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1、实验一元件特性的示波测量法一、实验目的1、学习用示波器测量正弦信号的相位差。2、学习用示波器测量电压、电流、磁链、电荷等电路的基本变量3、掌握元件特性的示波测量法加深对元件特性的理解。二、实验任务1、用直接测量法和李萨如图形法测量R C 移 相 器 的 相 移 即 为，-（pu C实验原理图如图5-6 示。2、图5-3携戋，测量网电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线（电源频率在100Hz1000Hz 内）：（1）线性电阻元件（阻值自选）（2）给定三 晚性电B 函 件（测量桎E范围由指导教艇合定）电?各如图5-73、按图5 4 峨测量电容元件的库伏特性曲线。4、测量线性电殿圈的韦安特性曲
2、线，电路如图5-55、测量三噬性电蹴圈的韦安特性曲线，电源通过电源变压器供应电路如图58 所示。1502图 5-7这里，电敏压器的副边没有保护接地，示波器的公共点可以选图示接地点，以减少误差。三、思考题1、元件的特性曲线在示波器荧光屏上是如何形成的，试以线性电阻为例加以说明。答：运用示波器的X-Y方式此时锯齿波信号被切断，X轴输入电阻的电流信号，经放大后加至水平偏转板。Y轴输入电阻两端的电压信号经放大后加至垂直偏转板，荧屏上呈现的是Ux,UY的合成的图形。即电流电压的伏安特性曲线。3、为什么用示波器测量电路中电流要加取样电阻r,说明对r的阻值有何规定？答:由于示波器不辨认电流信号，只辨认电压信
3、号。所以要把电流信号转化为电压信号，而电阻上的电流、电信号是同相的，只相差r倍。r的阻值尽也许小，减少对电?各的影响。一般取1-9。四、实3渊 果L电 元件输入输出波形及伏安恃性2.二极管元件输入输出波形及伏安特性实验二基尔霍夫定律、叠加定理的验证和线性有源一端口网络等效参数的测定一、实验目的1、力陈对基尔霍夫定律、叠加定理和麟隹南定理的内容和使用范围的理解。2、学习线性有源一端口网络等效电路参数的测厘方法3、学习自拟实验方案，合理设计电路和对的选用元件、设备、提高分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路普遍合用的基本定律。无论是线性电路还是非线性电路，无论是三
4、印寸变电路还是时变电路，在时亥嗨进流出节点的电流代数和为零沿闭合回路的电压降代数和为零。2、叠加定理在线性电路中每一个元件的电位或电压可以当作每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上所产生的电流或电压的代数和。叠加定理只合用于线性电路中的电压和电流。功率是不能叠加的。3、麟 南 定 理戴维南定理是指任何一个线性有源一端口网络，总可以用 T 电压源与电阻串联的有源支路来代替,电压等于该网络的开路电压u O“而电阻等于该网络所有独立源为零0拂口等效电阻电4、测J f线性有源一端口网络等效参数的方法介绍线性有源一端口的开路电压。碇及短路电流小 的测量用电压表、电流表直接测出开路电压。加蜘 珞 电 流
5、G。由于电压表及电流表的内阻会影响测 跋 果，为了减少测量的误差，尽也许选用高内阻的电EE表和氐内阻的电流表，若仪表的内阻已知，则可以在测量结果中引入相应的校正值，以免由于仪表内阻的存在而引起的方法误差。(2)线性有源一端口网络等效电阻&g的测量方法1)线性有源一端口网络的开路及短路电流G，则 等 效 电 阻 为 夫=组 这种方法比较简便。1 SC但是，对于不允许将外部电路直螭路或开路的网络(例如有也许因短路电流过大而损坏内部的器件)，不 能 硒 此 法。2)若被测网络的结构已知，可先将线性有源一端口网络中的所有独立电源置零，然后采用测量直流电阻加法测量(3)用组合测量法求U ,R的测量线路如
6、图1-1所示。在被测网络端口接一可变电阻RL,测得RL两端的电压5 和RL的电流11后，改变电阻治值测得相应的跳、12,则可列出方程组解得:Uoc-Reqi 1=U U oc-Req 72=6-u?12Tl根据测J*时电压表、电流表的接法可知，电压表内阻对解得的U次没有影响，但解得的凡”中包含了电流表的内阻，所以实际的等效电阻值尺组1只要从解得的R约中减去RA即可。由上可知，此法比起其它方法有消除电压表内阻影响及很容易对电流表内阻影响进行修正的特点。同时它又合用于不允许将网络端口直携g路和开路的网络。(4).参考方向 A无论是应f f l 网络定理分析也各还是 行实验测懂，商要先假定电E和 D
