電路分析實(shí)驗(yàn)講義8

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除電路分析實(shí)驗(yàn)講義實(shí)驗(yàn)要求：1、按時(shí)上課，不遲到、早退，不無故曠課，有事有病要請(qǐng)假；2、課前按實(shí)驗(yàn)講義認(rèn)真預(yù)習(xí)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)原理按要求寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。3、按要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，連接，線路，讓指導(dǎo)教師檢查后方可打開電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4、認(rèn)真如實(shí)地將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在原始數(shù)據(jù)紙上，不得抄襲別人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).5、認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，按時(shí)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告.6、實(shí)驗(yàn)成績(jī)以預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合構(gòu)成，缺實(shí)驗(yàn)請(qǐng)?jiān)谝?guī)定的時(shí)間上補(bǔ)做，過期不補(bǔ)，缺兩次實(shí)驗(yàn)成績(jī)不及格。7、實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按課表，不得隨意交換，因故交換請(qǐng)?zhí)崆罢f明，同意后方可。2 / 21指導(dǎo)教師:2013年10月

2、25日實(shí)驗(yàn)一：疊加原理的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證線性電路的疊加原理的正確性，從而加深對(duì)線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。實(shí)驗(yàn)原理：疊加原理：在有幾個(gè)獨(dú)立源共同作用下的線性電路中，通過每一個(gè)元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用是在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和.線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號(hào)（與獨(dú)立源的值）增加或減小K倍時(shí)；電路的響應(yīng)（即在電路其他各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。實(shí)驗(yàn)器材:資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除KHDL-1型電路原理實(shí)驗(yàn)箱（含直流穩(wěn)壓電源+6、+12,直流數(shù)字亳安表），數(shù)字萬用表DY2105。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

3、:1、 按實(shí)驗(yàn)電路圖21接線，取Ek+12V,E：=+6Vo2、 令Ei電源單獨(dú)作用時(shí)，用數(shù)字萬用表的電壓檔和亳安表測(cè)量各支路電流及各電阻元件兩端電壓，數(shù)據(jù)記入表格中。3、 令E?電源單獨(dú)作用時(shí):重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2的測(cè)量和記錄.4、 令E1和E：共同作用時(shí)，重復(fù)上述的測(cè)量和記錄。5、 將E?的數(shù)值調(diào)到+12V,重復(fù)上述第3項(xiàng)的測(cè)量并記錄。I1510Q510QI2、BCA1111-qa）巳圖2-1實(shí)驗(yàn)內(nèi)1Ei(V)Ei(V)1|(mA)L(mA)h(mA)Uab(V)Ubc(V)UcD(V)Uda(V)Ubd(V)Ei單獨(dú)作用12/Ei單獨(dú)作用/6EAE?共同作用1262E:單獨(dú)作用/12（表格1）

4、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1、 測(cè)量各支路電流時(shí),應(yīng)注意儀表的極性，在數(shù)據(jù)表中用+、一號(hào)記錄。2、 注意儀表的量程和及時(shí)換擋。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證線性電路的疊加性和齊次性。3 / 21資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除2、In各電阻器所消耗的功率能否川疊加原理計(jì)算得出？試用上述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并作結(jié)論。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)思考:1、疊加原理中Ei、E2分別單獨(dú)作用，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何操作?可否直接將不作用的電源（Ei或E置零（短接）？為什么？實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻器改為二極管,疊加原理的疊加性與齊次性還成立嗎?為什么？實(shí)驗(yàn)二戴維南定理-一有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .驗(yàn)證戴維南

5、定理的正確性,加深對(duì)該定理的理解2 .掌握測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法二.實(shí)驗(yàn)設(shè)備直流電壓表（數(shù)字萬用電表）、電流表（數(shù)字亳安表）恒壓源恒流源三.實(shí)驗(yàn)原理L任何一個(gè)線性含源網(wǎng)絡(luò),如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)（或稱為含源一端口網(wǎng)絡(luò)）。戴維南定理指出：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)等效電壓源來代替，該電壓源的電動(dòng)勢(shì)及等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓其等效內(nèi)阻Ro等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零（理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路）時(shí)的等效電阻，員和R。稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù).3 .有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法（1）開路電壓、短路電流法

