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文檔簡(jiǎn)介
目錄
前言電路實(shí)驗(yàn)綜述.........................................3
實(shí)驗(yàn)一電子元器件伏安特性的測(cè)試...........................6
實(shí)驗(yàn)二受控源.............................................9
實(shí)驗(yàn)三基爾霍夫定律和疊加原理的驗(yàn)證......................12
實(shí)驗(yàn)四戴維南定理.......................................16
實(shí)驗(yàn)五儀器練習(xí)及電信號(hào)的測(cè)試...........................20
實(shí)驗(yàn)六RC一階電路的響應(yīng)測(cè)試.............................23
實(shí)驗(yàn)七RLC串聯(lián)諧振電路的研究............................27
實(shí)驗(yàn)八互感電路..........................................30
附錄實(shí)驗(yàn)室常用儀器使用說(shuō)明...........................33
§1-1電路原理實(shí)驗(yàn)箱RXDL1A介紹...............................33
§1-2DF2172B晶體管毫伏表....................................34
§1-3EE1642B1型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器...............................35
§1-4SS—7802A二蹤示波器.....................................37
前言電路實(shí)驗(yàn)綜述
實(shí)驗(yàn)是為了認(rèn)識(shí)世界或事物,為了檢驗(yàn)?zāi)撤N科學(xué)理論或假定而進(jìn)行的操作或活動(dòng),任何
自然科學(xué)理論都離不開實(shí)踐。科學(xué)實(shí)踐是研究自然科學(xué)極為重要的環(huán)節(jié),也是科學(xué)技術(shù)得以
發(fā)展的重要保證。
對(duì)于電路課程來(lái)說(shuō),在系統(tǒng)學(xué)習(xí)了本學(xué)科理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,還要加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能的
訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)課即為這種技能訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。電路實(shí)驗(yàn)是工科院校電類專業(yè)學(xué)生的主要實(shí)驗(yàn)
課之一,屬于專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的高低將直接影響學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的高低,而實(shí)
際動(dòng)手能力則關(guān)系到學(xué)生今后的工作和發(fā)展。因此,對(duì)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)該給予足夠的重視。
一'電路實(shí)驗(yàn)課的目的
1、通過實(shí)驗(yàn),鞏固、加深和豐富電路理論知識(shí);
2、學(xué)習(xí)正確使用電流表、電壓表、變阻器等常用儀表和設(shè)備,掌握并熟練毫伏表、直
流穩(wěn)壓電源、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、示波器等常用電子儀器的操作方法;
3、掌握一些基本的電子測(cè)試技術(shù);
4、訓(xùn)練選擇實(shí)驗(yàn)方法、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析誤差、繪制曲線、判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果、寫電類
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力;
5、培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、細(xì)致踏實(shí)的科學(xué)作風(fēng)和獨(dú)立工作的能力。
二'電路實(shí)驗(yàn)課的要求
一般實(shí)驗(yàn)課分為課前準(zhǔn)備、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)階段,各個(gè)階段的要求如
下:
1、課前準(zhǔn)備
(1)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,明確實(shí)驗(yàn)的目的、任務(wù)與要求,了解完成實(shí)驗(yàn)的方法
和步驟:并結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理復(fù)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí),完成必要的理論估算;設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)數(shù)
據(jù)的記錄表格,認(rèn)真思考并解答預(yù)習(xí)思考題.