7、 0;n U电流的参考方向,只有这样才干拟定电压和电流是正值还是负值。T B-如图L 2,如何测量该支路的电压U?一方面假定一个电压降的方向，设U的压降方向为从A到B这是电压U的参考方向。将电压表的正极和负极 图分别与A端和B端相联若电压表才而正偏则读数取E说明参考方向和真实方向一致；反之电压表读数为负说明参考方向和真实方向相反。三、实验任务(-)基尔8夫定筋口勖口定理的验f f i1、睡 图 1-3实 验 胸 电 S 各 图 触，并按标出每个支路电流参幼向和电阻 降的正负号，将理论计算值填入表1 1中图13叠J嗨 期 懒 鞋 路(S表 1-1U s l单作 用独U s2单作用假叠 力 口 后
8、电 流、电 压Usl、Us2共同作用 立(mA)/1hAII，2II，3工+/;/2+/;”13+I3hr2h理论计算373-16.021.324.036.012.013.32033313.320.033.0量果测结37.0-15.81 .023.836.011.913.220.232.913.020.033.0单 位(V)U；。2。3U；U 1。31 IU；+U；u2+U”2U3+U35U2U3理论计 算2.80-3,203.201 .807.201.801.004.005.001.004.005.00量果测结2.703.133.13-1.757.101.750.953.974.880.96
9、3.984.93叼 寸 丁 沌 颜J量结果73=57.5;73=1.20/；=37.0U；=0.40A +/；=9 4 5U 3+U 3=1 3=82.0U3=2.30四、思考题1、假 痔 出 每 小 璐 电 流 皿 参#方 向 从 理 论 i十篇口媛测量能否得出对的的结论？知十么？答：不能得出对的结论。由于进行理论计算的第子就邸定每条支路的参考方向这是进行理论计算的基砒不拟定参考方向理论计算就无法进行；在实验测量中，假如不标出支路的参考方向，就不育骸定测出数据的正负，从而无法判别支路电流电压实际方向,不能得出对的数据。2、如图1-3电路图,并将电阻R3蟠 二 极 管 2 c z 82H实验结
10、果是二极管支路电流和电压降不符合叠Ira定理还购献路电满口电度匀彳帝哈勤口定理？答所前璐电潮口由母羽的合勤口定理。3、用C 31-V 直流电压表和MF18万用表电压档测开路电压哪个值更接近于理论值，为什么？答 用 MF18 测量更接近于理论值。由于M F 18的内阻大于C31-V的内阻所以用MF18测量电压对于夕卜电路的影响比C31-V小。实验三交流参数的测定及功率因数的提高一、实验目的1、力的理解正弦交流电路中电压和电流的相量概念。2、学习单相交流电路的电流、电压、功率的测量方法。3、学习用交流电流表，交流电压表、功率表、单相调压器测量元件的交流等效参数。4、了解并联电容提高感性负载功率因数
11、的原理与方法二、实验任务1、分别测量电阻R、电感元件L,电容C 的 交 流 参 数 殿 如 图 3-33。图 3-32、分别测量R、L,C 及电容与电 串联，并联时的等效的I跟并用实验的方法判别I蹴 性 质3、现有电流表、电压表和灌蛟阻器、调压器，如何用实验的方法测试某电四圈的物参数，设计出实验方案及电路图。4、实验雌及规定按图3-3触 检 查 无 误 后 通 电 触 通 S W 4,调电压慢感上升使电源表麒为0.5A,注意读电流时，电压表功率表开关要断开，(这三个表在读数时要分别读。)再接通电压表读出电压值，记下此时的电压值，以这个值为基准不变，保持不变，以后调节电阻值使/,=().5A 调
12、电容值使IC=O.5 A,接通功率表分别读出三个元件的功率值；懒 电 压 不 变，再测出3 个并联电路的电压和电流值以及功率值三、实 邮 据够则元件测 得 值计 算 值U（v）I (A)P (W)cos(pl z i（n）R(C)X(Q)L(H)C (F)电 容9 70 50.2 4 00.0 0 51 9 40.9 61 9 3.9 91.6 4 2 MF电 感9 70 51 2 3 40 2 5 41 9 44 9.3 61 8 7.6 1 50.5 9 7R9 70 54 9.9 41 .0 31 9 41 9 40R|L(R 串 L)9 70.7 9 06 2.00.8 0 91 22