6、在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時(shí)，用電壓表直接測(cè)其輸出端的開路電壓Uc,然后再將其輸出端短路，測(cè)其短路電流Isc,則內(nèi)阻為TRo=（2）伏安法Isc用電壓表、電流表測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖3-1所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率tg，則內(nèi)阻c,AUUocRo=AIIsc用伏安法，主要是測(cè)量開路電壓及電流為額定值L時(shí)的輸出端電壓值L,則內(nèi)阻為Uoc-UnRo=3 / 21資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除若二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低時(shí)，則不宜測(cè)其短路電流。20 / 21如圖3-1半電壓法當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)開路電壓一半時(shí)，負(fù)載電阻（由電阻箱的讀數(shù)確定）即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值.（

7、4）零示法在測(cè)量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表進(jìn)行直接測(cè)量會(huì)造成較大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測(cè)量法。零示法測(cè)量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)將為“0”，然后將電路斷開，測(cè)量此時(shí)穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓.四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容篝城電路Rl被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖3-2Q）所示。111%分26）線路接入榜州海氏一土2y及可變電阻也R測(cè)Isc,貝ijRo=U8/Isc,填入下表表8TUoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc2.負(fù)載實(shí)驗(yàn)按圖3-2(a)改變Rl阻

8、值，測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性.表82R(Q)1000900800700600500400300200100U(V)I(mA)五.注意事項(xiàng)1 .注意測(cè)量時(shí)，電流表量程的更換2 .用萬用表直接測(cè)等效電阻時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先置零(置零不能直接將電源短接)，以免損壞萬用表，其次，歐姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量。3 .改接線路時(shí)，要關(guān)掉電源。六.預(yù)習(xí)思考題1 .在求戴維南等效電路時(shí)，作短路試驗(yàn)，測(cè)Isc條件是什么？在本實(shí)驗(yàn)中可否直接作負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)實(shí)驗(yàn)前對(duì)線路3-2(a)預(yù)先作好計(jì)算，以便調(diào)整實(shí)驗(yàn)線路及測(cè)量時(shí)可準(zhǔn)確地選取電表的量程。Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc2.說明測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)

9、開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法,并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。七.實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 .根據(jù)步驟2繪出曲線，計(jì)算出等效電壓和等效電阻，驗(yàn)證戴維南定理的正確性，并分析產(chǎn)生誤差的原因.2 .根據(jù)步驟1測(cè)得的Uoc與R。與預(yù)習(xí)時(shí)電路計(jì)算的結(jié)果作比較，你能得出什么結(jié)論。3 .歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4 .心得體會(huì)及其他。-、實(shí)驗(yàn)三雙口網(wǎng)絡(luò)測(cè)試二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深理解雙口網(wǎng)絡(luò)的基本理論2、掌握直流雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)的測(cè)量技術(shù)二、實(shí)驗(yàn)器材KHDL-1電路原理實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬用表DY2105三、實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于任何一個(gè)線性網(wǎng)絡(luò)，我們所關(guān)心的往往只是輸入端口和輸出端口電壓和電流的相互關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法求取一個(gè)極其簡(jiǎn)單的等值雙口電路來替代原網(wǎng)

10、絡(luò)，此即為“黑盒理論”的基本內(nèi)容。1、一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)兩端口的電壓和電流四個(gè)變量之間的關(guān)系，可以用多種形式的參數(shù)方程來表示,本實(shí)驗(yàn)采用輸出端口的電壓U2和電流b作為字變量，以輸入口的電壓Ui和電流h作為應(yīng)變量，所得的方程稱為雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸方程，如圖所示的無源線性雙口網(wǎng)絡(luò)（有稱為四端網(wǎng)絡(luò)）的傳輸方程Ui=AU2+BI2卜卜Ii=CU2+DI2無源雙Ui”網(wǎng)絡(luò)U）式中的A、B、C、D為雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)，其值典全鈉絡(luò)而拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及各支路元件的參數(shù)值，這四個(gè)參數(shù)表征了該雙口網(wǎng)絡(luò)的基本特性，他們的含義是：A=Uio/U2o（令12=0,即輸出口開路時(shí)）B=UIS/I2S（令U2=0,即輸出口短路時(shí)）C=ho