(2)理解并牢記指導(dǎo)書中提出的注意事項(xiàng),了解儀器、儀表的使用方法,防止實(shí)驗(yàn)過程
中損壞儀器儀表。
(3)完成預(yù)習(xí)報(bào)告,報(bào)告中應(yīng)有實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、所用儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原
理、原理圖、實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)記錄表格,課前交指導(dǎo)教師檢查簽字后
才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(1)每個(gè)班的每位同學(xué)都有指定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和座位,實(shí)驗(yàn)室就是教室,除了有同樣的紀(jì)
律要求外,同學(xué)們還應(yīng)在上課前提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,首先看一下投影屏幕,是否有什么新的通
知,更改以及注意事項(xiàng)等,待打鈴后,指導(dǎo)老師將對(duì)該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容及注意事項(xiàng)作簡(jiǎn)要的介紹,
接著同學(xué)們按自己的學(xué)號(hào)到指定的實(shí)驗(yàn)桌上做實(shí)驗(yàn)。
(2)使用儀器設(shè)備前先了解其規(guī)格、量程和性能等,檢查儀器、設(shè)備是否齊全、完好,
如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)提出。
(3)接線。一般地說(shuō),每個(gè)實(shí)驗(yàn)都是通用的電路板,上面沒固定好要用的部分器件,同
學(xué)們還要按實(shí)驗(yàn)的要求做一些接線工作。接線時(shí)應(yīng)考慮儀器和設(shè)備安放的位置,要做到操作
方便,讀數(shù)方便,接線方便。接線時(shí)應(yīng)盡量的少,走線要清楚,以利于檢查。只有當(dāng)自己確
認(rèn)接線無(wú)誤時(shí)才允許接通電源或信號(hào)源,若自己不能確認(rèn)時(shí)一定要事先給指導(dǎo)老師檢查。有
些實(shí)驗(yàn)要更改電路,更改時(shí),首先應(yīng)從電源或信號(hào)源的輸出端處拆下連接線,然后更改電路。
嚴(yán)禁帶電更改電路,這是因?yàn)閹щ姼碾娐窌r(shí),稍有疏忽就會(huì)損壞儀
器和設(shè)備,也不利于人身安全。
(4)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中要膽大心細(xì),一絲不茍。對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和所得的數(shù)據(jù)應(yīng)做
好記錄。隨時(shí)分析、研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性,如果發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)查找
原因,如遇到事故發(fā)生,應(yīng)立即切斷電源,并報(bào)告指導(dǎo)老師.
(5)為了測(cè)取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),在選擇測(cè)試點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意使其分布合理。如曲線的彎曲段應(yīng)
多取幾個(gè)測(cè)試點(diǎn);每測(cè)試完一項(xiàng)任務(wù),暫不要拆線,分析判斷一下數(shù)據(jù)是否正確,若有錯(cuò)誤
可重新進(jìn)行測(cè)試。要求對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù),測(cè)前有預(yù)見,測(cè)后有判斷。
(6)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部完成后,原始數(shù)據(jù)經(jīng)指導(dǎo)教師簽認(rèn)后才有效,
以后不得再作任何更改。拆除實(shí)驗(yàn)線路前應(yīng)先切斷電源,拆完線后將
儀器設(shè)備復(fù)歸原位,清理好導(dǎo)線及桌面,經(jīng)老師驗(yàn)收后才可離去。
3、編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告
(1)編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)、分析與提高的階段。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)文理通
順、簡(jiǎn)明扼要、字跡端正、圖表清晰、分析與論證得當(dāng)。寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)采用學(xué)校統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)
報(bào)告紙,畫曲線、波形一般應(yīng)采用坐標(biāo)紙。交實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)應(yīng)附上原始數(shù)據(jù),如發(fā)現(xiàn)無(wú)指導(dǎo)老
師的簽字或擅自更改數(shù)據(jù),則該實(shí)驗(yàn)報(bào)告按無(wú)效處理并不予評(píng)分。
(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容:
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾顚憣?shí)驗(yàn)的目的和意義。
實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備:填寫實(shí)驗(yàn)實(shí)際使用的設(shè)備名稱、型號(hào)和數(shù)量。
實(shí)驗(yàn)原理圖:繪制實(shí)驗(yàn)原理電路圖及實(shí)驗(yàn)線路圖。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:填寫必要的實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)方法,列表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),寫出必要的數(shù)據(jù)處理
過程。
總結(jié):對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中若有故障發(fā)生,應(yīng)分析故障
的原因,簡(jiǎn)述排除故障的方法。回答問題,總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)并提出有關(guān)建議。
三'電路實(shí)驗(yàn)課的注意事項(xiàng)
