第一篇：電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)一 元件特性的示波測(cè)量法

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、學(xué)習(xí)用示波器測(cè)量正弦信號(hào)的相位差。

2、學(xué)習(xí)用示波器測(cè)量電壓、電流、磁鏈、電荷等電路的基本變量 3、掌握元件特性的示波測(cè)量法，加深對(duì)元件特性的理解。

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

1、用直接測(cè)量法和薩如圖形法測(cè)量 RC 移相器的相移 即 u s

uC 實(shí)驗(yàn)原理圖如圖

5-6 示。

2、圖

5-3 接線，測(cè)量下列電阻元件的電流、電壓波形及相應(yīng)的伏安特性曲線（電源頻率在 100Hz~1000Hz）：

（1）

線性電阻元件（阻值自選）

（2）

給定非線性電阻元件（測(cè)量電壓圍由指導(dǎo)教師給定）電路如圖 5-7

3、按圖 5-4 接線，測(cè)量電容元件的庫(kù)伏特性曲線。

4、測(cè)量線性電感線圈的韋安特性曲線，電路如圖 5-5

5、測(cè)量非線性電感線圈的韋安特性曲線，電源通過(guò)電源變壓器供給，電路如圖 5-8 所示。

圖 5-7 圖 5-8

這里，電源變壓器的副邊沒(méi)有保護(hù)接地，示波器的公共點(diǎn)可以選圖示接地點(diǎn)，以減少誤差。三、思考題

1、元件的特性曲線在示波器熒光屏上是如何形成的，試以線性電阻為例加以說(shuō)明。

答：利用示波器的 X-Y 方式，此時(shí)鋸齒波信號(hào)被切斷，X 軸輸入電阻的電流信號(hào)，經(jīng)放大后加至水平偏轉(zhuǎn)板。Y 軸輸入電阻兩端的電壓信號(hào)經(jīng)放大后加至垂直偏轉(zhuǎn)板，熒屏上呈現(xiàn)的是 u x ,u Y 的合成的圖形。即電流電壓的伏安特性曲線。

3、為什么用示波器測(cè)量電路中電流要加取樣電阻 r，說(shuō)明對(duì) r 的阻值有何要求？

答：因?yàn)槭静ㄆ鞑蛔R(shí)別電流信號(hào)，只識(shí)別電壓信號(hào)。所以要把電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，而電阻上的電流、電壓信號(hào)是同相的，只相差 r 倍。r 的阻值盡可能小，減少對(duì)電路的影響。一般取 1-9 Ω。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1.電阻元件輸入輸出波形及伏安特性

2.二極管元件輸入輸出波形及伏安特性

實(shí)驗(yàn)二 基爾霍夫定律、疊加定理的驗(yàn)證 和線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、加深對(duì)基爾霍夫定律、疊加定理和戴維南定理的容和使用圍的理解。

2、學(xué)習(xí)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測(cè)量方法

3、學(xué)習(xí)自擬實(shí)驗(yàn)方案，合理設(shè)計(jì)電路和正確選用元件、設(shè)備、提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力二、實(shí)驗(yàn)原理 1、基爾霍夫定律：

基爾霍夫定律是電路普遍適用的基本定律。無(wú)論是線性電路還是非線性電路，無(wú)論是非時(shí)變電路還是時(shí)變電路，在任一時(shí)刻流迚流出節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和為零。沿閉合回路的電壓降代數(shù)和為零。2、疊加定理 在線性電路中每一個(gè)元件的電位或電壓可以看成每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用于電路時(shí)，在該元件上

所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。疊加定理只適用于線性電路中的電壓和電流。功率是不能疊加的。

3、戴維南定理

戴維南定理是指任何一個(gè)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電壓源與電阻串聯(lián)的有源支路來(lái)代替，電壓等于該網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓 U oc，而電阻等于該網(wǎng)絡(luò)所有獨(dú)立源為零時(shí)端口等效電阻 R eq

4、測(cè)量線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的方法介紹

（1）

線性有源一端口的開(kāi)路電壓 U oc 及短路電流 I sc 的測(cè)量

用電壓表、電流表直接測(cè)出開(kāi)路電壓 U oc 或短路電流 I sc。由于電壓表及電流表的阻會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，為了減少測(cè)量的誤差，盡可能選用高阻的電壓表和低阻的電流表，若儀表的阻已知，則可以在測(cè)量結(jié)果中引入相應(yīng)的校正值，以免由于儀表阻的存在而引起的方法誤差。

（2）

線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻 R eq 的測(cè)量方法

1）

線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路 U oc 及短路電流 I sc，則等效電阻為 R

U oc

I sc

這種方法比較簡(jiǎn)便。

但是，對(duì)于不允許將外部電路直接短路或開(kāi)路的網(wǎng)絡(luò)（例如有可能因短路電流過(guò)大而損壞部的器件），不能采用此法。

2）

若被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)已知，可先將線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)中的所有獨(dú)立電源置零，然后采用測(cè)量直流電阻的方法測(cè)量（3）

用組合測(cè)量法求 U oc，R eq

測(cè)量線路如圖 1-1 所示。在被測(cè)網(wǎng)絡(luò)端口接一可變電阻 R L，測(cè)得 R L 兩端的電壓 U 1 和 R L 的 電流 I 1 后，改變電阻 R L 值，測(cè)得相應(yīng)的U 2、I 2，則可列出方程組

U oc R eq I 1 U 1

U oc R eq I 2 U 2

解得：

U oc U 1 I 2

I 2

U 2 I 1

I 1

U 1 U 2

R eq 圖 1--1 I 2 I 1

根據(jù)測(cè)量時(shí)電壓表、電流表的接法可知，電壓表阻對(duì)解得的 U oc 沒(méi)有影響，但解得的 R eq 中包含了電流表的阻，所以實(shí)際的等效電阻值 R eq1 只要從解得的 R eq 中減去 R A 即可。

由上可知，此法比起其它方法有消除電壓表阻影響及很容易對(duì)電流表阻影響迚行修正的特點(diǎn)。

同時(shí)它又適用于不允許將網(wǎng)絡(luò)端口直接短路和開(kāi)路的網(wǎng)絡(luò)。

(4).參考方向

無(wú)論是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)定理分析電路還是迚行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，都要先假定電壓和電流的參考方向，只有這樣才能確定電壓和電流是正值還是負(fù)值。

如圖 1-2，如何測(cè)量該支路的電壓 U？首先假定一個(gè)電壓降的方向，設(shè) U的壓降方向?yàn)閺?A 到 B 這是電壓 U 的參考方向。將電壓表的正極和負(fù)極 圖 1—2

分別與 A 端和 B 端相聯(lián)，若電壓表指針正偏則讀數(shù)取正，說(shuō)明參考方向

I I I I + I 2 + I “ 1 I I 2 ” “

和真實(shí)方向一致；反乊電壓表讀數(shù)為負(fù)，說(shuō)明參考方向和真實(shí)方向相反。三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)（一）基爾霍夫定律和疊加定理的驗(yàn)證

1、根據(jù)圖 1-3 實(shí)驗(yàn)原理電路圖接線，并按標(biāo)出每個(gè)支路電流參考方向和電阻壓降的正負(fù)號(hào)，將理

論計(jì)算值填入表 1-1 中

圖1—3 疊加定理實(shí)驗(yàn)原理電路圖

U s1

單 獨(dú) 作 用

U s2

單

獨(dú)作 用 表 1-1

疊 加

后

電 流、電 壓

U s1、U s2 共 同 作 用 單位 ” “ ”（mA）3 1 “ ” “ ” 2 3 1 1 “ + I ” I 3 3 I 1 I 2 I 3

單

位（V）

U “ U ” U “

U ” U “

U ”

U “

+ U ”

U “ + U ”

U “ + U ”

U 1 U 2 U 32 3 1 2 3 1 1 2 2 3 33 3 3

四、思考題 U 3

+ U 3

=1.60

1、如果不標(biāo)出每個(gè)支路電流電壓參考方向，從理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量能否得出正確的結(jié)論？為什么？ 答：不能得出正確結(jié)論。因?yàn)檗壭欣碚撚?jì)算的第一步就是確定每條支路的參考方向，這是迚行理論 I I 理 論 37.-16.21.3-24.36.0 12.0 13.3 20 33.3 13.20.0 33.0 計(jì) 算 3 0

0

測(cè) 量 37.-15.21.0-23.36.0 11.9 13.2 20.2 32.9 13.20.0 33.0 結(jié) 果 0 8

0

理 論 2.8-3.2 3.20-1.8 7.20 1.80 1.00 4.00 5.00 1.0 4.00 5.00 計(jì) 算 0 0

0

0

測(cè) 量 2.7-3.1 3.13-1.7 7.10 1.75 0.95 3.97 4.88 0.9 3.98 4.93 結(jié) 果 0 3

*小燈泡測(cè)量 結(jié) 果 I “

= 57.5 U ”

=1.20 3 I “

=37.0 U ”

=0.40 3 I “

+ I ”

=94.5 “ ” I 3 =82.0 U 3 =2.30

計(jì)算的基礎(chǔ)，不確定參考方向理論計(jì)算就無(wú)法迚行；在實(shí)驗(yàn)測(cè)量中，如果不標(biāo)出支路的參考方向，就不能確定測(cè)出數(shù)據(jù)的正負(fù)，從而無(wú)法判別支路電流電壓實(shí)際方向，不能得出正確數(shù)據(jù)。

2、如圖 1-3 電路圖，并將電阻 R 3 改接二極管 2CZ82F，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是二極管支路電流和電壓降不符合疊加定理，還是所有支路電流和電壓均不符合疊加定理？ 答：所有支路電流和電壓均不符合疊加定理。

3、用 C31-V 直流電壓表和 MF18 萬(wàn)用表電壓檔測(cè)開(kāi)路電壓，哪個(gè)值更接近于理論值，為什么？ 答：用 MF18測(cè)量更接近于理論值。因?yàn)?MF18 的阻大于 C31-V 的阻，所以用 MF18 測(cè)量電壓對(duì)于外電路的影響比 C31-V 小。

實(shí)驗(yàn)三 交流參數(shù)的測(cè)定及功率因數(shù)的提高

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、加深理解正弦交流電路中電壓和電流的相量概念。

2、學(xué)習(xí)單相交流電路的電流、電壓、功率的測(cè)量方法。

3、學(xué)習(xí)用交流電流表，交流電壓表、功率表、單相調(diào)壓器測(cè)量元件的交流等效參數(shù)。

4、了解并聯(lián)電容提高感性負(fù)載功率因數(shù)的原理與方法二、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1、分別測(cè)量電阻 R、電感元件 L，電容 C 的交流參數(shù)，接線如圖 3-33。

