负阻抗变换器的仿真分析

一.实验目的：

（1）利用运算放大器实现的负阻抗变换器的仿真分析 （2）使用multisim仿真电路。

二．实验原理

利用回转器还可以制造负阻抗变换器，它也是一个二端口元件，NIC的端口特性可以用T参数来描述为

U110I10U2kI2其中k为常数，式中电流电流经传输后改变方向还有电压反响型NIC。I1经传输后变为-kI2NIC，同理，这种NIC称为电流方向型

’

在NIC的输出端口2—2接上负载ZL，则有U2= -I2ZL。对于CNIC，从输入端口看入的阻抗为

Zin1U1I1U2K1I21K1ZL

对于VNIC，从输入端口看入的阻抗为

Zin1U1I1K2U2I2K2U2I2K2ZL

若倒过来，把负载ZL接在输入端口，则有U1=-I1ZL，从输出端口看入，对于CNIC，有

Zin2U2I2U11K1I1K1U1I1K1ZL

NIC还可用受控源来实现，如图

如下图所示二端口网络中k>0 (1)求其T参数矩阵，指出其特性。

(2)在2端接入负载RL后，在1端的输入电阻为何值 根据KVL和KCL有

u1u2i2u2u1Rki1u1u20得：u1111u2i1kii210ki210T01k由上面导出的T参数矩阵可见该二端口为负阻抗变换器，且为电流方向型2）在2端接入R后，1端的输入电阻为R12iuiuk(RL)kRL11ki2可见Ri为负值，说明从1端的输入电阻是一个负电阻。

三．仿真实验

、

NIC。（

电源输出电压固定，改变负载，读电压、电流，计算负阻抗。 电源电压固定为8V左右，R0为50 Ω，负载Z1用电阻箱分别取1kΩ、1.2K Ω、1.4 KΩ、1.6 KΩ、1.8KΩ、2 KΩ。 ZL/ U1/v i1/mA R/ 1000 8 1200 8 1400 8 1600 8 1800 8 -4.44 -1801.8 2000 8 -4.0 -2000 -7.997 -6.665 -5.711 -4.99 -1000.36 -1200.3 -1400.81 -1603.2

3.阻抗逆变作用的观察与测量。

，

用双线示波器观察输入端的电压与电流的波形及相位关系

通过相位可看出输入端电流的相位落后于电压的相位，所以输入端呈感性，即将输入端的容性进行了负阻抗变换。

四．实验心得

通过这次实验，我学会了如何用

multisim设计负阻抗变换器，

如何测定参数等，给了我很大的启发，打破了常规思路、并且对multisim软件的使用更加熟练了，使我收获很大。