13、.7 89 9.3 47 2.1 5 60.2 3R IP(R 串 C)9 70.7 15 0.6 70.7 3 51 3 6.6 21 0 0.5 29 2.5 23 4.4 P FR|L|C9 70.6 46 1.6 50.9 9 31 5 1 .561 5 0 51 7.8 92、电路功率因麒高的研究（1）按自己设计的电路图簸，缴表据自拟，测出C=0时，UL、UR、I、PL、PR及5功率、计算负载端的cos 。（2旅次增长电容C值，使电路负载端的功率因数逐步提高，直至电路呈容性为止测出不同C值时的U、I、P 计算c o s p。（3测H cos。=1时的电容值。登记表格 功率表 Um=3
14、 0 0 V L=0.5 A C w=0.2 （w/格）r=7.3 6Q基本电路测量值 U=2 1 8 (V)5F19 8(V)U t,=6 1 (V)结论：0=0镇+口灯C(PF)1(A)IL(A)Ic(A)U(V)P(W)P颉w)P 蜥(W)COS000.3 4 00.3 4 00.0 0 02 1 82 5.80.8 52 5.00.3 420.2 3 00.3 4 00.1 3 52 1 82 6.00.3 92 5.60.5 14.4 7（谐振）0.1 5 50.3 4 00.3 3 02 1 82 6.00.1 82 5.80.7 660.1 9 50.3 4 00.4 3 02
15、1 82 6.30.2 82 6.00.6 180.3250.3 4 00.58021827.20.7826.40.37四、思考题1、蟋 时，若我目调压器凰i和副脑接反会魁了什么情况，刈+么？答:陶加嗝地接反会使调压告虢毁。2、用三表法测参数匆卜么在被测元件两端并接实验电容可以判断元件的颐，用相量图说明。答：并接电容后,总电流会发生变化，假如电艘大则说明是感性，电流变小则说明是容性。3、测元件Z所消耗的有功功率，源捌下图中功率表的指针是正偏还是反偏接法对的吗？(d)图 3-5答:(a)图反偏，(b)图正偏，(c)图正偏5(d)图正偏。(a)(b)图对的,(c)(d)图不对的。4、感性负载的功率
16、因数用并联电容的办法而不用串联的办法？答:电路并联电容后，可以使总支路上的电流减小，从而减d视在功率，而不影响感性负载的正常工作即感性负载所消耗的有功功率不变。假如采用串联电容,当两端电压不变的情况下,感性负载两端电压会发生变化而回路中的电流随着电容的增大而增尢当容抗和感抗相抵消时，回路中的电流最大,这样,视在功率是增大的，负载消耗的有功功率也增大，所以串联电容不能有效地提高功率因数。答：用电容实现功率因数的提高是运用了在交流电路中电容两端电流相位超前电压90的特性在感性电路中串联电容,电流受到电感的影响不能超前电压笫,。实验四一阶电路的响应一、实验目的1、学习用示波器观测和分析动态电路的过渡
17、过程。2、学习用示波器测量一阶迎的时间常数。3、研究T 介电路阶跃响应和方波响应的基本规律和特点。4、研究RC微分电路和积分电路二、实验任务1、研究RC电路的零输入响应与零状态响应和全响应实验电路如图小8所示。为直流电压源r为初始值的充电电阻。开关一方面置于位置2,当电容器电压为零以后，开关由位置2转到位置1,即可用示波器观测到零状态响应波形;电路达成稳 以后,1曝下电路到达稳 的时间。开关再由位置1转到位置2,即可观测到播入响应的波形。在R、C两端分别观测零输入响应和零牍响应时分 和 J （。的波形。分别改变R、C的数值观测螂i入响应和零状态响应时，生（。和）（，）的波形的变化情况。观测全响
18、应时，取Us,分别为2 V,10v,12V.接线时注B 电源极住在U s 分别大于、小于、等于Us,三种情况下，观测收）的波形,注意不能同时将K 和K 投向电源。2、备（电容值选在0.1 1近 之间）三、实验数据1.电容器充放电实验数据记2.描录RC微分电路和RC枳分电路（崎 入，输出波形，并计论构成上述两种电路的条件。时 间（秒）0102030405060708010 0200充电电压06.28.69.429.79.9.99.99.99.939.9(V)71861333放电电压13.1.30.50.0.080.00.01000(V)0572162图9-9RC微分电路的输入输出波形R=lkI反
19、接 U i2=w L i I+w L 2I 2M w I0 1 2(正 接)1 2(反接)=MU 1 2(正接)-U i X 反 接)/4 Q i由上述实验值计算LU的值：正接:U i 2=r J+j c o L i i+j 3M 可(n(L i+M)i U i=c o(L i+M)I :U i z=r 2i+j a L 2i+j c o M j C O(L2+M)I U 2=a/L 2+M)i当条件为 f=1 0 0 0 H z 1=1/1 0 0 0 (A)时贝 lj L,U i L 与L Wc o I-M(三)耦合系数大小的研究0mQQ按图1 4 1 实验邨钳勰测量i 窿两他圈在平行靠紧