圖 3-3

2、分別測(cè)量 R、L，C 及電容與電感串聯(lián)，并聯(lián)時(shí)的等效的阻抗，并用實(shí)驗(yàn)的方法判別阻抗性質(zhì)

3、現(xiàn)有電流表、電壓表和滑線變阻器、調(diào)壓器，如何用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)試某電感線圈的等效參數(shù)，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案及電路圖。

4、實(shí)驗(yàn)方法及要求 按圖 3-3 接線，檢查無(wú)誤后通電，先接通 SW4，調(diào)電壓慢慢上升使電源表讀數(shù)為 0.5A，注意讀電流時(shí)，電壓表，功率表開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)，（這三個(gè)表在讀數(shù)時(shí)要分別讀。）再接通電壓表讀出電壓值，記下此時(shí)的電壓值，以這個(gè)值為基準(zhǔn)不變，保持不變，以后調(diào)節(jié)電阻值使I R 0.5A 調(diào)電容值使

I C 0.5A，接通功率表分別讀出三個(gè)元件的功率值；保持電壓不變，再測(cè)出 3 個(gè)并聯(lián)電路的電壓

和電流值，以及功率值，三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 測(cè) 得 值 計(jì) 算 值 被測(cè)元件 U（V）

I（A）

P（W）

cos |Z|（Ω）

R（Ω）

X（Ω）

L（H）

C（F）

電 容 電

感

R

R||L（R串 L）

R||C（R串 C）

R||L||C

2、電路功率因數(shù)提高的研究 （1）

按自己設(shè)計(jì)的電路圖接線，數(shù)據(jù)表?yè)?jù)自擬，測(cè)出 C=0 時(shí)，U L、U R、I、P L、P R 及總功率、計(jì)算負(fù)載端的 cos。

（2）

依次增加電容 C 值，使電路負(fù)載端的功率因數(shù)逐步提高，直至電路呈容性為止，測(cè)出不同 C

值時(shí)的 U、I、P計(jì)算 cos。

（3）

測(cè)出

cos =1 時(shí)的電容值。

記錄表栺 功率表 U m =300V I m =0.5A C W =0.2（w/ 栺）

r=7.36Ω 基本電路測(cè)量值 U=218（V）

U 鎮(zhèn) =198（V）

U 燈 =61（V）

結(jié)論：

U U 鎮(zhèn)

U 燈

C(μF)

I（A）

I L（A）

I C（A）

U（V）

P（W）

P 表 損（W）

P 實(shí) 際（W）

cos 0 0.340 0.340 0.000 218 25.8 0.85 25.0 0.34 2 0.230 0.340 0.135 218 26.0 0.39 25.6 0.51 4.47(諧振)0.155 0.340 0.330 218 26.0 0.18 25.8 0.76 6 0.195 0.340 0.430 218 26.3 0.28 26.0 0.61 8 0.325 0.340 0.580 218 27.2 0.78 26.4 0.37

四、思考題

1、實(shí)驗(yàn)時(shí)，若單相調(diào)壓器原邊和副邊接反，會(huì)収生了什么情況，為什么？ 答：原邊和副邊接反會(huì)使調(diào)壓器燒毀。

2、用三表法測(cè)參數(shù)，為什么在被測(cè)元件兩端并接試驗(yàn)電容可以判斷元件的性質(zhì)，用相量圖說(shuō)明。

0.5 0.240 0.005 194 0.96 193..99

1.642μF 97 0.5 12.34 0.254 194 49.36 187.615 0.597

0.5 49.94 1.03 194 194 0

0.790 62.0 0.809 122.78 99..34 72.156 0.23

0.71

50.67

0.735

136.62

100..52

92..52

34.4μF

0.64

61.65

0.993

151..56

150．5

17.89

(a)(b)

(c)（d）

圖 3-5 答：(a)圖反偏，(b)圖正偏，(c)圖正偏，(d)圖正偏。

(a)(b)圖正確，(c)(d圖)不正確。

4、感性負(fù)載的功率因數(shù)用并聯(lián)電容的辦法而不用串聯(lián)的辦法？

答：電路并聯(lián)電容后，可以使總支路上的電流減小，從而減小視在功率，而不影響感性負(fù)載的正常工作即感性負(fù)載所消耗的有功功率不變。如果采用串聯(lián)電容，當(dāng)兩端電壓不變的情況下，感性負(fù)載兩端電壓會(huì)収生變化，而回路中的電流隨著電容的增大而增大，當(dāng)容抗和感抗相抵消時(shí)，回路中的電流最大，這樣，視在功率是增大的，負(fù)載消耗的有功功率也增大，所以串聯(lián)電容不能有效地提高功率因數(shù)。

0 答：用電容實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的提高是利用了在交流電路中電容兩端電流相位超前電壓 90 的特性，在0 感性電路中串聯(lián)電容，電流受到電感的影響不能超前電壓 90。

答：并接電容后，總電流會(huì)収生變化，如果電流變大則說(shuō)明是感性，電流變小則說(shuō)明是容性。

3、測(cè)元件 Z 所消耗的有功功率，試判別下圖中功率表的指針是正偏還是反偏，接確嗎？

實(shí)驗(yàn)四 一階電路的響應(yīng)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、學(xué)習(xí)用示波器觀察和分析動(dòng)態(tài)電路的過(guò)渡過(guò)程。

2、學(xué)習(xí)用示波器測(cè)量一階電路的時(shí)間常數(shù)。

3、研究一階電路階躍響應(yīng)和方波響應(yīng)的基本規(guī)律和特點(diǎn)。

4、研究 RC微分電路和積分電路二、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1、研究 RC電路的零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)

實(shí)驗(yàn)電路如圖 6-8 所示。

U s 為直流電壓源，r 為初始值的充電電阻。開(kāi)關(guān)首先置于位置 2，當(dāng)

電容器電壓為零以后，開(kāi)關(guān)由位置 2 轉(zhuǎn)到位置 1，即可用示波器觀察到零狀態(tài)響應(yīng)波形；電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)以后，記錄下電路到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時(shí)間。開(kāi)關(guān)再由位置 1 轉(zhuǎn)到位置 2，即可觀察到零輸入響應(yīng)的波 形。在 R、C 兩端分別觀察零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)時(shí) u c t 和 i c t 的波形。分別改變 R、C 的數(shù)

值觀察零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)時(shí)，u c t 和 i c t 的波形的變化情況。觀測(cè)全響應(yīng)時(shí)，取 Us 1 分別

為 2V,10V,12V接.線時(shí)注意電源極性,在 Us 分別大于、小于、等于 Us 1 三種情況下，觀察 u c(t)的波形，注意不能同時(shí)將 K和 K 1 投向電源。

圖6-8 觀察RC 電路響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路

2、按要求設(shè)計(jì)一個(gè)微積分分器電路。

（電容值選在 0.1 F ~ 1 F 乊 間）

三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 1．電容器充放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 2．描錄 RC微分電路和 RC 積分電路的輸入，輸出波形，并計(jì)論構(gòu)成上述兩種電路的條件。

時(shí) 間 0 10 20 30 40 50 60 70 80 100 200(秒)充電電壓 0

6.27

8.61

9.42

9.7

9.86

9.91

9.93

9.93

9.93

9.93(V)

放電電壓 10(V)3.57 1.32 0.5 0.16 0.08 0.02 0.01 0 0 0

圖 9-9RC 微分電路的輸入輸出波形

圖 9-10 RC積分電路的輸入輸出波形

實(shí)驗(yàn)五 二階電路的響應(yīng)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、研究 RLC串聯(lián)電路響應(yīng)的模式及其元件參數(shù)的關(guān)系 2、學(xué)習(xí)用示波器測(cè)量衰減振蕩角頻率和衰減系數(shù)

3、觀察分析各種響應(yīng)模式的狀態(tài)軌跡 4、初步了解二階電路的設(shè)計(jì)方法二、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1、研究 RLC串聯(lián)電路的零輸入零狀態(tài)響應(yīng)，電路如圖 7-4 改變 R 的阻值，觀察過(guò)阻尼、欠阻尼情

況下的零輸入，零狀態(tài)響應(yīng)，畫(huà)出波形。

2、按預(yù)習(xí)要求設(shè)計(jì)的電路連接線路，觀察并描繪經(jīng)過(guò)阻尼欠阻尼情況下的方波響應(yīng)及相應(yīng)的狀態(tài)軌跡。并測(cè)量欠阻尼情況下的振蕩角頻率和衰減系數(shù)。

3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)欠阻尼 RLC電路的電流經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間衰減為零，可近似測(cè)定阻尼因子。電流衰減為零的時(shí)間大約等于 5 倍的時(shí)間常數(shù)。一倍的時(shí)間 ω o 常數(shù)可由下式求出：τ=1/ α 欠阻尼 RLC電路的阻尼因子 趨近于零時(shí)的振蕩頻率等于諧振頻率 ωo，欠阻尼 RLC電路的振蕩頻率 ω用下式計(jì)算 2 2 o

4、在電子工作平臺(tái)上建立如圖 7-4 的實(shí)驗(yàn)電路，用信號(hào)収生器和示波器對(duì)該電路迚行動(dòng)態(tài)分析。

A、根據(jù)元件參數(shù)計(jì)算出相應(yīng)的衰減因子 α和諧振頻率

ω o，改變電阻值計(jì)算出新的衰減因子 α，觀

測(cè)并畫(huà)出電阻電壓隨時(shí)間變化的曲線，標(biāo)明電流衰減到零的時(shí)間，并近似計(jì)算出電流衰減到零的時(shí)

間。根據(jù)新的衰減因子 α和諧振頻率 ω o 計(jì)算欠阻尼 RLC電路的電流曲線圖的振蕩頻率 ω。

B、改變電容值，根據(jù)新的元件值計(jì)算出新的諧振頻率 ω o，觀測(cè)并畫(huà)出電阻電壓隨時(shí)間變化的曲線 o 并根據(jù)新的衰減因子 α和新的諧振頻率 ω o，計(jì)算欠阻尼 RLC電路的電流曲線圖的新的振蕩頻率 ω。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、在坐標(biāo)紙上畫(huà)出的過(guò)阻尼欠阻尼情況下的波形 2、描繪兩種阻尼情況下的狀態(tài)軌跡，并用箭頭表明軌跡運(yùn)動(dòng)方向。