1、實(shí)驗(yàn)課時(shí)認(rèn)真聽取指導(dǎo)老師講解儀器儀表的使用方法及注意事項(xiàng),對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)加倍愛
護(hù)。這樣既能保證實(shí)驗(yàn)課的正常開設(shè),也培養(yǎng)了個(gè)人愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的品德。
2、取、放實(shí)驗(yàn)?zāi)K或元器件時(shí)要小心,以避免損壞,移動(dòng)儀器設(shè)備時(shí)要輕拿輕放。電
器設(shè)備應(yīng)按銘牌上的規(guī)定額定值使用。使用儀表時(shí)應(yīng)選擇合適的量程。使用電子儀器時(shí)應(yīng)閱
讀有關(guān)說(shuō)明書,熟悉使用方法,了解各旋鈕的作用。
3、在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意儀器設(shè)備的運(yùn)行情況,隨時(shí)注意有無(wú)異?,F(xiàn)象。例如短路、過
熱、絕緣燒焦發(fā)出異味、聲音不正常、電源保險(xiǎn)熔斷發(fā)出響聲或合上電源而不工作等.出現(xiàn)
上述情況時(shí)不要驚慌失措,應(yīng)立即拉開總電源開關(guān),防止事故擴(kuò)大,保持現(xiàn)場(chǎng),報(bào)告實(shí)驗(yàn)老
師共同分析原因,排除故障。如果實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備損壞,應(yīng)如實(shí)填寫事故報(bào)告單,以便處理。
4、不得腳踏或坐在設(shè)備上,不得用筆在儀表和實(shí)驗(yàn)臺(tái)上寫字,不得將導(dǎo)線和工具亂扔
亂拋,也不要擅自取用其他實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)?zāi)K和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
實(shí)驗(yàn)一電子元器件伏安特性的測(cè)試
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、認(rèn)識(shí)常用的電子元件。
2、掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的逐點(diǎn)測(cè)試法。
3、掌握實(shí)驗(yàn)裝置上儀器、儀表的使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
任何一個(gè)二端元件的特性可用該元件上的端電壓U與通過該元件的電流I之間的函數(shù)
關(guān)系I=f(U)或U=f(I)來(lái)表示,這種函數(shù)關(guān)系稱為該元件的伏安特性,有時(shí)也稱外部特
性。通常這些伏安特性用U-I或I-U平面上的一條曲線來(lái)表示,這條曲線就為該元件的伏安
特性曲線或外特性曲線。
1、線性電阻器的伏安特性是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,如圖1.1中a曲線所示,該直
線的斜率等于該電阻器的電導(dǎo)值。
2、一般的半導(dǎo)體二極管是一個(gè)非線性電阻元件,其特性如圖1.1
中b曲線。正向壓降很小(一般的錯(cuò)管約為0.2?0.3V,硅管約為[be/
0.5-0.7V),正向電流隨正向壓降的升高而急驟上升,而反向電壓從零\/
一直增到十幾伏至幾十伏時(shí),其反向電流增加很小,粗略地可視為零。.@如,
可見,二極管具有單向?qū)щ娦?,如果反向電壓加得過高,超過管子的何『,做1----------u
極限值,則會(huì)導(dǎo)致管子擊穿損壞。|/M
3、穩(wěn)壓二極管是一種特殊的半導(dǎo)體二極管,其正向特性與普通C<|
的二極管類似,但其反向特性特別,如圖1」中c曲線。在反向電壓
開始增加時(shí),其反向電流幾乎為零,但當(dāng)反向電壓增加到某一數(shù)值時(shí)圖1.1
(稱為管子的穩(wěn)壓值,有各種不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管),電流將突然增加,
以后它的端電壓將維持恒定,不再隨外加的反向電壓升高而增大。穩(wěn)壓二極管的這種特性在
電子設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、RXDI-1A電路原理實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)
2、數(shù)字萬(wàn)用表1臺(tái)
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、測(cè)定線性電阻器的伏安特性
按圖1.2接線,調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓,使得電阻兩端的電壓值從0V開始緩慢
地增加到10V,記下相應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)。
U(V)~0246810
I(mA)
2、測(cè)定半導(dǎo)體二極管的伏安特性
按圖1.3接線,R為限流電阻,測(cè)二極管D的正向特性時(shí),正向壓降可在0?0.75V之間
取值。特別0.5?0.75之間更應(yīng)多取幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)以便于畫圖。測(cè)反向特性時(shí),只需將圖1.3中
的二極管反接(即a、b點(diǎn)互調(diào)),且其反向電壓可加至24V。
多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)
正向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
U(V)00.20.40.5.......0.75
1(mA)
注:u=0.75V不一定測(cè)得到,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以實(shí)際能測(cè)到的電壓最大值為準(zhǔn)。
反向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
U(V)0-5-10-15-20-24
I(mA)
3、測(cè)定穩(wěn)壓二極管的伏安特性只要將圖1.3中的二極管換成穩(wěn)壓管2CW55,重復(fù)實(shí)驗(yàn)
內(nèi)容2的測(cè)量步驟。r------------;~1
多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)
正向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
U(V)00.20.40.5.......0.75
I(mA)
注:u=0.75V不一定測(cè)得到,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以實(shí)際能測(cè)到的電壓最大值為準(zhǔn)。
反向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
U(V)0-2-4-6-7??