20、、垂直靠紧时的5。值，计算M值分析K值大小，并观测坪行拉开和垂直拉开以及任意位置时的U w 值的变化情况从而可知M值和K值的变化情况。图 1-41三、娄胡表格电怯(a)I=1 23mA接法反接(b)I=40mA接 出 口 贩电压高储去(a)Ui=lVU2=l.9VU(j=2.9 V接法：(b)Ui=lV5=1.85 VUo=O.8V掇去：瞰次级开路法UR(V)f(Hz)5。或 Ui(v)M(mH)L 接电源IV10000.5993.9L2接电源IV10000.5993.9IV20231.229 7.0正、反向串测 量 值计算值UR(V)U1(V)U2(V)U|2(V)M(mH)K力 藤(a)1
21、0.952.83.7597.50.713 (b)10.2651.5 51.3 0四、思考题：(1)说出你判别同名端的方法及其原理答若两线圈的异名端相联称为正相串联。其 物 电 感Ld=L+L?+2M。显然，物顿X G X反运用这个关系，在两个线圈串联方式不同，加上相同的正弦电压，根据回路中电流值的不同，即可判断出同名端同样的，当回路中流过相同的电流通过测*不同的端口电压也可判断出同名端。线 圈1中磁通发生突变，线圈2产生f互 感电动势,电表的指针就会偏转，根据同名端的定义电睡 正 端 与 电 源 接“+”端为同名端,若反偏则为异名端。(2)在用正反的串联法测互感时，为什么要保证UR=1V?答：
22、由于保证UR=1Y就可以保证回路中电流是一个定值。(3)还可以用什么方法测互感系数？答：用三表法或交流电桥法测出两个耦合线圈正向串联和反向串联的等效电感，则互感4(4)还可以用什么那去判别同名端？答：用交流电桥直接测量不同串联方式时的两线圈的等效电感，也可以判断其同名端。实验八三相电路的研究一、实验目的1、通过实验研究掌握三相电路的基本特性和相序鉴定方法2、学习三相负载的星形连接，三角形接法以及两科按法下，线电压、相电压裁电流，相电流测试方法3、研究三相负载作星形噬和三角形联接时对称负载和不对称负载情况下线电压与相电压段电流和相电流的粽。4、分析和比较对称、不对称负载星形联接时中线的作用。5、
23、观测了解三相负载各种瞰方式下出现断线断相时，电压、电流的变化。6、学会用三瓦特表法和二瓦特表法测 量三相负载的有功功率。二、实验任务1、三相负载星形联接，按照Y 接法原则，自拟实验段各，并按副蛾测量电流、电压、负载功率，自拟数据表格，将数据填入表中。观测实验现象负载不对称#中线时各柑灯泡亮度是否刚羊,无中线时,各柑灯泡亮度如何变化,测量当其中一相负载断开后，其它两相负载的相电压，相电流的变化情况。2、牺惺三相负载三角形联接电路的电压、电流和负载功率填入表中，表格自拟（分对称负载和不对称负载两种情况）3、5 0 序的测定实验电路参照教材中电路自画，设A 相电容C=4B 相、C相灯泡均为220V、
24、6 0 W各一只，接通电源在无中缆青况下观测两只灯泡的亮暗顺序，按容亮暗，相应ABC判别电源相序。4、三相电动机负载功耗的蝴测量三相电动机星形接法和三角形接法两种情况下的空载功耗自拟实验电路,测J1环节和数据三、弟 勰 据1.星形接法电压、电流测量值登记表格:2.三角形接法电压、电流测量值登记表格:待 测内容UAB(V)UB C(V)UCA(V)UA N WUBN(V)（V）I A(A)IB(A)1c(A)3N(V)1N(A)对称负载有中线22022322 2127129.51 2750.3 550.3 550.357/0.06无中线2202232221 22.5123.51 2450.355
25、03 540.360X 0/不对称负载有中线22 0223222127.51 29.5127.50.1400.2 130.357/0.195有中线21922422216315275.00.1600.2300.2 8647/彳 据实 验 电 UA B(V)UB CUCAMIA(A)1c(A)1ABI BC(A)1CA（A）角形接法对称负载2202232 2 00.8050.80 00.8100.4650.4 650.470不对称负载2212212220.5800.4000.6550.1830.2 7 80.4703.三相负载有功功率测量登记表格:测量值与计算值实验内测 量 值计算值PA(W)PB