3、列出設(shè)計(jì)的參數(shù)設(shè)計(jì)值的實(shí)驗(yàn)值。

4、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并與理論值比較，回答思考題 1、2，并注意在實(shí)驗(yàn)中觀察驗(yàn)證。四、思考題 1、在激勵(lì)電源収生躍變瞬間，一階 RC串聯(lián)電路中的電流和二階 RLC串聯(lián)電路的過(guò)阻尼情況下的電流有何質(zhì)的區(qū)別，如何在波形上加以體觀？ 2、從方波響應(yīng)，當(dāng) RLC串聯(lián)電路處于過(guò)阻尼情況時(shí)，若減少回路電阻，i L 衰減到零的時(shí)間變長(zhǎng)還是變短，當(dāng)電路處于欠阻尼情況下，若增加回路電阻，振蕩幅變慢還是變快？ 答：減小電阻，i L 衰減到零的時(shí)間變長(zhǎng)。當(dāng)電路處于欠阻尼情況下，若增加回路電阻，振蕩幅變慢。3、R 的阻值的增加對(duì)衰減因子 α有何影響？R 的阻值的增加對(duì) RLC電路的電流曲線圖有何影響？ 答：R 的阻值的增加，衰減因子 α也增加，電路的電流曲線圖衰減時(shí)間變快，振蕩加快。

4、C 的容量的增加對(duì)欠阻尼 RLC電路的振蕩頻率有何影響？ 答：欠阻尼 RLC電路的振蕩頻率減小。

實(shí)驗(yàn)六 串聯(lián)諧振電路

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、加深對(duì)串聯(lián)諧振電路特性的理解

2、學(xué)習(xí)測(cè)定 RLC串聯(lián)諧振電路的頻率特性曲線二、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1、自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路及參數(shù)。

2、測(cè)量 RLC 串聯(lián)電路在 Q 2.25時(shí)電流幅度特性和 U L、U C 的頻率特性曲線。

3、改變 R 的數(shù)值，使Q=12.5，保持 L、C 數(shù)值不變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

4．測(cè)量 RLC 串聯(lián)電路在 Q=2.25 時(shí)的相頻特性。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上繪出不同 Q 值下的串聯(lián)諧振電路的通用曲線以及 U c、U L 的頻率特性曲線，分別與理論值迚行比較，并作簡(jiǎn)略分析。

表栺：U=500mV L 50mH(53.59mH)r L 12Ω(12.91Ω)C 1μF(0.9779 μF)f(Hz)

(mV)L100

(mV)C100

(mV)R100

(m V)R 20

f/f 0(100Ω)U U U U 200 400 600 f c =640 f o =705 f L =770 900 1200 2 f o

226 750 895 1040 1080 920 700 640 540 690 1040 1080 1030 885 560 240 160 66 168 375 420 440 415 310 174 135 13 36 125 185 292 185 81 38 28 0.28 0.567 0.85 0.91 1.00 1.09 1.28 1.70 2.00

I 100 I 20 2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié) RLC串聯(lián)諧振電路的主要特點(diǎn)。

作出在兩種電容情況下的電流諧振曲線； ⑴C=0.1uF時(shí)

(mA)0.66 1.68 3.75 4.20 4.40 4.15 3.10 1.74 1.35

(mA)0.65 1.80 6.25 9.25 14.6 9.25 4.05 1.90 1.40

I/I 0(100Ω)0.15 0.35 0.85 0.95 1.00 0.94 0.70 0.40 0.31 I/I 0(20Ω)0.04 0.12 0.43 0.63 1.00 0.63 0.27 0.13 0.10

⑵C=0.01uF時(shí)

2．比較上述兩種曲線的特點(diǎn)；

答：⑴ 電容越小，諧振頻率越大； ⑵ 電容越小，電流諧振曲線越尖，Q 越大

四．思考題

1、當(dāng) RLC串聯(lián)電路収生諧振時(shí)，是否有 U R =U S 和 U C =U L ？若關(guān)系不成立，試分析其原因。答：這兩個(gè)關(guān)系式都成立。

2、可以用哪些實(shí)驗(yàn)方法判別電路處于諧振狀態(tài)？ 答：當(dāng)電路處于諧振狀態(tài)是整個(gè)電路阻抗最小，電流最大，可以通過(guò)電流的變化趨勢(shì)得出何時(shí)處于諧振狀態(tài)；也可以用示波器觀察 C、L 兩端電壓相位，通過(guò)薩如圖形分析。

3、在測(cè)試電路頻率特性時(shí)，信號(hào)源輸出電壓會(huì)隨著頻率的變化而變化，為什么？

答：因?yàn)樾盘?hào)源有阻，當(dāng)外接負(fù)載后，負(fù)載的阻抗隨著頻率的變化而變化，則回路中的電流也隨著頻率的變化而變化，阻上壓降也隨著頻率的變化而變化，所以信號(hào)源輸出電壓會(huì)隨著頻率的變化而變化。

4、電阻值的變化對(duì)諧振頻率和帶寬的影響？

答：電阻變化對(duì)諧振頻率沒(méi)有影響；電阻增大帶寬減小，反乊增大。

5、串聯(lián)諧振電路的阻抗隨頻率的是如何變化的？

答：頻率從小到大變化阻抗從大變小再?gòu)男∽兇?，阻抗最小點(diǎn)就是諧振収生時(shí)。

實(shí)驗(yàn)七 互感的研究 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?span id="6axen58" class="content_title3">1、加深對(duì)互感電路概念的理解

2、學(xué)習(xí)耦合線圈同名端的判斷方法

2、學(xué)習(xí)耦合線圈互感系數(shù)、耦合系數(shù)的測(cè)量方法二、實(shí)驗(yàn)任務(wù) （一）、判別耦合線圈的同名端

1.直流通斷法實(shí)驗(yàn)電路如圖 1-38，按圖接線后，合上開(kāi)關(guān)的瞬間，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫(xiě)出判別結(jié)論。

圖 9-2

2.電流大小法

根據(jù)等效電感的思路，自擬實(shí)驗(yàn)電路，通過(guò)改變線圈的不同接法（同名端相連和異名端相連），測(cè)出回路中電流的值，比較兩次電流值的大小，判別線圈的同名端。注意保持電壓值不變，取U=5~10V 3.電壓高低法

根據(jù)等效電感的思路，自擬實(shí)驗(yàn)電路，通過(guò)比較端口電壓值的不同，判別線圈的同名端。

（二）測(cè)量線圈互感 M 1．等效電感法 用三表法或交流電橋測(cè)出兩個(gè)耦合線圈正向和反向串聯(lián)時(shí)的等效電感，則互感

M=L 正-L 負(fù) /4

2.次級(jí)開(kāi)路法 如圖 9-3 電路，當(dāng)電壓表阻足夠大，則有

U 2 =ωM 21 I 1 U 1 =ωM 12 I 2

M 21 =U 2 /ωI 1 M 12 =U 1 /ωI 2（1）

1/2 耦合系數(shù)可由下式計(jì)算：k=M/(L 1 L 2)

圖 9-3 圖 9-4

按圖 9-3 接線，調(diào)電源頻率為 1000Hz，測(cè)電阻上的電壓為 1V，然后測(cè)量 U 20； ；以同樣的條件 L 2 接電源，保證電阻上的電壓為 1V，測(cè)量 U 10。將U 10 U 20 代入上式（1）即可求出 M。

3.正反向串聯(lián)法 按圖 9-4 接線，調(diào)電源頻率為 1000Hz，調(diào)節(jié)電源電壓使得 U R =1V，測(cè)量 U 1、U 2、U 12 ；將線圈

對(duì)角線連線，調(diào)節(jié)電源電壓使得 U R =1V，再測(cè)量 U 1、U 2、U 12，記錄測(cè)量的數(shù)據(jù)。

則 正接 U 12 =ωL 1 I+ωL 2 I+2MωI

反接 U 12 =ωL 1 I+ωL 2 I-2M ωI

U 12 正 接 U 12 反 接 4 MI

M=U 12（正接）-U 12（反接）/4Ωi 由上述實(shí)驗(yàn)值計(jì)算 L 1 L 2 的值：

正接：U 12 =r 1 ?+jωL 1 ?+jωM ≈jω(L 1 +M)? U 1 = ω(L 1 +M)?

反接：U 12 =r 2 ?+jωL 2 ?+jωM ≈jω(L 2 +M)? U 2 = ω(L 2 +M)?

當(dāng)條件為 f=1000Hz I=1/1000(A)時(shí)則 L 1 ≈U 1正 /ωI-M

L 2 ≈U 2 正 / ωI-M（三）耦合系數(shù)大小的研究

按圖 1-41 實(shí)驗(yàn)電路接線，測(cè)量記錄兩個(gè)線圈在平行靠緊、垂直靠緊時(shí)的 U 20 值，計(jì)算 M 值，分析K 值大小，并觀察平行拉開(kāi)和垂直拉開(kāi)以及任意位置時(shí)的 U 20 值的變化情況，從而可知 M 值

和 K 值的變化情況。

圖 1-41 三、數(shù)據(jù)表栺 電流大小法：

（a）I=123mA

接法：反接

（b）I=40mA

接法：順接 電壓高低法（a）U 1 =1V U 2 =1.9V U 0 =2.9V 接法：順接（b）U 1 =1V U 2 =1.85V U 0 =0.8V 接法：順接

次級(jí)開(kāi)路法 U R（V）

f（Hz）

U 20 或 U 10（V）

M（mH）

L 1 接電源 1V 1000 0.59 93.9 L 2 接電源 1V 1000 0.59 93.9 改變頻率 1V 2000 1.22 97.0

正、反向串

測(cè) 量 值

計(jì) 算 值 聯(lián)法 U R（V）

U 1（V）

U 2（V）

U 12（V）

M（mH）

K 順接（a）0.95

2.8 3.75 97.5

0.713 反接（b）0.265

1.55 1.30

四、思考題：

（1）

說(shuō)出你判別同名端的方法及其原理

答：若兩線圈的異名端相聯(lián)，稱為正相串聯(lián)。其等效電感 L 正 =L 1 +L 2 +2M。顯然，等效電抗 X 正 >X 反利用這個(gè)關(guān)系，在兩個(gè)線圈串聯(lián)方式不同，加上相同的正弦電壓，根據(jù)回路中電流值的不同，即可判斷出同名端，同樣的，當(dāng)回路中流過(guò)相同的電流，通過(guò)測(cè)量不同的端口電壓也可判斷出同名端。線圈 1 中磁通収生突變，線圈 2 產(chǎn)生一個(gè)互感電動(dòng)勢(shì)，電表的指針就會(huì)偏轉(zhuǎn)，根據(jù)同名端的定 義電壓接正端與電源接“+”端為同名端，若反偏則為異名端。

（2）

在用正反的串聯(lián)法測(cè)互感時(shí)，為何要保證 U R =1V？答：因?yàn)楸ＷC U R =1V，就可以保證回路中電流是一個(gè)定值。