I(mA)
注:表中的?號(hào)表示穩(wěn)壓值,指的是實(shí)驗(yàn)中實(shí)際能測(cè)得到的電壓微變,電流急劇增大的點(diǎn)。
五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1、實(shí)驗(yàn)時(shí),電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,萬(wàn)用電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)元件上,極性切勿接錯(cuò)。
2、合理選用量程,切勿使電表超過量程。
3、測(cè)二極管特性時(shí),一定要串接一個(gè)限流電阻,且穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小至大逐漸增加。
輸出端切勿碰線短路。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,分別繪制出光滑的伏安特性曲線。(其中二極管和穩(wěn)壓管的
正、反向特性均要求畫在同一坐標(biāo)中,正、反向電壓可取不同比例尺)。注意,畫圖時(shí)
一定要在坐標(biāo)中描點(diǎn)畫圖。
2、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及體會(huì)。
原始數(shù)據(jù):
學(xué)號(hào):姓名:
實(shí)驗(yàn)一電子元器件伏安特性的測(cè)試
一、測(cè)定線性電阻器的伏安特性
U(V)|
I(mA)
二、測(cè)定半導(dǎo)體二極管的伏安特性
正向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
U(V)|
I(mA)
反向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
U(V)
I(mA)
三、測(cè)定穩(wěn)壓二極管的伏安特性
正向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
U(V)|
I(mA)
反向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
U(V)|
I(mA)
實(shí)驗(yàn)二受控源
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、測(cè)試受控源VCCS、CCVS的轉(zhuǎn)移特性,從而加深對(duì)受控源的理解。
2、在熟悉原理電路的基礎(chǔ)上,能夠在實(shí)驗(yàn)電路箱的實(shí)驗(yàn)電路板上,快速連接所需要驗(yàn)
證的電路并進(jìn)行測(cè)試。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、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(或電流)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)控制變量與輸出變量的不同可分為四類受控源:即電壓控制電壓源(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)o電路符號(hào)
如2.1所示。理想受控源的控制支路中只有一個(gè)獨(dú)立變量(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Ui=0)或是開路(即從輸出口看,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。
圖2.1受控源
2、受控源的輸出端與受控端的關(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)
U2=uUiU=U2/U|稱為轉(zhuǎn)移電壓比(或電壓增益)。
(2)電壓控制電流源(VCCS)
I2=gniUigm=I2/Ui稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。
(3)電流控制電壓源(CCVS)
U2=r?Jlrm=U2/I|稱為轉(zhuǎn)移電阻。
(4)電流控制電流源(CCCS)
I2=aha=L/L稱為轉(zhuǎn)移電流比(或電流增益)。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、RXDI-1A電路原理實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)
2、數(shù)字萬(wàn)用表1臺(tái)
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟;
1、測(cè)量受控源VCCS的轉(zhuǎn)移特性h=f(Ui)。U(
實(shí)驗(yàn)線路如圖2.2所示,固定RL=2KQ,調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓源電源輸出電壓-
Ui,使其在0-3V范圍內(nèi)取值。測(cè)量Ui及相應(yīng)的II,繪制IL=f(Ui)曲線,并
由其線形部分求出轉(zhuǎn)移電導(dǎo)gm。
圖2.2
U1(V)0.000.501.002.003.00
測(cè)量值
IL(mA)
實(shí)驗(yàn)值gm(mS)
2、測(cè)量受控源CCVS的轉(zhuǎn)移特性U2=f(1s)。CCVS
實(shí)驗(yàn)線路如圖2.3,Is為可調(diào)直流恒流源,固定RL=2KQ,調(diào)節(jié)直流恒
流源輸出電流Is,使其在0?0.8mA范圍內(nèi)任取5個(gè)值,測(cè)量Is及相應(yīng)的U?
