電壓值。隨后仿真了C2=0.1uF、C2 =1uF、C2 =10uF時，電容C2兩端的電壓值，變化規(guī)律相似，將三個電容值對應的圖形疊加起來作比較，圖4為開關TD - SW1跳變時，三個不同電容值對應的電壓下跳值。
從如圖4中可以看出，不同的C2容量，電源切換瞬間，電容兩端電壓發(fā)生突變，其突變值與容量有關，點擊Multisim的菜單欄中View命令，點擊show/hidecursors（奇、偶控制），顯示如圖5所示。
結合圖形分析電容兩端的輸出電壓。從波形圖中讀出，電路切換后不同的C2電容值，其兩端的電壓下跳值不同，電容大小為10 uF時，電容電壓跳變到（-6.9123 +2）V；而電容大小為luF時，電容電壓跳變到（-7. 7223 +2）V；電容大小為0.1 uF時，電容電壓跳變到（-7.8113 +2）V，其中2為示波器觀測時，為方便顯示圖形，設置的縱軸補償值，可以看出電容C．與C2的容量比值越大，電容下調幅度越大。充電到按比例分配的電壓所需時間為別為：C2=10 uF時，需要1. 430 s；C2=1uF時，需要1.354 s；C2=0.1I上F時，需要1. 350 s。在該電路中可以看出，雖然從跳變值充電到同一電壓值，壓差不同，但對充電時間而言，電容容量在充電時間長短上起主導地位。
根據(jù)以上變化規(guī)律和特點，可進一步根據(jù)需求分析不同電容參數(shù)對電路特性的影響。
3結束語
本文通過Multisim仿真了分壓電路運行過程中，電路電壓波動時（建模為電路換路），研究換路瞬間電路兩端電壓的變化，以及不同的電容C2值對換路瞬間R2兩端所分得電壓的影響，采用了三組不同的電容組合仿真了輸出電壓，并分析了其下跳及充電時間的變化規(guī)律，在應用Multisim研究動態(tài)電路方面具有參考價值。
4摘要：
結合Multisim對分壓電路進行了研究，主要分析了當供電電源出現(xiàn)跳變時，不同的并聯(lián)電容對電路輸出電壓的影響及電壓的相應變化。結合Multisim仿真，總結分析了電容變化對輸出電壓的影響，對軟件在動態(tài)電路的分析及設計方面具有參考價值。