（3）

還可以用什么方法測(cè)互感系數(shù)？ 答：用三表法或交流電橋法測(cè)出兩個(gè)耦合線圈正向串聯(lián)和反向串聯(lián)的等效電感，則互感

M L 正

L 反4

（4）

還可以用什么方法判別同名端？

答：用交流電橋直接測(cè)量不同串聯(lián)方式時(shí)的兩線圈的等效電感，也可以判斷其同名端。

實(shí)驗(yàn)八 三相電路的研究

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和掌握三相電路的基本特征和相序判定方法

2、學(xué)習(xí)三相負(fù)載的星形連接，三角形接法，以及兩種接法下，線電壓、相電壓，線電流，相電流測(cè)試方法。

3、研究三相負(fù)載作星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接時(shí)，對(duì)稱負(fù)載和不對(duì)稱負(fù)載情況下線電壓與相電壓，線電流和相電流的關(guān)系。

4、分析和比較對(duì)稱、不對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)接時(shí)中線的作用。

5、觀察了解三相負(fù)載各種聯(lián)接方式下出現(xiàn)斷線，斷相時(shí)，電壓、電流的變化。

6、學(xué)會(huì)用三瓦特表法和二瓦特表法測(cè)量三相負(fù)載的有功功率。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1、三相負(fù)載星形聯(lián)接，按照 Y 接法原則，自擬實(shí)驗(yàn)電路，并按圖接線測(cè)量電流、電壓、負(fù)載功率，自擬數(shù)據(jù)表栺，將數(shù)據(jù)填入表中。

觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，負(fù)載不對(duì)稱有中線時(shí)各相燈泡亮度是否一樣，無(wú)中線時(shí)，各相燈泡亮度如何變

化，測(cè)量當(dāng)其中一相負(fù)載斷開(kāi)后，其它兩相負(fù)載的相電壓，相電流的變化情況。

2、測(cè)量三相負(fù)載三角形聯(lián)接電路的電壓、電流和負(fù)載功率填入表中，表栺自擬（分對(duì)稱負(fù)載和不對(duì)稱負(fù)載兩種情況）

3、電源相序的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)電路參照教材中電路自畫(huà)，設(shè) A 相電容 C=4 F

B 相、C 相燈泡均為 220V、60W 各一只，接通電源，在無(wú)中線情況下觀察兩只燈泡的亮暗順序，按容亮暗，對(duì)應(yīng) ABC判別電源相序。

4、三相電動(dòng)機(jī)負(fù)載功耗的測(cè)量

測(cè)量三相電動(dòng)機(jī)星形接法和三角形接法兩種情況下的空載功耗，自擬實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量步驟和數(shù)據(jù)表栺。

三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

1.星形接法電壓、電流測(cè)量值記錄表栺：

2.三角形接法電壓、電流測(cè)量值記錄表栺：

待測(cè) 數(shù)據(jù) U AB

實(shí)驗(yàn)（V）

U BC（V）

U CA（V）

U AN “（V）

U BN ”（V）

U CN “（V）

I A

（A）

I B

（A）

I C

（A）

U NN ”（V）

I N

（A）

容 對(duì)

有

稱 中 220 223 222 127 129.5 127.5 0.355 0.355 0.357 0.06 負(fù) 線

載 無(wú)

中 220 223 222 122.5 123.5 124.5 0.355 0.354 0.360 0

線

不 有

對(duì) 中 220 223 222 127.5 129.5 127.5 0.140 0.213 0.357 0.195稱 線

負(fù) 有

載 中 219 224 222 163 152 75.0 0.160 0.230 0.286 47

線

待測(cè)數(shù)據(jù)

U AB

U BC

U CA

I A

I B

I C

I AB

I BC

I CA 實(shí)驗(yàn)容

（V）

（V）

（V）

（A）

（A）

（A）

（A）

（A）

（A）

三角形 對(duì)稱負(fù)載

220

223

220

0.805

0.800

0.810

0.465

0.465

0.470 接法 不對(duì)稱負(fù)載 221 221 222 0.580 0.400 0.655 0.183 0.278 0.470

3．三相負(fù)載有功功率測(cè)量記錄表栺：

測(cè)量值與計(jì)算值 測(cè) 量 值 計(jì) 算 值

實(shí)驗(yàn)容

P A（W）

P B（W）

P（C

W）

P（1

W）

P（2

W）

三相總功率ΣP（W）

Y 0 負(fù)載對(duì)稱 一瓦法 44 44 3=132 負(fù)載不對(duì)稱 三瓦法 18 26 44 18+16+44=88

負(fù)載對(duì)稱 一、二瓦法 44 66.4 68 44 3=132

Y

66.4+68=134.4

負(fù)載不對(duì)稱 二、三瓦法 25 33.2 20.7 32.5 49.7 25+33.2+20.7=78.9

32.5+49.7=82.2 △ 負(fù)載對(duì)稱 二瓦法

154 141+154=295

負(fù)載不對(duì)稱 二瓦法

80 115+80=195

四、思考題：

1、對(duì)于照明負(fù)載來(lái)說(shuō)，為什么中線上不允線接保險(xiǎn)絲。

答：因?yàn)檎彰髫?fù)載是不對(duì)稱負(fù)載，中線上有電流，而且電流是變化，當(dāng)電流變化使保險(xiǎn)絲燒斷，就會(huì)収生不對(duì)稱負(fù)載無(wú)中線的情況。

2、

試分析，負(fù)載對(duì)稱星形連接無(wú)中線，若有一相負(fù)載短路或斷路對(duì)其余兩相負(fù)載的影響答：若有一相負(fù)載短路或斷路，其余兩相負(fù)載兩端的電壓為 380V，就會(huì)燒壞其余兩相負(fù)載。

3、用二瓦法三瓦法測(cè)量三相四線制（不對(duì)稱）負(fù)載功率，核算三相總功率時(shí)，兩種方法得到的功率值不同，為什么，哪種對(duì)？ 答：因?yàn)槿嗨木€制（不對(duì)稱）負(fù)載時(shí)，中線上有電流，兩瓦法測(cè)量的是電路上消耗的總功率，而

三瓦法測(cè)量的是各相負(fù)載上消耗的功率，用三瓦法測(cè)量的功率對(duì)，它反映的是三相負(fù)載消耗的實(shí)際功率。

4、三相電源相序判別它的原理是什么？

4、負(fù)載星形聯(lián)接無(wú)中線時(shí)，若其中兩相斷，余下一相能否正常工作，為什么？若斷一相，其余兩相能否正常工作？ 答：負(fù)載星形聯(lián)接無(wú)中線時(shí)，若其中兩相斷，余下一相不能正常工作，因?yàn)闊o(wú)中線，不能形成回路。若斷一相，其余兩相不能正常工作因?yàn)槠溆鄡上鄻?gòu)成串聯(lián)回路，他們的端電壓是 380V。

5、為什么星形聯(lián)接的負(fù)載一相變動(dòng)會(huì)影響其他兩相，而三角形接時(shí)，一相負(fù)載變動(dòng)對(duì)其他兩相沒(méi)有影響？

答：因?yàn)樾切温?lián)接的負(fù)載一相變動(dòng)，各相的相電壓就収生變化，從而影響負(fù)載的正常工作，而而三角形接時(shí)，相電壓等于線電壓是一個(gè)定值，不受其他相的影響。

實(shí)驗(yàn)三 運(yùn)算放大器和受控源

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.獲得運(yùn)算放大器和有源器件的感性知識(shí) 2.學(xué)習(xí)含有運(yùn)算放大器電路的分析方法。

3.測(cè)試受控源的特性，并通過(guò)測(cè)試受控源的特性加深對(duì)受控源特性的認(rèn)識(shí)。二.實(shí)驗(yàn)原理 運(yùn)算放大器是一種有源三端元件，它有兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端和一個(gè)對(duì)輸入和輸出信號(hào)的參考地端?！?”端稱為非倒相輸入端，信號(hào)從非倒相輸入端輸入時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)對(duì)參考地端來(lái)說(shuō)極性相同。“-”端稱為倒相輸入端，信號(hào)從倒相輸入端輸入時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)對(duì)參考地端來(lái)說(shuō)極性相反。

運(yùn)算放大器的電路模型為一受控源，在它的外部接入不同的電路元件，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬運(yùn)算或模擬變換，它的應(yīng)用極其廣泛。含有運(yùn)算放大器的電路是一種有源網(wǎng)絡(luò)，在電路實(shí)驗(yàn)中主要研究它的端口特性以及了解其功能。本實(shí)驗(yàn)將要研究由運(yùn)算放大器組成的幾種基本線性受控源電路。受控源是一種非獨(dú)立電源，這種電源的電壓或電流是電路中其他部分的電壓或電流的函數(shù)，或者

說(shuō)它的電流或電壓受到電路中其他部分的電壓或電流的控制。根據(jù)控制量和受控量的不同組合，受控源可分為電壓控制電壓源（VCVS），電壓控制電流源（VCCS），電流控制電壓源（CCVS），電流 控制電流源（CCCS）。

實(shí)際的受控源，其控制量與被控量乊間不是線性關(guān)系，它們可用一條曲線來(lái)表示。通常，曲線在某一圍比較接近直線，即在直線圍，受控量的大小與控制量成正比，其斜率（μ，g，γ，β）為常數(shù)。若超出直線圍就不能保持這一關(guān)系。

1.如圖 2-1 是一個(gè)電壓控制電壓源（VCVS）

圖 2-1 電壓控制電壓源和電壓控制電流源 由理想放大器的重要性質(zhì)可知 U n =U p =U s

I R1 =U n /R 2 I R2 =I R1 U o =I R1 R 1 +I R2 R 2 =I R1(R 1 +R 2)=U 1 /R 2（R 1 +R 2）=(1+R 1 /R 2)U s

μ=U s /U s =1+R 1 /R 2

該電路的電壓控制系數(shù)μ，反映了輸入電壓對(duì)輸出電壓的控制，它的等效電路模型為圖 2-2

μ的大小由 R 1 /R 2 控制，μ稱為電壓放大系數(shù) 2.將該圖中 R 1 看成負(fù)載電阻，則這個(gè)電路就成為一個(gè)電壓控制型電流源（VCCS）

μ=1+R 1 /R2 g=1/R

圖 2-2 圖 2-3 i s =i R =u i /R 2

g=i s /u 1 =1/R 2

g 受 R 的控制，而與負(fù)載無(wú)關(guān)。G 稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，其等效電路模型為圖 2-3 3．如圖 2-4 是電流控制電壓源（CCVS）