11、/U2o（令b=0,即輸出口開路時(shí)）D=I1S/I2S（令5=0,即輸出口短路時(shí)）由上可知，只要在網(wǎng)絡(luò)的輸入口加上電壓，在兩個(gè)端口同時(shí)測(cè)量其電壓和電流,即可求出A、B、C、D四個(gè)參數(shù)，此即雙口網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量法。2、若要測(cè)量一條遠(yuǎn)距離輸電線構(gòu)成的雙口網(wǎng)絡(luò)，采用同時(shí)測(cè)量法就很不方便，這時(shí)可采用分別測(cè)量法，即先在輸入口加電壓，而在輸出口開路和短路,在輸入口測(cè)量電壓和電流，由傳輸方程可得。Rio=Uio/Iio=A/C（令12=0,即輸出口開路時(shí)）Ris=Uis/Iis=B/D（令U2=0,即輸出口短路時(shí)）然后在輸出口加電壓測(cè)量，而將輸入口開路和短路，此時(shí)可得：R2O=U2O/I2O=D/C（令11=0,

12、即輸入口開路時(shí)）R2S=U2s/I2S=B/A（令U尸0,即輸入口短路時(shí)）Rio、Ris、R20、R2s分別表示一個(gè)端口開路和短路時(shí)另一端口的等效輸入電阻，這四個(gè)參數(shù)中有三個(gè)是獨(dú)立的（Rio/R2（）=RWR2s=A/D）即ADBC=1,至此，可求出四個(gè)傳輸參數(shù)：A=，寵1。/（尺20-尺2$）,B=R2SA,C=A10,D=R2（）Co3、雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后的等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)亦可采用前述的方法之一求得。從理論推得兩雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后的傳輸參數(shù)與每一個(gè)參加級(jí)聯(lián)的雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)之間有如下的關(guān)系：A=AJA2+B1C?B=A1B2+B1D2C=CiA2+DiC?D=C1B2+D1D2四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

13、雙口網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)線路如圖所示。將直流穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)至10V,作為雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入。U11111200Q300Q112200QUu雙口網(wǎng)絡(luò)I1、 1211S10QI2、 U21200Q300c1J22U224、按二分到刈HX向小雙網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)Al、Bl、ChDi和A2、D2、5、雙口網(wǎng)絡(luò)II3J的傳輸方程。雙口網(wǎng)絡(luò)I輸出端開路112=0測(cè)量值計(jì)算值Uno(V)U120(V)Ino(inA)AiBi輸出端短路U12=0Uns(V)Ins(mA)Ii2s(mA)ClDi雙口網(wǎng)絡(luò)II輸出端開路122=0測(cè)量值計(jì)算值U210(V)U220(V)l2io(mA)A2B2輸出端短路U22=0U21S(V)I

14、21S(mA)l22s(inA)CiD25、6、將兩個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后，用兩端口分別測(cè)量法測(cè)量級(jí)聯(lián)后等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)A、B、C、D,并驗(yàn)證等效雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)與級(jí)聯(lián)的兩個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系.輸出端開路12=0輸出端短路U2=o計(jì)算傳輸參數(shù)Uio(V)Iio(mA)Rio(KC)Uis(V)Iis(inA)Ris(KQ)輸入端開路ii=o輸入端短路Ul=oA=B=C=D=U20(V)IioCinA)R20(KC)U2S(V)hs(mA)Rzs(KQ)五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、 測(cè)量電流時(shí)，要注意判別電流表的極性及選取的量程（根據(jù)所給的電路參數(shù)，估算電流表的量程）2、 兩個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)時(shí)，應(yīng)

