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1、电路分析p 实验a实验研究报告告 本 科 实 验 报 告 实验名称：电路分析p 实验 A A 课程名称：电路分析p 基础 A 实验时间：任课教师：实验地点：实验教师：张峰、张勇强、方芸 实验类型：√ 原理验证 综合设计 自主创新 学生姓名：学号/班级：组 号：学 院：同组搭档：专 业：成 绩：实验 1 基本元件伏安特性 的测绘 一 、 实验目的 1.掌握线性、非线性电阻及理想、实际电压的概念。2.掌握测试电压、电流的基本方法。3.掌握电阻元件及理想、实际电压的伏安特性测试方法，学习利用逐点测试法绘制伏安特性曲线。4.掌握直流稳压电、直流电流表、直流电压表的使用方法。二 、 实验 设
2、备 1.电路分析p 综合实验箱 2.直流稳压电 3.万用表 4.变阻箱 三 、 实验内容 1.测绘线性电阻的伏安特性 曲线 图 1）测试电路如图所示，图中 U S 为直流稳压电， R 为被测电阻，阻值 20_R = W 。2）调节直流稳压电 U S 的输出电压，当伏特表的读数依次为表中所列电压值时，读毫安表的读数，将相应的电流值记录在表格中。表 V ( V ) I ( mA ) 3）在图上绘制线性电阻的伏安特性曲线，并将测算电阻阻值标记在图上。2.测绘非线性电阻的伏安特性 曲线 图 1）测试电路如图所示，图中 D 为二极管，型号为 1N4004， R W 为可调电位器。2）缓慢调节 R W ，
3、使伏特表的读数依次为表中所列电压值时，读毫安表的读数，将相应的电流值记录在表格中。表 V (V) I (mA) 3）在图上绘制非线性电阻的伏安特性曲线。图 图 3.测绘理想电压的伏安特性 曲线 （a） （b） 图 1）首先，连接电路如图（a）所示，不加负载电路，直接用伏特表测试直流稳压电的输出电压，将其设置为 10V。2）然后，测试电路如图（b）所示，其中 R L 为变阻箱， R 为限流保护电阻。3）调节变阻箱 R L ，使毫安表的读数依次为表中所列电流值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中。表 I ( mA ) V ( V ) 4）在图上绘制理想电压的伏安特性曲线。4.测绘实际电压
4、的伏安特性 曲线 1）首先，连接电路如图（a）所示，不加负载电路，直接用伏特表测试实际电压的输出电压，将其设置为 10V。其中 R S 为实际电压的内阻，阻值 R S = 51Ω。（a） （b） 图 2）然后，测试电路如图（b）所示，其中 R L 为变阻箱。3）调节变阻箱 R L ，使毫安表的读数依次为表中所列电流值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中。表 I ( mA ) V ( V ) 4）在图上绘制实际电压的伏安特性曲线， 要求 ：理想电压和实际电压的伏安特性曲线画在同一坐标轴中。图 四 、 实验 结论及总结实验 1 基本元件伏安特性的测绘 原始数据实验 2 含线性
5、单口网络等效电路及其参数测定 一 、 实验目的 1.验证戴维南定理和诺顿定理，加深对两个定理的理解。2.通过对含线性单口网络外特性及其两种等效电路外特性的测试、比较，加深对等效电路概念的理解。3.学习测量等效电路参数的一些基本方法。二 、 实验 设备 1.电路分析p 综合实验箱 2.直流稳压电 3.万用表 4.变阻箱 三 、 实验内容 1.含线性单口网络端口外特性测定 图 1）测量电路如图所示， R L 为变阻箱，直流稳压电的输出电压为 10V。2）调节变阻箱 R L ，使其阻值依次为表中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中，并计算通过负载 R L 的电流值填写在表格中。表
6、 R L ( K Ω) V AB ( V ) I AB ( mA ) 3）在图上绘制含线性单口网络的外特性曲线。2.等效电路参数测定 1 1 ）测量含线性单口网络开路电压 U U OC 图 （1）测量电路如图所示，直流稳压电的输出电压为 10V。（2）用伏特表测量含线性单口网络两个端口 A、B 间的电压，即为开路电压 U OC 。U U OC = 2 2 ）测量含线性单口网络短路电流 I I SC 图 （1）测量电路如图所示，直流稳压电电压为 10V。（2）用毫安表测量通过含线性单口网络两个端口 A、B 间的电流，即为短路电流 I SC 。I I S SC C = 3 3 ）测量含