用運(yùn)算放大器的基本特性分析可知，運(yùn)算放大器輸出電壓 u 2 =-i 1 R 輸出電壓受輸入電流的控制，控制系數(shù)為-R，稱為轉(zhuǎn)移電阻。其等效電路模型如圖 2-5

圖 2-4 圖 2-5 4．如圖 2-6 運(yùn)算放大器組成一個(gè)電流控制電流源（CCCS）

I 1 =-U a /R 2 =-U S /R 1

I 3 =-U a /R 3 =I 1 R 2 /R 3

I o =I 1 +I 3 =I 1 +I 1 R 2 /R 3 =I 1(1+R 2 /R 3)α=I o /I 1 = 1+R 2 /R 3

輸出電流受輸入電流的控制而與負(fù)載無(wú)關(guān)，只與組成電路的參數(shù)有關(guān)，α稱為電流放大系數(shù)。其等效電路模型如圖 2-7

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圖 2-6 圖 2-7

三．實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1.測(cè)試電壓控制電壓源和電壓控制電流源（如圖 2-1）

（1）

電路接好后，檢查線路無(wú)誤，先調(diào)節(jié)輸入電壓 U i = 0，然后接通運(yùn)放供電電源，調(diào)節(jié)分壓器使V+，V-各為 15V，當(dāng)運(yùn)放工作正常時(shí)，有 U o =0 和 I cs =0。

（2）

接入激勵(lì)電源 U 1，取U 1 分別為 0，0.5V，1V,1.5V.2V.2.5V,3在V,不同的 U 1 時(shí)，測(cè)出 U 2 及 I o 的 值，記錄于表 2-1 中。

表 2-1

給定值 U 1（V）

0．5 1．0 1．5 2．0 2．5 3.0 測(cè)量值 U 2（V）

0.99 2.0 2.97 4.0 4.97 6.0 VCVS 計(jì)算值 μ 1.98 2.00 1.98 2.00 1.99 2.00 理論值 μ 2 2 2 2 2 2 測(cè)量值 I o（mA）

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 VCCS 計(jì)算值 g(ms)1 1 1 1 1 1 理論值 g(ms)1 1 1 1 1 1（3）

保持 U s 為 1.5V，改變 R 1 的值，分別測(cè)量 U o，I o 記錄于表 2-2 表 2-2 U 1 =1.5V R 2 =1KΩ 給定值 R 1（KΩ）

1．0 2．0 3．0．0 5．0 6.0

測(cè)量值 U o（V）

3.00 4.50 5.95 7.50 9.00 10.45 VCVS 計(jì)算值 μ 2.00 3.00 3.97 5.00 6.00 6.97

理論值 μ 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

測(cè)量值 I o（mA）

1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 VCCS 計(jì)算值 g(ms)0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

理論值 g(ms)0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001（4）

將輸入電壓 U i 從 3V 繼續(xù)增加至 7V 左右，測(cè)量記錄 U o ,觀測(cè) U o 的變化規(guī)律及運(yùn)放的線性工作圍并說(shuō)明原因。

*(5)試用雙蹤示波器觀測(cè)圖 2-4 電路的控制特性 U o =?(U i),測(cè)試方法及測(cè)試表栺自擬。

2.測(cè)試電流控制電壓源的特性如圖 2-4（1）

給定 R 2 為 1KΩ，U i 為 1.5V改 , 意倒相輸入時(shí) U o 的實(shí)際方向。

變 R 1 的阻值，分別測(cè)量 I i 和 U o 的值，記錄于表栺，表栺自擬。注

CCVS U i =1.5V R 2 =1KΩ 給定值 R 1（KΩ）

0.5 1 2 3 4 5 測(cè)量值 I 1（mA）

3.00 1.50 0.75 0.50 0.375 0.30

U 2（V）

-3.00-1.50-0.75-0.50-0.38-0.30 計(jì)算值 r m（Ω）

-1000-1000-1000-1000-1000-1000

（2）

保持 U i 為 1.5V,R1 為 1KΩ，改變 R 2 的阻值，分別測(cè)量 I i 和 U o 的值，記錄于表栺，表栺自擬。

CCVS U i =1.5V R 1 =1KΩ

給定值 R 2（KΩ）2 3 4 5 測(cè)量值 I 1（mA）

1.50 1.50 1.50 1.50 1.50

U 2（V）

-1.50-2.97-4.45-5.92-7.42 計(jì)算值 r m（Ω）

-1000-1980-2967-3947-4947

3.測(cè)試電流控制電流源特性（如圖 2-6）

（1）

給定 U s 為

1.5V,R1 為 3KΩ，R 2 和 R 3 為

1KΩ，負(fù)載 R L 分別為

0Ω，500Ω，2KΩ，3KΩ，測(cè)量并記錄 I i 及 I o 的值 CCCS U i =1.5V R 1 =3KΩ R 2 =R 3 =1KΩ

給定值 R L（KΩ）

0.5 1 2 3 4 測(cè)量值 I 1（mA）

0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

U 2（V）

1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 計(jì)算值 α 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

（2）

保持

U S 為

1.5V，R L 為 1KΩ，R 2 和

R 3 為

1KΩ，R 1 分別為

1KΩ，1.5KΩ，2KΩ，2.5KΩ,3KΩ, 測(cè)量并記錄 I i 和 I o 的值 CCCS U i =1.5V R L =1KΩ R 2 =R 3 =1KΩ

給定值 R 1（KΩ）1.5 2 2.5 3 測(cè)量值 I 1（mA）

0.50 0.60 0.75 1.00 1.50

U 2（V）

1.00 1.20 1.50 2.00 3.00 計(jì)算值 α 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

（3）

保持 U i 為 1.5V，R L，R 3 為 1KΩ，R 1 為 3KΩ，分別取 R 2 為 1KΩ，2KΩ，3KΩ，4KΩ，5KΩ，測(cè)量并記錄 I i 和 I o 的值 CCCS U i =1.5V R 1 =3KΩ R L =R 3 =1KΩ

給定值 R 2（KΩ）2 3 4 5 測(cè)量值 I 1（mA）

0.50 0.50 0.50 0.50 0.50

U 2（V）

1.00 1.52 2.03 2.55 3.05 計(jì)算值 α 2.00 3.04 4.06 5.10 6.10

（4）

實(shí)驗(yàn)表栺自擬，并計(jì)算上述三種情況下β的值四．注意事項(xiàng) 1.運(yùn)算放大器必須外接一組直流工作電源才能正常工作，電源電壓不能超過(guò)規(guī)定值，電源極性不能搞錯(cuò)，以免損壞運(yùn)放。運(yùn)放的工作電壓|U cc |〈18，運(yùn)放的輸出端不能直接接地。

2.實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)放的輸出端不能與地端短接，否則會(huì)燒壞運(yùn)放。

3.實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)檢查無(wú)誤后方可接通供電電源，當(dāng)運(yùn)放外部換接元件時(shí)，要先斷開(kāi)供電電源。

4.做電流源實(shí)驗(yàn)時(shí)，不要使電流源負(fù)載開(kāi)路。

5.實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)有問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先檢查供電電源是否工作正常，再用萬(wàn)用表檢查運(yùn)放是否工作在線性區(qū)。

五．預(yù)習(xí)要求 1.復(fù)習(xí)運(yùn)算放大器及受控源的有關(guān)理論知識(shí)。

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1，2 中的每個(gè)控制系數(shù)的理論值。

3.設(shè)計(jì)任務(wù) 2，3 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表栺。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.整理各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)表 2-2 中的測(cè)量數(shù)據(jù)變化規(guī)律作出解釋。

2.分析測(cè)量值誤差的原因七、思考題 1、寫(xiě)出受控源與獨(dú)立源的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。

答：相同點(diǎn)：它們都能輸出電流或電壓，在迚行電路計(jì)算時(shí)，受控源可看成獨(dú)立源。不同點(diǎn)：受控源的輸出量受其控制量的影響，隨控制量的改變而改變。

2、運(yùn)放管腳有電源端子 V+、V-，為什么運(yùn)放在工作時(shí)必須接上 V+、V-電源？實(shí)驗(yàn)用的運(yùn)放板上還接上二只二極管起何作用？實(shí)驗(yàn)中若電源接反會(huì)出現(xiàn)什么情況？ 答：接二極管起保護(hù)作用，防止正負(fù)輸入端電壓差太大將運(yùn)放燒壞。電源接反會(huì)將運(yùn)放燒壞。

實(shí)驗(yàn)十 負(fù)阻抗變換器及其應(yīng)用

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?span id="gtp7hws" class="content_title3">1、獲得負(fù)阻變換器的感性認(rèn)識(shí)。

2、學(xué)習(xí)和了解負(fù)阻抗變換器的特性，會(huì)運(yùn)用運(yùn)算放大器構(gòu)成負(fù)阻抗變換器，

3、應(yīng)用戴維南定理測(cè)定含有負(fù)電阻的電壓源的伏安特性，能根據(jù)測(cè)試要求制定合理的實(shí)驗(yàn)方案，選用合適的儀器儀表，正確測(cè)量負(fù)電阻的阻值、伏安特性曲線。

4、觀測(cè) RLC串聯(lián)電路的方波響應(yīng)和狀態(tài)軌跡，能正確記錄繪制響應(yīng)波形和狀態(tài)軌跡。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1.測(cè)定負(fù)電阻的伏安特性

實(shí)驗(yàn)線路如圖 10-6 所示：

圖 10－6

分別測(cè)定R L =620Ω和R L =1000Ω時(shí)，等效負(fù)阻抗的伏安特性。實(shí)驗(yàn)記錄表栺自擬

R 1 = R 2 =3KΩ U s =1.5V

R L(Ω)

400 620 1000 U 1(V)

1.5 1.5 1.5

I 1(mA)

-3.75-2.42 1.5

Z(Ω)-395-626 1000

使 U s 在 0—3V 的圍，取不同的值，測(cè)量相應(yīng)的 I 1 值（即測(cè)量圖中 U R 1，注意 U R 1 的正負(fù)號(hào)）。計(jì)算負(fù)電阻的數(shù)值，繪出負(fù)電阻的特性曲線。

1K U 1(V)

620Ω

400Ω

I 1(mA)

0

圖 10－7

2.自擬實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)電路測(cè)定含有負(fù)阻電壓的外特性曲線，數(shù)據(jù)表栺自擬。

R s =300Ω U s =1.5V U 1(V)0.5(V)1(V)1.5(V)I 1(mA)-0.854-1.586-2.403 Z(Ω)-585.48-630-624.22

3．觀測(cè)負(fù)阻抗變換器的 u—i特性曲線，并讀取 R 值。

自擬實(shí)驗(yàn)電路和數(shù)據(jù)表栺，觀測(cè)并記錄R L 取 1000Ω和 500Ω時(shí)，負(fù)阻抗變換器伏安特性斜率的 變化，如圖 10-7。