26、(W)P c(W)P 1(W)P N W)三相总功率2P(W)Y o负载对称 4 4/4 4 x3=1 3 2负载不对称:瓦法1 82 64 4/1 8+1 6+4 4-8 8Y负 载 对 称 一、二瓦法4 4/6 6.46 84 4 x3=1 3 26 6.4 4 6 8=1 34.4负 载 不 对 称 二、三瓦法2 53 3.22 0.73 2 54 9.72 5+3 3.2+2 0.7=78.93 2.5-M9.7=8 2.2负载对称 二瓦法/1 4 11 5 41 4 1+1 5 4=2 9 5负载不对称 二瓦法/1 1 58 01 1 5+8 0=1 9 5四、思考题：1、对于照明负
27、载来说为什么中线上不允线接保险丝。答：由于照明负载是不对称负载中线上有电流并且电流是变化当电流变化使保险丝烧断，就会发生不对称负载无中线的情况。2、试分析，负载对称星形连接无中线,若有一相负蜘路或断路对其余两相负载的影响答：若有一相负螭路或断路其余两相负载两端的电E为3 8 0 V,就会檄棋余两相负载。3、用二瓦法三瓦法测量三相四线制(不对称)负载功率，核算三相总功率时，两种方法得到的功率值不同，为什么，哪种对？答:由于三相四线制（不对称）负载时，中线上有电流，两瓦法测量的是电路上消耗的总功率，而三瓦法测量的是各相负载上消耗的功率，用三瓦法测量的功率对，它反映的是三相负载消耗的实际功率。4、三
28、相电源相序判别它的原理是什么？4、负载星形联接无中线时，若其中两相断，余下一相能否正常工作，为什么？若断一相，其余两相能否正常工作？答：负载星形腺无中线时，若其中两相断，余下一相不能正常工作，由于无中线，不育能成回路。若断一相，其余两相不能正常工作由于其余两相构成串联回路，他们的端电压是38 0 Vo5、为什么星形雌的负载一相变动会影响其他两相，而三角形接时，一相负载变动对其他两相没有影响?答：由于星形蹴的负载一相变动，各相的相电压就发生变化，从而影响负载的正常工作，而而三角形接时，相电压等于线电压是一个定值，不受其他相的影响。实验三运算放大器和受控源-实验目的1.获得运算放大器和有源器件的感
29、性知识2.学习具有运算放大器电路的分析方法。3.测试受控源的特住并通过测试受控源的特性加深对媚源特性的结识。二实验原理运算放大器是一种有源三端元件，它有两个输入端,一个输出端和一个对输入和输出信号的参考地端。“+”端称为非倒相输入端，信号从非倒相输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地端*说极性相同。“一”端称为倒输入端，信号从倒和输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地端来性相反。运算放大器的电路侬为一受控源，在它的外部接入不同的电路元件，可以实现信号的例圾算 或 阕 败 换，它的应用极其广泛。具有运算放大器的电路是一种有源网络，在电路实验中重要研究它的端口特性以及了解其功能。本实验将要研究
30、由运算放大器组成的JI种基本线性受控源电路。受控源是一种拥蚊1电源，这种电源的电压 电流是电路中其他部分的电压或电流的函数，或者说它的电流或电压受 电路中其他部分的电压或电流的控制。根据控制量和受控量的不同组合,受控源可分为电压S制电压源(VCVS),电压控制电流源(VCCS),电流控制电压源(CCVS),电流控 制 电 海 耻CCS)。实际的受控源其控制量与被控量之间不是线性关系它们可用一条曲线来表达。通常，曲线在某T围内比较接近直线即在直线范围内，受控量的大小与控制量成正比其斜率(囚g，Y，p)为常数。若超过直线范围就不能僻雄一关系。1.如图2-1是一个电压控制电压源(VCVS)图2-1却
31、莺承性压漏0电莺承性流源由抱负放大器的重要性质可知Un=Up=UsIR I=U,I/R 2 IRZ=I R IU=IR I R|+LR 2=IR I(RI+R 2)=UI/R 2(R.+R2)=(1+R1/R2)USU=US/U=H-R,/R 2该电路的电磁制系数u,反映了输入电压对输出电压的控制,它的修电路模型为图2-2U的大小由R|/R2控制，U称为电压放大系数2 .将该图中R当作负载电阻，则这个电路就成为一个电压控制型电流源(V C C S)is=iR=u/R2g=i/u F 1 /R,g 受 R的控制，而与负载无关。G称为转移电导，其等效电路模型为图2-33 .如图2 4 是电流控制电