15、將一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)I的輸出端與另一雙口網(wǎng)絡(luò)n的輸入端聯(lián)接。六、預(yù)習(xí)思考題1、試述雙口網(wǎng)絡(luò)同時(shí)測(cè)量法與分別測(cè)量法的測(cè)量步驟，優(yōu)缺點(diǎn)及其使用情況。2、本實(shí)驗(yàn)方法可否用于交流雙口網(wǎng)絡(luò)的測(cè)定。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、完成對(duì)數(shù)據(jù)表格的測(cè)量和計(jì)算任務(wù)。2、列出參數(shù)方程3、驗(yàn)證級(jí)聯(lián)后等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)與級(jí)聯(lián)的兩個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系。4、總結(jié)、歸納雙口網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試技術(shù).心得體會(huì)及其他。實(shí)驗(yàn)四RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .熟悉文氏電橋電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用。2 .學(xué)會(huì)用交流毫伏表和示波器測(cè)定文氏電橋電路的幅頻特性和相頻特性。3 .了解RC串并聯(lián)電路的帶通特性及RC雙T電路的帶阻特性.二、實(shí)驗(yàn)器材1 .雙蹤

16、示波器2 .交流毫伏表3 .函數(shù)信號(hào)發(fā)生器4 .KHDL1電路原理實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)原理文氏電橋電路是一個(gè)RC的串、并聯(lián)電路，如圖7-1所示，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，被廣泛地用于低頻振蕩電路中作為選頻環(huán)節(jié),可以獲得很高純度的正弦波電壓.I1111-Cr4_L1 .用信號(hào)發(fā)生器的也玄輸出信號(hào)作為忖7-0單激梆信號(hào)U”并保持1不變的情況下,改變輸入值）的頻率f,用納亳伏1晟示波器測(cè)出輸出端相應(yīng)于各個(gè)頻率點(diǎn)下的輸燈電東匕/腳雷這在數(shù)據(jù)畫W頻率f為橫軸，U。為縱軸的坐標(biāo)紙上,用一條光滑的曲線連接這些點(diǎn)，該曲線就是上述電路的幅頻特性曲線。文氏橋路的一個(gè)特點(diǎn)是其輸出電壓幅度不僅會(huì)隨輸入信號(hào)的頻率而變，而且還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)

17、與輸入電壓同相位的最大值，如圖7-2所示。由電路分析得知，該網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為：3+jgRClQCR)當(dāng)角頻率6y=g=/：時(shí)則忸|=此時(shí)U（與U：同相，由圖72RCU3可見RC串并聯(lián)電路具有帶通特性。2.將上述電路的輸入和輸出分別接到雙蹤示波器的chi和ch2兩個(gè)輸入端,改變輸入正弦信號(hào)的頻率，觀測(cè)相應(yīng)的輸入和輸出波形間的延時(shí)t及信號(hào)的周期T,則兩波形間的相位差為x360=。（）-a（輸出相位與輸入相位之差）將各個(gè)不同頻率下的相位差小畫在以f為橫軸，!為縱軸的坐標(biāo)紙上，用光滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來,即是被測(cè)電路的相頻特性曲線,如圖7-3所示。由電路分析理論得知,當(dāng)刃=例）=工,即/=/0=時(shí)，

18、。=0JvAaC2/raC時(shí)，電路呈容性，而當(dāng)ff。時(shí)呈感性.（2）調(diào)節(jié)低頻信號(hào)源的輸出電壓為3V的正弦波，接入圖7-1的輸入端。（3）改變信號(hào)源的頻率f（由頻率計(jì)讀得）.并保持口二3V不變，測(cè)量輸出電壓u”（可先測(cè)量時(shí)的頻率也，然后再在左右設(shè)置其它頻率點(diǎn)，測(cè)量Uo）o（4）另選一組參數(shù)（如令R=200C,C=2uF）,重復(fù)測(cè)量一組數(shù)據(jù)。f(Hz)Uo(V)R二lkQ,C=0o1j.iFf(Hz)Uo(V)R=200Q,C=2pF2.測(cè)定RC串并聯(lián)電路的相頻特性按實(shí)驗(yàn)原理說明2的內(nèi)容、方法步驟進(jìn)行，選定兩組電路參數(shù)進(jìn)行測(cè)量.f(Hz)T(ms)T(ms)9R=2kQ,C=0.lpFf(Hz)T