7、线性单口网络等效内阻 R R 0 0 （1 1 ）半压法 图 a.测量电路如图所示，直流稳压电的输出电压为 10V。b.调节变阻箱 R L ，当 U AB = 时，记录变阻箱的阻值。R R 0 0 = （2 2 ）开路电压、短路电流法 3.验证 戴维南等效电路 图 1）测量电路如图所示， R L 为变阻箱， 注意：U OC 和 R 0 分别为前面测得的开路电压和等效内阻。2）调节变阻箱 R L ，使其阻值依次为表中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中，并计算通过负载 R L 的电流值填写在表格中。表 R L ( K Ω) V AB ( V ) I AB ( mA
8、 ) 3）在图上绘制戴维南等效电路的外特性曲线。4.验证 诺顿等效电路 图 1）测量电路如图所示， R L 为变阻箱， 注意：I SC 和 R 0 分别为前面测得的短路电流和等效内阻。2）调节变阻箱 R L ，使其阻值依次为表中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中，并计算通过负载 R L 的电流值填写在表格中。表 R L ( K Ω) V AB ( V ) I AB ( mA ) 3）在图上绘制诺顿等效电路的外特性曲线。要求 ：将本实验 1、3、4 部分要求的含线性单口网络、戴维南等效、诺顿等效三条外特性曲线画在同一坐标轴中。图 四 、 实验 结论 及 总结实验
9、 2 含线性单口网络等效电路及其参数测定 原始数据实验 3 一阶电路响应的研究 一 、 实验目的 1.掌握 RC 一阶电路零状态响应、零输入响应的概念和基本规律。2.掌握 RC 一阶电路时间常数的测量方法。3.熟悉示波器的基本操作，初步掌握利用示波器监测电信号参数的方法。二 、 实验 设备 1.电路分析p 综合实验箱 2.双踪示波器 三 、 实验内容 1.RC 一阶电路的零状态响应 图 图 1）测试电路如图所示，电阻 R = 2kΩ，电容 C = μF。2）零状态响应的输入信号如图所示，幅度为 5V，周期为 1ms，脉宽为。3）将观测到的输入、输出波形（求 τ 值放大
10、图）存储到 U 盘，课后打印并贴在图上相应方框处。要求：在图上标记相关测量数据。4）测量响应波形的稳态值 u C (∞) 和时间常数 τ 。u u c c ( ( ∞ ) = τ = 图 2.RC 一阶电路的零输入响应 图 图 1）测试电路如图所示，电阻 R = 2kΩ，电容 C = μF。2）零输入响应的输入信号如图所示，幅度为 5V，周期为 1ms，脉宽为 3μs。输入波形 输出波形 ( τ 值放大图) 3）将观测到的输入、输出波形（求 τ 值放大图）存储到 U 盘，课后打印并贴在图上相应方框处。要求：在图上标
11、记相关测量数据。4）测量响应波形的初始值 u C (0) 和时间常数 τ 。u u c c ( (0 0 ) = τ = 图 四 、 实验结论及总结输入波形 输出波形 ( τ 值放大图) 实验 3 一阶电路响应的研究 原始数据实验 4 4 二阶电路响应的研究 一 、 实验目的 1.观测二阶电路在过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种状态下的响应波形，加深对二阶电路响应的认识和理解。2.掌握振荡角频率和衰减系数的概念。3.进一步熟悉示波器的操作。二 、 实验 设备 1.电路分析p 综合实验箱 2.双踪示波器 3.变阻箱 三 、 实验内容 1 1 .RLC 二阶电路的零状态响应 图
12、图 1）测试电路如图所示， R 为变阻箱，电容 C = μF，电感 L = 。2）零状态响应的输入信号如图所示，幅度为 5V，周期为 1ms，脉宽为。3）调节变阻箱 R ，观察 RLC 二阶电路零状态响应的三种状态波形（欠阻尼、临界阻尼和过阻尼），将波形存储到 U 盘，课后打印并贴在图上相应方框处。要求：在临近阻尼状态波形图上标记该状态下的临界阻值。图 2 2 .RLC 二阶电路的零输入响应 图 图 1）测试电路如图所示， R 为变阻箱，电容 C = μF，电感 L = 。2）零输入响应的输入信号如图所示，幅度为 5V，周期为 1ms，脉宽为 3μs。3）调节变阻箱 R ，观察 RLC 二阶电路零输入响应的三种状态波形（欠阻尼、临界阻尼和过阻尼），将波形存储到 U 盘，课后打印并贴在图上相应方框处。要求：在临近阻尼状态波形图上标记该状态下的临界阻值。4）取 100 R= W ，观测波形相邻两个波峰或波谷的电压值 u 1m 、 u 2m 和振荡周期 T d ，计算振荡角频率 第 7 页 共 7 页