32、压源(C C V S)用运算放大器的基本特性分析可知运算放大器输出电压火=淞输出电压受输入电流的控制,控制系数为一R，称为转移电阻。其等效电路模型如图2-5图 2-44 .如图2 -6 运算放大解1 成一个电流控制电流源(C C C S)L=-U/R2=-US/RI图2-5l 3=-U/R 3=I|R 2/R 3I o=Ii+l3=Ii+11 RyR3=11 (I+R2/R3)a=I J I i=1+R2/R3输出电流受输入电流的控制而与负载无关，只与组成电珞的参数有关，a 称为电流放大系数。其修邨各模型如图2-7图 2-6图2-7三实验(铐1.测试电压控制电压源和电压控制电流源(如图2T)电
33、路接好后，检查线路无误，先调节输入电压5=0,然后接通运放供电电源，调节分压器使V+,V-各为1 5V,当运放工作正常时,有Uo=0和 I 0。(2)接入激励电源5,取5分别为0,0.5V,IV,1.5V.2 V.2.5V,3V,在不同的U,时，测出Uz及 I。的值，t限 于 表 2 1 中。表 2-1给定值Ui(V)0.51.01.52.02.53.0VCVS测厘值U2(V)0.992.02.974.04.976.0计算值1.982.001.982.OO1.992.OO理论值222222VCCS测量值L(mA)0.51.01.52.02.53.0计算值g(ms)111111理论值g(ms)1
34、11111(3)保持上为 1.5V,改变R 的值，分别测量U,L 记录于表2-2表22U|=1.5 V R，=1K 给定值R i (K Q)1.02.03.04.05.06.0V C V S测量值3)3.004.5 05.9 57.5 09.0 01 0.4 5计算值2.0 03.0 0 3.9 75.0 06.0 0 6.9 7值2.0 03.0 04.0 05.0 06.0 07.0 0V C C S测境值Io(m A)1.5 01.5 01.5 01.5()1.5 01.5 0计算值g(m s)0.0 0 10.0 0 10.0 0 10.0 0 10.0 0 1 0.0 0 1g (m
35、 s)0.0 0 10.0 0 10.0 0 10.0 0 10.0 0 1 0.0 0 1(4)将输入电压U,从 3 V继续增长至7 V左右，测量I 腺 U”观测U。的变化规律及运放的缓性工作范围并说明因素。试用双踪示波器观测图2-4 电路的控制特性U 1=/(U),测试方法及测雌格自拟。2 .测试电流控制电压源的特性如图2 4(1 )给定风为1 K Q,U 为 1.5 V,改变R 的阻值分别测量L 和U.的值，记录于表格,表格自拟。注意倒相输入时U。的实际方向。C C V S U r i.5 V R k 1 K Q给定值Ri(K Q)0.512345测量值I i(m A)3.0 01.5
36、00.7 50.5 00.3 7 50.3 0U2(V)-3.0 0-1.5 0-0.7 5-0.5 0-0.3 8-0.3 0计算值rm(Q)-1 0 0 0-1 0 0 0-1 0 0 0-1 0 0 0-1 0 0 0-1 0 0 0(2)保持U 为 1.5 V,R 为 1 K Q,改变R2 的阻值，分别测量L和U。的值，记 录 表 格，表格自拟。C C V S UFI.5 V R 尸 1 K Q给定值Rz(K Q)12345测量值I i(m A)1.5 01.5 01 .5 01.5 01.5 0a(v)-1.5 0-2.9 7-4.4 55.9 2-7.4 2计算值心(。)-1 0
37、0 0-1 9 8 0-2 9 6 7-3 9 4 7-4 9 4 73 .测试电流控制电流源|等性(如图2-6)给定U为 1.5 V,R为 3 K Q,电和Rs 为 1 K Q,负载RL分别为0 Q,5 0 0 Q,2 K C,3 K Q,测量并记录I i 及 L的值cccsUi=l.5VR=3KQR2=R=1 K Q定值R.(KQ)0.51234测量值Il(mA)0.50.50.50.50.5U2(V)1.01.01.01.01.0计算值a2.02.02.02.02.0(2)保持Us为 1.5V,RL为 IKC,R 2和 R为 IKC,R分别为 1KC,1.5KC,2KQ,2.5KQ,3K