19、(ms)t(ms)9R=200Q,02五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)由于低頻信號(hào)源內(nèi)阻的影響，注意在調(diào)節(jié)輸出頻率時(shí),應(yīng)同時(shí)調(diào)節(jié)輸出幅度,使實(shí)驗(yàn)電路的輸入電壓保持不變.六、預(yù)習(xí)思考題1 .根據(jù)電路參數(shù)，估算兩種電路兩組參數(shù)時(shí)的特定頻率.2 .推導(dǎo)RC串并聯(lián)電路的幅頻、相頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制兩條幅頻特性和兩條相頻特性曲線。找出最大值，并與理論計(jì)算值比較.2 .討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果3 .心得體會(huì)及其它實(shí)驗(yàn)五受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的實(shí)驗(yàn)研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .了解用運(yùn)算放大器組成四種類型受控源的線路原理2 .測(cè)試受控源轉(zhuǎn)移特性及負(fù)載特性二、實(shí)驗(yàn)器材KHDL-1電路原理

20、實(shí)驗(yàn)箱、DY2105數(shù)字萬用表三、實(shí)驗(yàn)原理1 .運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱運(yùn)放）的電路符號(hào)及其等效電路圖Upa運(yùn)算放大器是一個(gè)有源三端器件，它有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，若信號(hào)從“+”端輸入，則輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相同，故稱為同相輸入端；若信號(hào)從“一端輸入，則輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反，故稱為反相輸入端。運(yùn)算放大器的輸出電壓為Uo=Ao（UpUn）其中Ao是運(yùn)放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)，在理想情況下，Ao與運(yùn)放的輸入電阻R：均為無窮大，因此有31kip=Up/Rlp=0in=Ua/R:n=0這說明理想運(yùn)放具有下列三大特征：（1）運(yùn)放的“+”端與“-端電位相等，通常稱為“虛短路”。（2）運(yùn)放輸入端電流為零，及其

21、輸入電阻為無窮大。（3）運(yùn)放的輸出電阻為零。2.運(yùn)放的電路模型是一個(gè)受控源電壓控制電壓源（VCVS）,如圖（b）所示，在它的外部接入不同的電路元件,可以構(gòu)成四種基本受控源電路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的各種模擬運(yùn)算或模擬變換。3c所謂受控源，是指其電源的輸出電壓或電流是受電路另一支路的電壓或電流所控制的.當(dāng)受控源的電壓（或電壓）與控制支路的電壓（或電流）成正比時(shí)，則該受控源為線性的。根據(jù)控制變量的不同可分為四類受控源：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）。電路符號(hào)如圖8-2所示.理想受控源的VCVSVCCS控制支路中只有一個(gè)獨(dú)立

22、變量（電壓或電流），另一個(gè)變量為零,即從輸入口看理想受控源或是短路（即輸入電阻艮=0,因而U尸0）或是開路（即輸入電導(dǎo)為零，因而輸入電流imO）,從輸出口看，理想受控源或是一個(gè)理想電壓源或是一個(gè)理想電流源。4。受控源的控制端與受控端的關(guān)系稱為轉(zhuǎn)移函數(shù)四種受控源轉(zhuǎn)移函數(shù)參量的定義如下(1) 電壓控制電壓源(VCVS)UFf(UJ叩稱為轉(zhuǎn)移電壓比(或電壓增益)(2) 電壓控制電流源(VCVS)L=f(UOg4L/比稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo).(3) 電流控制電壓源(CCVS)U:=f(Il)rmUJL稱為轉(zhuǎn)移電阻。(4) 電流控制電流源(CCCS)I:=f(L)稱為轉(zhuǎn)移電流比(或電流增益).5.用運(yùn)放構(gòu)成四種類

