一种最先进的分压电路

     作者：张海音

    本文以分压电路为例，用具有延时闭合功能的开关，模拟动态电路，同时用软件研究换路瞬间电路电压的变化和不同元器件参数对相应输出电压的影响。

    1分压电路的模型搭建

    1.1分压器电路模型

    分压器电路如图1所示，图中电阻Ri与R2构成分压主电路，C1与C2分别与之并联；研究在输入电压发生变化时，不同的C2电容设置．对分压电阻R：两端电压U的影响。

    1.2器件选取

    首先，根据需要选取器件，器件的选取路径如表1所示。

    电路中采用了具有延时动作的开关TD - SW1，可在开关上点右键，设置其属性，设置开关切换的( timeon)和回位(time off)的时间，如图2所示，若time on设为0.5 s，time off为设为Is，即从Os开始计时，至0.5 s时，开关切换，发生换路；至Is时，开关复位，周而复始。若想详细观察换路后电容两端的电压变化，可将timeoff时间设置的长一点，如本例中设置为10 s，以免复位终止了电容的充电过程。

    2分压电路的Multisim仿真

    下面利用Multisim仿真研究电路。主要研究电路中C2的不同电容值在电路发生换路时，其两端输出电压的变化，分别分析当C2 =0.1uF、C2 =1 uF、C2 =10uF时，电容两端的电压波形。

    电路的Multisim仿真运行结果如图3所示，此时C2 =1 uF。

    可以看出开关切换瞬间，电容两端电压发生跳变，然后是一个反向充电的过程，充电终止于切换的电压源u；2按电阻比例分配的电压值。随后仿真了C2=0.1uF、C2 =1uF、C2 =10uF时，电容C2两端的电压值，变化规律相似，将三个电容值对应的图形叠加起来作比较，图4为开关TD - SW1跳变时，三个不同电容值对应的电压下跳值。

    从如图4中可以看出，不同的C2容量，电源切换瞬间，电容两端电压发生突变，其突变值与容量有关，点击Multisim的菜单栏中View命令，点击show/hidecursors（奇、偶控制），显示如图5所示。

    结合图形分析电容两端的输出电压。从波形图中读出，电路切换后不同的C2电容值，其两端的电压下跳值不同，电容大小为10 uF时，电容电压跳变到（-6.9123 +2）V；而电容大小为luF时，电容电压跳变到（-7. 7223 +2）V；电容大小为0.1 uF时，电容电压跳变到（-7.8113 +2）V，其中2为示波器观测时，为方便显示图形，设置的纵轴补偿值，可以看出电容C．与C2的容量比值越大，电容下调幅度越大。充电到按比例分配的电压所需时间为别为：C2=10 uF时，需要1. 430 s；C2=1uF时，需要1.354 s；C2=0.1I上F时，需要1. 350 s。在该电路中可以看出，虽然从跳变值充电到同一电压值，压差不同，但对充电时间而言，电容容量在充电时间长短上起主导地位。

    根据以上变化规律和特点，可进一步根据需求分析不同电容参数对电路特性的影响。

    3结束语

    本文通过Multisim仿真了分压电路运行过程中，电路电压波动时（建模为电路换路），研究换路瞬间电路两端电压的变化，以及不同的电容C2值对换路瞬间R2两端所分得电压的影响，采用了三组不同的电容组合仿真了输出电压，并分析了其下跳及充电时间的变化规律，在应用Multisim研究动态电路方面具有参考价值。

    4摘要：

    结合Multisim对分压电路进行了研究，主要分析了当供电电源出现跳变时，不同的并联电容对电路输出电压的影响及电压的相应变化。结合Multisim仿真，总结分析了电容变化对输出电压的影响，对软件在动态电路的分析及设计方面具有参考价值。