38、C,测量并记录L和 I”的值C C C S Ut=1.5V R=1KQ RFRFIKQ给定值R i(KQ)11.522.53测量值I i(mA)0.5 00.600.7 51.001.50U2(V)1.001.2()1.502.003.00计算值a2.02.02.02.02.0 保 持 U为 1.5V,R.,R 为 1KC,Ri为 3 K C,分别取R,为 1KQ,2KQ,3KQ,4KQ,5KQ,测量并记录L和 I。的值CCCS Ui=1.5V R.=3KQ R=R=1KQ定值R(KQ)12345测量值Ii(mA)0.5 00.500.500.5 00.50U2(V)1.001.522.032
39、.5 53.05计算值a2.003.044.065.106.10(4)实验表格自拟，并计算上述三种情况下B的值四注意塞页1.运算放大器必观峻组直流工作电源才干正常工作,电源电压不自继过规定值,电源极性不能搞错,以娜坏运放。运放的工作包E I心|18,运放的输出端不能 接接地。2.实验中，运放的输出端不能与地端短接，否则会烧坏运放。3.实验电路应检查无误后方可接通供电电源当运放外部换接元件时，要先断开供电电源。4.做电流源实验时，不要使电流源负载开路。5.实验中缄有问题时，应一方面检查供电电源是否工作正常,再用万用表检查运放是否工作在线性区。五.预习规定1.复习运算放大器及受控源的有关理论知识。
40、2.根据实验电路参数,计算出实验任务1 ,2中的每个控制系数的理论值。3.设计任务2,3的实验数据表格。六、实验报告规定1.翻 咯 组 实 嬲 据 并 对 表22中的测量数据变化规律作出解释。2.分析测量值误差的因素七、考题1、写出受控源与独立源的相同点与不同点。答湘同点：它们都能输出电流或电压，在进行电路计算时，承原可当作独立源。不同点:熠源的输出量受其控制量的影响，随控制量的改变而改变。2、运放管脚有电源端子V+、V-,为什么运放在工作时必须接上V+、V-电源？实验用的运放板上还接上二只二极管起何作用?实验中若电源接反会出现什么情况？答：接二极管起帏作用，防止正负输入端电压差太大将运放烧坏
41、。电源接反会将运放烧坏。实验十负阻抗变换器及其应用一、实验目的1、获得负阻变换器的感性结识。2、学习和了解负阻扰变换器的特性，会运用运算放大器构成负阻防变换器，3、应用麟隹南定理测定具有负电阻的电压源的伏安特也能根据测试规定制定合理的实验方案，选用合适的仪器仪表对的测量负电阻的阻值、伏安特性曲线。4、观测RLC串联极各的方波响应和状态轨,能对际绘制响应波形和状翩迹。二、实验任务1.测定负电阻的伏安特性实验线路如图1此 所示:仇图 10-6分别测定RL?2 0 Q和RL=1000Q时，等效负阻抗的伏安特性。实验登记 格自拟R i=Rz=3KQ Us=1.5VRL（。）4006201000u.（v
42、）151.51511 (mA)-3.75一 2.4215Z(Q)-395-6261000使U,在O-3V 的范围内，取不同的值测量相应的L 值（即测量图中UR注意URI的正负号）。计算负电阻的数值，绘出负电阻的特性曲线。U|(V)0.5(V)1 (V)1.5(V)I (mA)-0.85 4-1.5 8 6-2.4 0 3Z(Q)-585.4 8-6 30-624.22Ii(mA)0图 10-72.自拟实验方案和实验电路测定具有负内阻电压的夕倜生曲线，数据表格自拟。Rs=300Q 1=1.5VRL(C)4 0050060010005 (V)5.753.7 562.9082.14L(mA)14.2
43、77.5124.6872.143.观测负阻抗变换器的u-i 特性曲线并读取-R 值。自拟实验电路和数据表格，观测并记录R L取 1000 Q和5 0 0 Q时，负阻抗变换器伏安特性斜 的变化，如图107。4 观测负阻屐换器的u、i 相位关系输入信号为幅值IV 的正弦波，R=3 00Q,R产 Rf=lKQ,CHl看 a 点，CH2看 a点用示波器观测并记录u、i 的波形。Vo5.观测R、L、C串联电路的方波响应和状态轨迹。R=5 0 O C 时实验十三万用表的设计、组装与校准一、实验目的1学 会 设 计、计算万用表各类测量电路;2学 习 万 用 表 电 路 的 组 装、调 试 与 校 准 的 方
44、 法3通 过 实 际 组 装 万 用 表，了解解决实际问题的方法。培养学生的工程设计和实践能 力。二、谢M玲根 据 实 验 室 提 供 的 表 头 参 数 规 定 设 计 量 程 为10mA、50mA、100mA、500mA的直流电流表电路。量程为2.5V、10V、100V的直流电压表量程为25V、50V、1 00V的交流电压表电路以及R x l、RxlO、Rx 100的欧姆表电路。1）表头灵敏度/。=150 pi A；或1mA表头；2）表头内阻以自己给定或实验室给定）；3）中心电阻与 =40。；4）“i=9V（层叠电池），生1.5V（一节一号干电池）；5）转换开关K（多挡级或单层三刀多挑转换