23、型基本受控源的線路原理分析。(1)VCVS如圖所示轉(zhuǎn)移電壓比：u=U：/Ui=l+R：/R：(2)VCCS如圖所示，運(yùn)放的輸出電流i尸*UJR工/R即運(yùn)放的輸出電流只受輸入電壓的控制，與負(fù)載的大小無關(guān)，轉(zhuǎn)移電導(dǎo)&二L/Uk1/R(S)*1LU1Unvcvskrcs(3)CCVS10k十R.U1IR曷，藁R;的大小無如忤網(wǎng)I示，運(yùn)放的輸出電任即需匕電壓只受輸入電流的才關(guān).(4)CCCS如圖所示轉(zhuǎn)移電流比：=ii/is=l+R：/R：CCVSCCCS四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)中受控源全部采用直流電源激勵(lì)，對(duì)于交流電源或其他電源激勵(lì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一樣的。1、測(cè)量受控源VCCS的轉(zhuǎn)移特性I產(chǎn)f(UJ及負(fù)載特性(

24、U=).(1)固定艮=2KC,調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源輸出電壓U“使其在0-5V范圍內(nèi)取值。測(cè)量L及相應(yīng)的L,繪制L二f(匕)曲線，并由其線性部分求出轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。測(cè)量值U1(V)00o5loOlo52o02.53o03.54.04.55o0L(mA)實(shí)驗(yàn)計(jì)算值ga(S)理論計(jì)算值go(S)(2)保持U1=2V,令&從。增至5KQ,測(cè)量相應(yīng)的L和也,繪制I尸f(Uj曲線.Rl(KQ)01234L0L(mA)U：(V)2、測(cè)量受控源CCVS的轉(zhuǎn)移特性Ukf(IJ及負(fù)載特性U：=f(L)。(L為可調(diào)直流恒流源，R為可調(diào)電阻箱。)(1)固定Rl=2KQ,調(diào)節(jié)直流恒流源輸出電流L,使其在00。8mA內(nèi)取值,測(cè)量L

25、及相應(yīng)的G值，繪制I；二二f(IJ曲線，并由其線性部分求出轉(zhuǎn)移電阻n。測(cè)量值1$(mA)00.10o20.30c40.50.60o70.8U：(V)實(shí)驗(yàn)計(jì)算值%(KQ)理論計(jì)算值r3(KQ)(2)保持L=0.3mA,令員從1KC增至8,測(cè)量L；及L值，繪制負(fù)載特性曲線9f(L).Rl(KQ)01234L678910ooU=(V)L(mA)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在方格紙上分別繪出VCCSCCVS的轉(zhuǎn)移特性和負(fù)我特性曲線,并求出相應(yīng)的轉(zhuǎn)移參量2、 對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果作出合理的分析和結(jié)論，總結(jié)四類受控源的認(rèn)識(shí)和理解。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)I、實(shí)驗(yàn)中，注意運(yùn)放的輸出端不能與地短接，輸入電壓不得超過10V

26、,2、運(yùn)放的工作電源方向不能接錯(cuò)，否則會(huì)燒毀運(yùn)放.-、實(shí)驗(yàn)六R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)試R、L、C串聯(lián)諧振電路的幅頻特性曲線。2、加深理解電路發(fā)生諧振的條件、特點(diǎn)、掌握電路的品質(zhì)因數(shù)的物理意義及其測(cè)定方法。三、實(shí)驗(yàn)器材函數(shù)心號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、電路分析實(shí)驗(yàn)箱.四、實(shí)驗(yàn)原理在圖9-1所示的R、L、C串聯(lián)電路中，當(dāng)正弦交流信號(hào)源的頻率F改變時(shí)，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨F而變。取電路電流I作為響應(yīng)，當(dāng)輸入電壓Ui維持不變時(shí)，在不同信號(hào)頻率的激勵(lì)下，測(cè)出電阻R兩端電壓U。之值，則I=Uo/R然后以f為橫坐標(biāo)，以I為縱坐標(biāo),繪出光滑的曲線，此即為幅

27、頻特性曲線，亦稱電流諧振曲線，如圖9-1所示。aUo圖9-1人在/=兒=力處（Xl=Xc），即幅頻特性曲線的尖峰所在的頻率點(diǎn),該頻率稱為諧振頻率，此時(shí)電路呈純阻性，電路阻抗的模為最小，在輸入電壓Ui為定值時(shí)，電路中的電流Io達(dá)到最大值,且與輸入電壓Ui同相位，從理論上講，此時(shí)Ui=UR戶Uo，UL（）=Uco=QUi,式中的Q稱為電路的品質(zhì)因數(shù)2、電路品質(zhì)因數(shù)Q值的兩種測(cè)量方法1、公式法測(cè)定：Q=42=q”,Uco與ULo分別為諧振時(shí)電容器C與電uIu感線圈L上的電壓。2、測(cè)量諧振曲線的通頻帶寬度Af=fhfi,Q=fo/（fh-fi）,fh和fi是失諧時(shí)，幅度下降到最大值的0.707倍時(shí)上、