4．觀測(cè)負(fù)阻抗變換器的 u、i相位關(guān)系 輸入信號(hào)為幅值 1V 的正弦波，R=300Ω，R 1 = R 2 =1KΩ,CH1看 a點(diǎn)，CH2 看 a’點(diǎn) , 用示波器觀測(cè)并記錄 u、i 的波形。

R L(Ω)400 500 600 1000 U 2(V)5.75 3.756 2.908 2.14 I 2(mA)14.27 7.512 4.687 2.14

5.觀測(cè) R、L、C 串聯(lián)電路的方波響應(yīng)和狀態(tài)軌跡。

R=500Ω時(shí)

R=5kΩ時(shí)

實(shí)驗(yàn)十三 萬(wàn)用表的設(shè)計(jì)、組裝與校準(zhǔn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、計(jì)算萬(wàn)用表各類測(cè)量電路；學(xué)習(xí)萬(wàn)用表電路的組裝、調(diào)試與校準(zhǔn)的方法；通過(guò)實(shí)際組裝萬(wàn)用表，了解處理實(shí)際問(wèn)題的方法。培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的表頭參數(shù)要求設(shè)計(jì)量程為10mA、50mA、100mA、500mA 的直流電流表電路。量程為2.5V、10V、100V的直流電壓表，量程為25V、50V、100V的 交流電壓表電路以及R 1、R 10、R 100 的歐姆表電路。

1）

表頭靈敏度 I 0

μA;或1mA 表頭；

2）

表頭阻r 0(自己給定或?qū)嶒?yàn)室給定)；

3）

中心電阻 R n 1 40 Ω ；

4）

U 1 =9V(層疊電池)，U 2 =1.5V(一節(jié)一號(hào)干電池)；

5）

轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K(多擋級(jí)或單層三刀多擲轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))。設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)如下：

①直流電流測(cè)量電路。量程為0.5mA、2.5mA、25mA、250mA 四擋，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換，要求準(zhǔn)確度等級(jí)為2.5級(jí)。

② 直流電壓測(cè)量電路。量程為2.5V、5V、25V、250V、500V共五擋，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換，要求準(zhǔn)確度等級(jí)為5 級(jí)，電壓靈敏度m =2kΩV。

③ 交流電壓測(cè)量電路。量程為5V、25V、250V、500V共四擋，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換，準(zhǔn)確度等級(jí)為5 級(jí)，電壓靈敏度n =2kΩV。

④

直流電阻測(cè)量電路。中心電阻 R n1 40 Ω，準(zhǔn)確度為2.5級(jí)，分“ × lk”、“ × 100”、“ × 10”、× “ 1”四擋，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換。三、設(shè)計(jì)方案采用阻容器件設(shè)計(jì)萬(wàn)用表的量程；采用運(yùn)算放大器擴(kuò)展萬(wàn)用表的量程。

（一）

方案一的設(shè)計(jì)過(guò)程

萬(wàn)用表是把磁電系微安表或毫安表頭，配以不同的測(cè)量電路而形成了各種用途的儀表，如電流表、電壓表、歐姆表和整流式交流電流表、電壓表等測(cè)量?jī)x表。再利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，使它在不同位置時(shí)，把表頭接在不同的測(cè)量電路上，這樣就把幾種儀表統(tǒng)一在一個(gè)儀表中，這就是萬(wàn)用表。萬(wàn)用表是一個(gè)多用途，多量程的儀表，可以用來(lái)測(cè)

量直流或交流電流、電壓以及電阻，有的還可以測(cè)量電容、電感、晶體管的靜態(tài)參數(shù)等，它的電路是由分流、分壓、歐姆測(cè)量以及整流等電路和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)組成、表頭用以指示被測(cè)量的數(shù)值，它的滿度電流一般為幾微安到數(shù)百微安，滿度的電流愈小，表頭的靈敏度愈高。測(cè)量電路的目的是把多種被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為適合表頭工作的直流電壓或電流。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同測(cè)量電路的選擇和不同量程的切換。

1．直流電流測(cè)量電路的計(jì)算

一只表頭只能允許通過(guò)小于它的靈敏度(I 0)的電流，否則會(huì)燒毀表頭，為了擴(kuò)大被測(cè)電流的圍，就要根據(jù)所測(cè)電流在表頭上并聯(lián)合適的分流電阻，使流過(guò)表頭的電流為被測(cè)電流的一部分，被測(cè)電流愈大，分流電阻愈小。

萬(wàn)用表的直流電流擋是多量程的，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的位置改變量程。通常采用閉環(huán)抽頭轉(zhuǎn)換式分流電路，如圖11－1 所示。因考慮各測(cè)量電路共用一個(gè)表頭，在表頭支路中串聯(lián)可變電阻W 1(300Ω)用作校準(zhǔn)時(shí)使用，另外串聯(lián)電位器W 2(850Ω)作為歐姆擋調(diào) 零時(shí)使用。這時(shí)表頭支路電阻 R g

r g R W 1 R W 2，表頭靈敏度 I 0(150 μA)仍然不變。

如圖11－1 所示分流電阻值計(jì)算如下：

設(shè)：

R 1

r 1 r 2

r 3 r 4

R 2 r 2 r 3 r 4

R 3 r 3 r 4

R 4 r 4

’= =150*10 g

圖13－1 多量程電流表

這種測(cè)量直流電流電路的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接觸不良時(shí)，被測(cè)電流不會(huì)流人表頭，對(duì)表頭來(lái)說(shuō)是安全的，因而獲得廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是分流電阻值計(jì)算較繁瑣。

舉例說(shuō)明：

電流表量程I 1 =1mA;I 2 =10mA;I 3 =100mA;4 I=500mA

設(shè)微安表的量程I g =150uA, 阻 R g =2.5KΩ。W1=300Ω，W2=850Ω, R g

KΩ。

’-3 當(dāng)在最小量程擋，最小量程擋電流為 I 最小

I 1 時(shí)，由分流關(guān)系 R 1 I 1

R 2 I 2

R 3 I 3

R 4 I 4

（13.1）

得：

R 1

R g I g

I 1 I g

（13.2）

R 2 R 1 R 3 R 1 R 4 R 1 I 1

I 2

I 1

I 3

I 1

I 4

因此，如圖11－1, 已知R g、I 1、I 2、I 3、I 4 ,可以先算出R 1、R 2、R 3、R 4 再求出 分流電阻r 1、r 2、r 3、r 4 從而完成直流電流測(cè)試電路的參數(shù)計(jì)算。

*3=0.45V U

R g I g

R 1

=441Ω I 1 I g

R 2 =44Ω R 3 =4.4Ω R 4 =0.44 R 3 =4.4Ω 3.直流電壓測(cè)量電路的計(jì)算

根據(jù)歐姆定律U=IR，一只靈敏度為I 0、阻為 r 0 的表頭本身就是一只量限為U 0 ＝I o r o

的電壓表，但可測(cè)量的圍很小。若要測(cè)量較高的電壓，并且要有多個(gè)量程，應(yīng)采用圖11－2 所示并串式分壓電路，它是常用的直流電壓測(cè)量電路，實(shí)際上是在直流電流測(cè)量電路的基礎(chǔ)上，串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮瓒M成的。圖中保留了電流擋的分流電阻R 1，為了

提高電壓表阻，還串聯(lián)了電阻R，R 可根據(jù)已知電壓靈敏度m 求出。

圖 13－2 直流電壓測(cè)量電路

（1）

串聯(lián)電阻R 的計(jì)算

測(cè)量每伏電壓所需的阻值，即為電壓靈敏度，用下式表示

故串聯(lián)電阻 R m 1 U 1

R eq(13.4)

選擇R 電阻元件時(shí)用了兩個(gè)電阻串聯(lián)，即R R 1 R 2，R 2 為固定值，R 2 在校

準(zhǔn)直流電壓擋時(shí)使用。

（2）

各擋阻值 R 0 k 與各擋串聯(lián)電阻值 R j 的計(jì)算

設(shè)量程 U 1、U 2、U 3、U 4、U 5 的阻分別為只R 01、R 02、R 03、R 04、R 05，由式(11.3可)

分

別求出各擋阻值，即 R 0k m k U k，而直流電壓測(cè)量電路中各擋的阻R 0 k 與各擋串聯(lián)

電阻值R j 的關(guān)系為

R 02 R 01 R 8 , R 03

R 02 R 7 , R 04

R 03 R 6 , R 05

R 04 R 5(13.5)

用式（11.3）和式（11.5），結(jié)合圖11－2 就可計(jì)算出各擋串聯(lián)的電阻值R 5、R 6、R 7、R 8、。

4.交流電壓測(cè)量電路的計(jì)算

m k R 0k U k

所以有 R 0 k m k U k

(13.3)式中，m k 為電壓靈敏度，R 0 k 為k 擋阻，U k 為 k 擋量程。

U l 量程擋的阻為 R 01 m 1 U 1

而 R 01 R PR g 1 R“ R eq R” 其中令 R eq R g

PR1

R g

R 1

R g R 1

現(xiàn)有的萬(wàn)用表表頭幾乎全部使用磁電系的。磁電系表頭不能直接測(cè)量交流電，必

須先將交流電壓經(jīng)整流電路變換成直流電壓，使表頭指針偏轉(zhuǎn)，再根據(jù)整流后的直流電壓與被測(cè)正弦交流電壓有效值乊間的關(guān)系，確定被測(cè)正弦交流電壓的有效值。這種由磁電系表頭與整流電路構(gòu)成的測(cè)量交流電壓的電表，稱為整流系儀表。

圖 13--3 是串并式半波整流交流電壓測(cè)量電路。

其中 D 1、D 2 是整流二極管；為了提高阻，串聯(lián)了電阻 R ；R 8 是直流電壓擋的分...