45、开关）。设计技术指标如下：直流电流测量电路。量程为0.5 mA、2.5mA、2 5mA、250mA四挡,由转换开关切换，规定准确度等级为2.5级。直流电压测量电路。量 程 为2.5V、5 V、25V、2 50V、500V共五挡,由转换开关切换，规定准确度等级为5级，电压灵敏度m=2k。V。交流电压测量电路。量程为5 V、2 5 V、250V、500V共四挡，由转换开关切换，准确度等级为5级，电压灵敏度A=2kQVo直流电阻测量电路。中心电阻尺讨=40C,准确度为2.5级 分“x 1 k”、“x 1 00 、“xlO”、“x l”四挡，由转换开关切换。三 设计方案1采用阻容器件设计万用表的量程；
46、2采用运算放大器扩展万用表的量程。（一）方案一的设计过程万用表是把磁电系微安表或毫安表头，配以不同的测量电路而形成了各种用途的仪表，如电流表、电压表、欧姆表和整流式交流电流表、电压表等测量仪表。再运用转换开关，使它在不同位置时，把表头接在不同的测量电路上，这样就把几种仪表统一在一个仪表中，这就是万用表。万用表是一个多用途，多量程的仪表可以用来测量直流或交流电流、电压以及电阻，有的还可以测量电容、电感、晶体管的静态参数等，它的电路是由分流、分压、欧姆测量以及整流等电路和转换开关组成、表头用以指示被测量的数值,它的满度电流一般为几微安到数百微安,满度的电流愈小,表头的灵敏度愈高。测量电路的目的是把
47、多种被测物理量转换为适合表头工作的直流电压或电流。转换开关用来实现对不同测量电路的选择和不同量程的切换。1.直流电流测量电路的计算一只表头只能允许通过小于它的灵敏度(/o)的电流，否则会烧毁表头，为了扩大被测电流的范围，就要根据所测电流在表头上并联合适的分流电阻使流过表头的电流为被测电流的一部分，被测电流愈尢分流电阻愈小。万用表的直流电流挡是多量程的，由转换开关的位置改变量程。通常采用闭环抽头转换式分流电路，如 图111所示。因考虑各测量电路共用一个表头，在表头支路中串联可变电阻”(3 0 0。)用作校准时使用，此外串联电位器肥(850。)作为欧姆挡调零时使用。这时表头支路电阻凡=1+RW2,
48、表头灵敏度4(150 g A)仍然不变。如 图11-1所示分流电阻值计算如下：设:=彳+与+弓+&=弓+弓+&=石+小当在最小量程挡，最小量程挡电流为/最小=/,时，由分流关系23.(1 3.1)R3=R J =R3I3=6人3-N)5 =+%(13.5)用 式(1 1.3)和 式(1 1.5),结 合 图 1 1-2 就可计算出各挡串联的电阻值R、R6、R、尺 8、o4.交流电压测量电路的计算现有的万用表表头几乎所有使用磁电系的。磁电系表头不能直接测量交流电，必须先将交流电压经整流电路变换成直流电压，使表头指针偏转，再根据整流后的直流电压与被测正弦交流电压有效值之间的关系，拟定被测正弦交流电
49、压的有效值。这种由磁电系表头与整流电路构成的测量交流电压的电表，称为整流系仪表。其 中 DH Eh是整流二极管;为了提高内阻，串 联 了 电 阻 凡 是 直 流 电 压 挡 的 分压电阻在这里可与直湘当共用。(1)串联电阻R 的计算图1 1.3中，。量程挡的内阻=R+&+口 曲(1 3.6)式中，RD I为二极管正向工作电阻(可查手册得到其值，一般半导体二极管的正向电阻为几百欧左右)；心,为考虑半波整流波形影响,a 6两端的等效电阻。半波整流时，波形因数为左=媪=2.2 2(1 3.7)式中，l e f f为正弦电流有效值,八、为半波整流后的电流平坳直。因此R =(%+R,vi)II(品4+&
50、P2)2 2 2(13.8)由式n 1.3)又可得5 量程挡内阻扁 1电压灵敏度n x 量 程U、则 R =(x U J(/?.+&+&)(13.9)电位器用的右边滑动触头是用来在校准时调节表头支路电流的，以提高电压表的准确度。(2)各量程内阻和各挡串联电阻值的计算仇蜀呈挡内阻舟)k：电压灵敏度泌量程Uk(1 3.10)根据计算出的各量程内阻值R.w ,计算各挡串联电阻值&、吊、R i。注意，止匕电路各挡串联电阻值的计算结果分别与直流电压各挡串联电阻值相等,所以两种测量电路可以共用电阻。5.电阻测量视各的计算用万用表测量电流和电压时，由于被测电路自身已有电流和电压，所以不必另加电源。但是在测量