28、下頻率點(diǎn).Q值越大，曲線越尖銳，通頻帶越在窄，電路的選擇性越好，在恒壓源供電時(shí)，電路的品質(zhì)因數(shù)、選擇性與通頻帶只決定與電路本身的參數(shù)，而與信號(hào)源五官。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、按圖9-1電路接線，取C=2200pf,R=510Q,調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出電壓為IV（峰峰值）正弦信號(hào)，并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中保持不變。2、找出電路的諧振頻率fo,其方法是將示波器跨接在電阻兩端，令信號(hào)源的頻率由小到大，當(dāng)Uo的讀數(shù)為最大時(shí)，讀得函數(shù)信號(hào)發(fā)生器上在此時(shí)的頻率即為諧振頻率fo,并測(cè)量Uo、Ulo、Uco之值，記入表格中。3、在諧振點(diǎn)兩側(cè)，應(yīng)先測(cè)出下限頻率fh和上限頻率h即相對(duì)應(yīng)的Ur值，然后再逐點(diǎn)測(cè)出不同頻率下的Ur值，記入表

29、格中。取C=68OOPF,R=2.2KQ,重復(fù)步驟2、3的測(cè)量過程。（數(shù)據(jù)表格）C(pf)RT/2條件時(shí),如圖2-b所示即構(gòu)成積分電路,因?yàn)榇藭r(shí)電路的輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的積分成正比。從輸出波形來看,上述兩個(gè)電路均起著波形變換的作川，請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)過程中仔細(xì)觀察與記錄.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)線路板的結(jié)構(gòu)如圖3所示，認(rèn)清R、C元件的布局及其標(biāo)稱值，各開關(guān)的通斷位置等。1、選擇線路板上R、C元件，令（1）R=10KQ,C=1000Pf組成如圖所示的RC沖放電電路,E為函數(shù)發(fā)生器輸出，取Um=3V,f=lKHZ的方波電壓信號(hào),并通過兩根同軸電纜線，將激勵(lì)源U和響應(yīng)Uc的信號(hào)分別連至示波器的兩個(gè)輸入口CH1和

30、CH2,這時(shí)可在示波器的屏幕上觀察到激勵(lì)與響應(yīng)的變化規(guī)律，求時(shí)間常數(shù)T,并描繪U和Uc波形.（2）令R=10KQ,C=3300pF,觀察并描繪響應(yīng)波形，繼續(xù)增大C之值，定性觀察對(duì)響應(yīng)的影響。2、選擇線路板上R、C元件,組成如圖所示的微分電路，令C=3300pF,R=30KQo在同樣的方波激勵(lì)信號(hào)（Um=3V,41KHZ）作用下，觀測(cè)并描繪激勵(lì)與響應(yīng)的波形。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1 .示波器的輝度不過亮2 .調(diào)節(jié)儀器旋鈕時(shí)，動(dòng)作不要過猛。3 .調(diào)節(jié)示波器時(shí)，要注意觸發(fā)開關(guān)和電平調(diào)節(jié)旋鈕的配合使用，以使顯示的波形穩(wěn)定。4 .作定量測(cè)定時(shí)，t/div，“t/div”的微調(diào)旋鈕位置“校準(zhǔn)”位置。5 .為防止外界干擾，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的接地端與示波器的接地端要連接在一起（稱共地）。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的結(jié)果,在坐標(biāo)紙上繪出RC一階電路充放電時(shí)Uc的變化曲線，由曲線測(cè)得t值,并與參數(shù)值的計(jì)算結(jié)果作比較,分析誤差的原因。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果，歸納、總結(jié)積分電路和微分電路的形