第二篇：運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

課程名稱：___模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)____________指導(dǎo)老師：_

_成績(jī)：__________________ 實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)13 基本運(yùn)算電路 實(shí)驗(yàn)類型：__________ 同組學(xué)生姓名：__________

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿?/p>

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）

三、主要儀器設(shè)備（必填）

四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）

七、討論、心得

一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

1、研究集成運(yùn)放組成的比例、加法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。

2、掌握集成運(yùn)算放大電路的三種輸入方式。

3、了解集成運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題。

4、理解在放大電路中引入負(fù)反饋的方法和負(fù)反饋對(duì)放大電路各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。二.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理

1.實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的反相加法運(yùn)算。2.實(shí)現(xiàn)同相比例運(yùn)算。3.用減法器實(shí)現(xiàn)兩信號(hào)的減法運(yùn)算。4.實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算。5.用積分電路將方波轉(zhuǎn)換為三角波。

運(yùn)放μa741介紹 ：

集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放）是一種高增益的直流放大器，它有二個(gè)輸入端。根據(jù)輸入電路的不同，有同相輸入、反相輸入和差動(dòng)輸入三種方式。

集成運(yùn)放在實(shí)際運(yùn)用中，都必須用外接負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)放大，用以實(shí)現(xiàn)各種模擬運(yùn)算。

μa741引腳排列：

三.主要儀器設(shè)備

示波器、信號(hào)發(fā)生器、晶體管毫伏表 運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)電路板

μa741、電阻電容等元件 四.操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟 1.實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的反相加法運(yùn)算 ?r frf v?v?vos1s2??r2 ?r1? 通過(guò)該電路可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的反相加法運(yùn)算。為了消除運(yùn)放輸入偏置電流及其漂移造成的運(yùn)算誤差，需在運(yùn)放同相端接入平衡電阻r3，其阻值應(yīng)與運(yùn)放反相端地外接等效電阻相等，即要求r3=r1//r2//rf。

測(cè)量出輸入和輸出信號(hào)的幅值，并記錄示波器波形。

注意事項(xiàng)：

①被加輸入信號(hào)可以為直流，也可以選用正弦、方波或三角波信號(hào)。但在選取信號(hào)的頻率和幅度時(shí)，應(yīng)考慮運(yùn)放的頻響和輸出幅度的限制。

②為防止出現(xiàn)自激振蕩和飽和失真，應(yīng)該用示波器監(jiān)視輸出電壓波形。

③為保證電路正確，應(yīng)對(duì)輸出直流電位進(jìn)行測(cè)試，即保證零輸入時(shí)為零輸出。2.實(shí)現(xiàn)同相比例運(yùn)算

電路特點(diǎn)是輸入電阻比較大，電阻r同樣是為了消除偏置電流的影響，故要求 r= rl//rf。?rf ? ?v?o ?1?r??vs 1?? 實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)測(cè)量輸入和輸出信號(hào)幅值，驗(yàn)證電路功能。(2)測(cè)出電壓傳輸特性，并記錄曲線。電壓傳輸特性是表征輸入輸出之間的關(guān)系曲線，即 vo= f(vs)。

同相比例運(yùn)算電路的輸入輸出成比例關(guān)系。但輸出信號(hào)的大小受集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅度的限制，因此輸入輸出只在一定范圍內(nèi)是保持線性關(guān)系的。電壓傳輸特性曲線可用示波器來(lái)觀察。

(3)測(cè)量出輸入和輸出信號(hào)的幅值，并記錄示波器波形。3.用減法器實(shí)現(xiàn)兩信號(hào)的減法運(yùn)算

差分放大電路即減法器，為消除運(yùn)放輸入偏執(zhí)電流的影響，要求r1=r2、rf=r3。v?rf?v? v?os2s1 r1 把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形填入表格。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)同前。4.實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算 1 vo? ? r1c vt ??s r1c ?vdt s t 電路原理：

積分電路如上圖所示，在進(jìn)行積分運(yùn)算之前，將圖中k1閉合，通過(guò)電阻r2的負(fù)反饋?zhàn)饔?，進(jìn)行運(yùn)放零輸出檢查，在完成零輸出檢查后，須將k1打開(kāi)，以免因r2的接入而造成積分誤差。

k2的設(shè)置一方面為積分電容放電提供通路，將其閉合即可實(shí)現(xiàn)積分電容初始電壓vc(0)=0。另一方面，可控制積分起始點(diǎn)，即在加入信號(hào)vs后，只要k2一打開(kāi)，電容就將被恒流充電，電路也就開(kāi)始進(jìn)行積分運(yùn)算。p.4 實(shí)驗(yàn)名稱：____實(shí)驗(yàn)13 基本運(yùn)算電路 姓名： 學(xué)號(hào)：

實(shí)驗(yàn)步驟：

用示波器觀察輸出隨時(shí)間變化的軌跡，記錄輸入信號(hào)參數(shù)和示波器觀察到的輸出波形。

(1)先檢查零輸出，將電容c放電；(2)將示波器按鈕置于適當(dāng)位置: ? 將光點(diǎn)移至屏幕左上角作為坐標(biāo)原點(diǎn)； ? ｙ軸輸入耦合選用“dc”； ? 觸發(fā)方式采用“norm”；

(3)加入輸入信號(hào)(直流)，然后將k2打開(kāi)，即可看到光點(diǎn)隨時(shí)間的移動(dòng)軌跡。5.用積分電路將方波轉(zhuǎn)換為三角波

電路如圖所示。圖中電阻r2的接入是為了抑制由iio、vio所造成的積分漂移，從而穩(wěn)定運(yùn)放的輸出零點(diǎn)。在t<<τ2（τ2=r2c）的條件下，若vs為常數(shù)，則vo與t 將近似成線性關(guān)系。因此，當(dāng)vs為方波信號(hào)并滿足tp<<τ2時(shí)（tp為方波半個(gè)周期時(shí)間），則vo將轉(zhuǎn)變?yōu)槿遣?，且方波的周期愈小，三角波的線性愈好，但三角波的幅度將隨之減小。

實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)記錄：

接三種情況加入方波信號(hào)，用示波器觀察輸出和輸入波形，記錄線性情況和幅度的變化。? tp<<τ2 ? tp ≈τ2 ? tp>>τ2

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

1、反相加法運(yùn)算 p.5 實(shí)驗(yàn)名稱：____實(shí)驗(yàn)13 基本運(yùn)算電路 姓名： 學(xué)號(hào)：

由于 ?rf?rf vo???v?v?rs1rs2??=-(10vs1+10vs2)?1? 2 理論上vo=11.2v，實(shí)際vo=9.90v，相對(duì)誤差11.6%。

誤差分析：①檢查零輸入時(shí)，vo=0.5v左右（即使仿真也有幾百微伏），并非完全為零，因此

加上信號(hào)測(cè)量時(shí)會(huì)有 一定的誤差。

②測(cè)量vo過(guò)程中，毫伏表示數(shù)時(shí)有時(shí)無(wú)，通過(guò)按壓電路板與接線處都會(huì)使毫伏表示數(shù)產(chǎn)生一定的波動(dòng)，可見(jiàn)電路本身并不穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)讀數(shù)是毫伏表多次穩(wěn)定在該數(shù)值時(shí)讀取，但依然不可避免地由于電路元件實(shí)際值存在一定的誤差范圍、夾子連接及安放位置導(dǎo)致的讀數(shù)不穩(wěn)定、以及部分視差原因，導(dǎo)致誤差的存在。

2、同比例運(yùn)算 20v ?rf?v?由于 o ? ? ? v s=11vo，理論上vo=5.61v，相對(duì)誤差0.2%。誤差分析同前。? 1?r1?? 0v-20v 0v v(vo)v(vi)0.4v 0.8v 1.2v 1.6v 2.0v 輸出信號(hào)的大小受集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅度的限制，由仿真結(jié)果可見(jiàn)，輸入輸出在0-1.3v內(nèi)是保持線性關(guān)系的。篇二：比例求和運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

比例求和運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑僬莆沼眉蛇\(yùn)算放大器組成比例求和電路的特點(diǎn)和性能； ②學(xué)會(huì)用集成運(yùn)算放大電路的測(cè)試和分析方法。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

①數(shù)字萬(wàn)用表；②示波器；③信號(hào)發(fā)生器。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

ⅰ.電壓跟隨器

實(shí)驗(yàn)電路如圖6-1所示： 理論值：ui=u+=u-=u 圖6-1 電壓跟隨器

按表6-1內(nèi)容實(shí)驗(yàn)并記錄。

表6-1 ⅱ.反相比例放大電路 實(shí)驗(yàn)電路如圖6-2所示： 理論值：（ui-u-）/10k=（u--uo）/100k且u+=u-=0故uo=-10ui 圖6-2 反相比例放大器 1）按表6-2內(nèi)容實(shí)驗(yàn)并測(cè)量記錄：

表6-2 發(fā)現(xiàn)當(dāng)ui=3000 mv時(shí)誤差較大。2）按表6-3要求實(shí)驗(yàn)并測(cè)量記錄：

表6-3 其中rl接于vo與地之間。表中各項(xiàng)測(cè)量值均為ui=0及ui=800mv 時(shí)所得該項(xiàng)測(cè)量值之差。

ⅲ.同相比例放大器

電路如圖6-3所示。理論值：ui/10k=（ui-uo）/100k故uo=11ui 圖6-3 同相比例放大電路 1）按表6-4和6-5實(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄。

表6-5 ⅳ.反相求和放大電路

實(shí)驗(yàn)電路如圖6-4所示。理論值：uo=-rf/r*（ui1+ui2）

圖6-4 反相求和放大器

按表6-6內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并與預(yù)習(xí)計(jì)算比較。

表6-6 ⅴ.雙端輸入差放放大電路 實(shí)驗(yàn)電路如圖6-5所示。

理論值：uo=（1+rf/r1）*r3/（r2+r3）*u2-rf/r1*u1篇三：集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)七 集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、研究由集成運(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。

2、了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題。

二、實(shí)驗(yàn)原理

集成運(yùn)算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級(jí)放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時(shí)，可以靈活地實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。

理想運(yùn)算放大器特性 在大多數(shù)情況下，將運(yùn)放視為理想運(yùn)放，就是將運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化，滿足下列條件的運(yùn)算放大器稱為理想運(yùn)放。

開(kāi)環(huán)電壓增益 aud=∞ 輸入阻抗 ri=∞ 輸出阻抗 ro=0 帶寬 fbw=∞ 失調(diào)與漂移均為零等。

理想運(yùn)放在線性應(yīng)用時(shí)的兩個(gè)重要特性：（1）輸出電壓uo與輸入電壓之間滿足關(guān)系式 uo＝aud（u+－u－）

由于aud=∞，而uo為有限值，因此，u+－u－≈0。即u+≈u－，稱為“虛短”。（2）由于ri=∞，故流進(jìn)運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電流可視為零，即iib＝0，稱為“虛斷”。這說(shuō)明運(yùn)放對(duì)其前級(jí)吸取電流極小。

上述兩個(gè)特性是分析理想運(yùn)放應(yīng)用電路的基本原則，可簡(jiǎn)化運(yùn)放電路的計(jì)算。

基本運(yùn)算電路

1.加法器是指輸出信號(hào)為幾個(gè)輸入信號(hào)之和的放大器。用數(shù)學(xué)式子表示為： y = x1+ x2+ ?? + xn i1+ i2+ i3 +?? + in = if vi1vi2vv ??i3in= if r r r r 于是有v0 = ? rfr(vi1 +vi2 +vi3 +??+vin)如果各電阻的阻值不同，則可作為比例加法器，則有 rfrf?rf? v0???vi1?vi2vin? r2rn?r1?

2、減法器是指輸出信號(hào)為兩個(gè)輸入信號(hào)之差的放大器。用數(shù)學(xué)關(guān)系表示時(shí)，可寫(xiě)為：y = x1-x2 下圖為減法器的基本結(jié)構(gòu)圖。由于 va = vb rfv?vava?v0 i2?i1??ifvb?vi2 r1rfr1?rf（已知r3 = rf）r 所以 v0?f?vi1?vi2? r1

3、積分器是指輸出信號(hào)為輸入信號(hào)積分后的結(jié)果，用數(shù)學(xué)關(guān)系表示為： y? ?xdt t 右圖是最基本的積分器的結(jié)構(gòu)圖。這里反饋網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)部分用電容來(lái)代替電阻，則有： ii?ic ? ? 上式表示了輸出信號(hào)是輸入信號(hào)積分的結(jié)果。

4、微分器。微分是積分的反運(yùn)算，微分器是指輸出信號(hào)為輸入信號(hào)微分運(yùn) dx 算的結(jié)果。用數(shù)學(xué)式子表示為： y? dt 下圖示出微分器的基本原理圖，利用“虛斷”和和“虛短”的概念，可以建立以下關(guān)系式：

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求

要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)反相加法運(yùn)算電路、減法運(yùn)算電路、積分運(yùn)算電路，并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格。

1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）。

2、將理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。

3、分析討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)提示：實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放組件各管腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則將會(huì)損壞集成塊。

四、實(shí)驗(yàn)參考方案 1.反相比例放大電路 2.反相加法運(yùn)算電路 1)按下圖連接實(shí)驗(yàn)電路。2)調(diào)節(jié)信號(hào)源的輸出。用交流毫伏表或示波器測(cè)量輸入電壓vi及a、b點(diǎn)

電壓va和vb，及輸出電壓vo，數(shù)據(jù)記入表5－2。3.減法運(yùn)算電路

六、思考題

為了不損壞集成塊，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么問(wèn)題？

答；實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放組件各管腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則將會(huì)損壞集成塊。

誤差分析

1.在測(cè)定時(shí)，我們只測(cè)量了一次，沒(méi)有多次測(cè)量取平均值?？赡軙?huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)一定的誤差。2.由于實(shí)驗(yàn)器材的限制，手動(dòng)調(diào)節(jié)，存在較大誤差，3.本次試驗(yàn)使用了示波器，實(shí)驗(yàn)儀器自身會(huì)產(chǎn)生誤差； 4.實(shí)驗(yàn)電路板使用次數(shù)較多，電阻值、電容值會(huì)有誤差；篇四：實(shí)驗(yàn)六 比例求和運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《模擬電子技術(shù)》 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 篇五：實(shí)驗(yàn)四 比例求和運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)四 比例求和運(yùn)算電路

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．掌握用集成運(yùn)算放大器組成比例、求和電路的特點(diǎn)及性能。2．學(xué)會(huì)上述電路的測(cè)試和分析方法。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

1.數(shù)字萬(wàn)用表 2.信號(hào)發(fā)生器 3.雙蹤示波器

其中，模擬電子線路實(shí)驗(yàn)箱用到直流穩(wěn)壓電源模塊，元器件模組以及“比例求和運(yùn)算電路”模板。

三、實(shí)驗(yàn)原理

（一）、比例運(yùn)算電路 1．工作原理 a．反相比例運(yùn)算,最小輸入信號(hào)uimin等條件來(lái)選擇運(yùn)算放大器和確定外圍電路元件參數(shù)。

如下圖所示。10kω

輸入電壓ui經(jīng)電阻r1加到集成運(yùn)放的反相輸入端，其同相輸入端經(jīng)電阻r2 接地。輸出電壓uo經(jīng)rf接回到反相輸入端。通常有： r2=r1//rf 由于虛斷，有 i+=0，則u+=-i+r2=0。又因虛短，可得：u-=u+=0 由于i-=0，則有i1=if，可得： ui?u?u??uo ? r1rf uorf? aufur1 i由此可求得反相比例運(yùn)算電路的電壓放大倍數(shù)為： ??u ?rif?i?r1?ii? 反相比例運(yùn)算電路的輸出電阻為：rof=0 輸入電阻為：rif=r1 b．同相比例運(yùn)算 10kω

輸入電壓ui接至同相輸入端，輸出電壓uo通過(guò)電阻rf仍接到反相輸入端。r2的阻值應(yīng)為r2=r1//rf。根據(jù)虛短和虛斷的特點(diǎn)，可知i-=i+=0,則有 u?? 且 u-=u+=ui，可得： r1 ?uo?ui r1?rfauf? r1 ?uo r1?rf uor?1?f uir1 同相比例運(yùn)算電路輸入電阻為： rif?輸出電阻： rof=0 ui ?? ii 以上比例運(yùn)算電路可以是交流運(yùn)算，也可以是直流運(yùn)算。輸入信號(hào)如果是直流，則需加調(diào)零電路。如果是交流信號(hào)輸入，則輸入、輸出端要加隔直電容，而調(diào)零電路可省略。

（二）求和運(yùn)算電路 1．反相求和

根據(jù)“虛短”、“虛斷”的概念 rrui1ui2u ???o uo??(fui1?fui2)r1r2r1r2rf 當(dāng)r1=r2=r，則 uo??rf(ui1?ui2)r

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1、.電壓跟隨電路

實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。按表1內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄。

理論計(jì)算： 得到電壓放大倍數(shù)：

即：ui=u+=u-=u 圖1 電壓跟隨器

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出基本滿足輸入等于輸出。

2、反相比例電路

理論值：（ui-u-）/10k=（u--uo）/100k且u+=u-=0故uo=-10ui。實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示：

圖2：反向比例放大電路

（1）、按表2內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄.表2:反相比例放大電路（1）

（2）、按表3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄。

量值之差。

測(cè)量結(jié)果：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1得出輸出與輸入相差-10倍關(guān)系，基本符合理論，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（2）

主要驗(yàn)證輸入端的虛斷與虛短。

3、同相比例放大電路

理論值：ui/10k=（ui-uo）/100k故uo=11ui。實(shí)驗(yàn)原理圖如下：

圖3：同相比例放大電路

（1）、按表4和表5內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量并記錄 表4:同相比例放大電路（1）

4、反相求和放大電路

理論計(jì)算：uo=-rf/r*（ui1+ui2）實(shí)驗(yàn)原理圖如下：

5、雙端輸入求和放大電路 理論值：uo=（1+rf/r1）*r3/（r2+r3）*u2-rf/r1*u1 實(shí)驗(yàn)原理圖如下：

五、實(shí)驗(yàn)小結(jié)及感想

1．總結(jié)本實(shí)驗(yàn)中5種運(yùn)算電路的特點(diǎn)及性能。電壓跟隨電路：所測(cè)得的輸出電壓基本上與輸入電壓相等，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，誤差很小。

反向比例放大器，所測(cè)數(shù)據(jù)與理論估算的誤差較小，但當(dāng)電壓加到3v時(shí)，理論值與實(shí)際值不符，原因是運(yùn)算放大器本身的構(gòu)造。

第三篇：《計(jì)算機(jī)電路》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《計(jì)算機(jī)電路》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)名稱：[在此填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)名稱]

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

[在此填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)的目的，即你通過(guò)實(shí)驗(yàn)要掌握什么]

二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

[將實(shí)驗(yàn)中測(cè)試的數(shù)據(jù)記錄填寫(xiě)在此]

三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

[分析實(shí)驗(yàn)中測(cè)試的數(shù)據(jù)，并與理論分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并分析造成不一致的原因。]

第四篇：組裝電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

班級(jí)：_____ 姓名：________ 學(xué)號(hào)：______實(shí)驗(yàn)日期：________ 同組者：______________________指導(dǎo)教師：__________ 實(shí)驗(yàn)名稱：組裝電路

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)要求設(shè)計(jì)電路并連接實(shí)物圖；知道開(kāi)關(guān)在不同位置對(duì)電路是否有

影響

實(shí)驗(yàn)器材：電源 開(kāi)關(guān) 導(dǎo)線 燈座 小燈泡

實(shí)驗(yàn)原理：

實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論：

1、設(shè)計(jì)要求：一個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)控制2盞燈，同時(shí)亮同時(shí)滅。

2、設(shè)計(jì)要求：用兩個(gè)開(kāi)關(guān)控制2盞燈，要哪只燈泡亮，哪只就

亮，并且兩只燈泡的亮滅互不影響。(注明哪個(gè)開(kāi)關(guān)控制那

盞燈)

整理器材

第五篇：電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

同學(xué)您好：

電路實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)結(jié)束，請(qǐng)按題目要求認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并要仔細(xì)檢查一遍，以免退回，具體要求如下：

一、繪制電路圖要工整、選取合適比例，元件參數(shù)標(biāo)注要準(zhǔn)確、完整。

二、計(jì)算題要有計(jì)算步驟、解題過(guò)程，要代具體數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，不能只寫(xiě)得數(shù)。

三、實(shí)驗(yàn)中測(cè)試得到的數(shù)據(jù)要用黑筆謄寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告表格上，鉛筆字跡清楚也可以，如紙面太臟要換新實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙，在319房間買，錢交給姜老師。

四、繪制的曲線圖要和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合，坐標(biāo)系要標(biāo)明單位，各種特性曲線等要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)教師檢查，有驗(yàn)收印章，曲線圖必須經(jīng)剪裁大小合適，粘附在實(shí)驗(yàn)報(bào)告相應(yīng)位置上。

五、思考題要有自己理解實(shí)驗(yàn)原理后較為詳盡的語(yǔ)言表述，如串聯(lián)諧振的判定等，可以發(fā)揮，有的要畫(huà)圖說(shuō)明，不能過(guò)于簡(jiǎn)單，不能照抄。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告頁(yè)眉上項(xiàng)目如學(xué)號(hào)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)、實(shí)驗(yàn)室房間號(hào)、實(shí)驗(yàn)日期等不要漏填。

七、要有個(gè)人小結(jié)，敘述通過(guò)實(shí)驗(yàn)有哪些提高，有哪些教訓(xùn)，之所以作得好和作得差，要分析一下原因。同時(shí)提出建設(shè)性意見(jiàn)。

電路實(shí)驗(yàn)室

2006年5月10日