值,繪制U2=f(k)曲線,并由其線性部分求出轉(zhuǎn)移電阻
5
Is(mA)
測(cè)量值
U2(V)
實(shí)驗(yàn)值
rm(K)
五、注意事項(xiàng)
1、注意運(yùn)放雙電源的接法。
2、做VCCS實(shí)驗(yàn)時(shí)需把兩個(gè)地連接起來(lái)。
3、做CCVS轉(zhuǎn)移特性測(cè)試時(shí)注意電流源和電流表不能并聯(lián)。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、描點(diǎn)繪出實(shí)驗(yàn)所要求的曲線。
2、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及體會(huì)。
原始數(shù)據(jù):
學(xué)號(hào):姓名:
實(shí)驗(yàn)二受控源
一、測(cè)量受控源VCCS的轉(zhuǎn)移特性lL=f(Ui)
U1(V)0.000.501.002.003.00
測(cè)量值
IL(mA)
實(shí)驗(yàn)值gm(mS)
二、測(cè)量受控源CCVS的轉(zhuǎn)移特性U2=f(Is)
Is(mA)
測(cè)量值
U2(V)
實(shí)驗(yàn)值
rm(K)
實(shí)驗(yàn)三基爾霍夫定律和疊加原理的驗(yàn)證
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、驗(yàn)證基爾霍夫定律的正確性,加深對(duì)基爾霍夫定律的理解。
2、驗(yàn)證線性電路中疊加原理的正確性及其適用范圍。
3、加深對(duì)線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。
4、進(jìn)一步掌握儀器儀表的使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
(-)基爾霍夫定律
基爾霍夫定律是電路理論中最基本的定律之一,它闡明了電路整體結(jié)構(gòu)必須遵守的規(guī)
律,應(yīng)用極為廣泛。
(1)基爾霍夫電流定律(簡(jiǎn)稱KCL)是:在任一時(shí)刻,流入到電路任一節(jié)點(diǎn)的電流總
和等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流總和,換句話說(shuō)就是在任一時(shí)刻,流入到電路任一節(jié)點(diǎn)的電流的
代數(shù)和為零。例如圖3.1所示為電路中某一節(jié)點(diǎn)N,共有五條支路與它相連,五個(gè)電流的參
考方向如圖所示,根據(jù)基爾霍夫定律就可寫出:
I|+L+13=L+【5
如果把基爾霍夫定律寫成一般形式就是21=0。顯然,這條定律與各支路上接的是什么
樣的元件無(wú)關(guān),不論是線性電路還是非線性電路,它是普遍適用的。
(2)基爾霍夫電壓定律(簡(jiǎn)稱KVL)是:在任一時(shí)刻,沿閉合回路電壓降的代數(shù)和為
零。把這一定律寫成一般形式,即為》U=0。例如在圖3.2所示的閉合回路中,電阻兩端的
電壓參考極性如箭頭所示,如果從節(jié)點(diǎn)a出發(fā),順時(shí)針方向繞行一周又回到a點(diǎn),便可寫出:
U1+U2+U3-U4-U5R
顯然,基爾霍夫電壓定律也是和沿閉合回路上元件的性質(zhì)無(wú)關(guān),因此,不論是線性電
路還是非線性電路,它是普遍適用的。
(二)疊加原理
幾個(gè)電源在某線性網(wǎng)絡(luò)中共同作用時(shí),它們?cè)陔娐分腥我恢樊a(chǎn)生的電流或在任意兩點(diǎn)
間所產(chǎn)生的電壓降,等于這些電源分別單獨(dú)作用時(shí);在該部分所產(chǎn)生的電流或電壓降的代數(shù)
和,這一結(jié)論稱為線性電路的疊加原理。當(dāng)不作用的電源置零時(shí),電壓源應(yīng)視為短路,電流
源應(yīng)視為開路。
線性電路的齊次性(又稱比例性),是指當(dāng)激勵(lì)信號(hào)(某獨(dú)立源的值)增加或減小K倍
時(shí),電路的響應(yīng)(即在電路其它各電阻元件上所產(chǎn)生的電流和電壓值)也將增加或減小K
倍。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、RXD1-1A電路原理實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)
2、數(shù)字萬(wàn)用表1臺(tái)
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟
(一)基爾霍夫定律的實(shí)驗(yàn)線路如圖3.3所示:
1、實(shí)驗(yàn)前先任意設(shè)定三條支路的電流參考方向,如圖中的h、L、L所示。
2、分別將兩路直流穩(wěn)壓電源(如:一路U2為+12V電源,另一路Ui為0?24V可調(diào)直
流穩(wěn)壓源)接入電路,令Ui=6V,U2=12VO
3、電路實(shí)驗(yàn)箱上的直流電流表分別接入三條支路中,記錄電流值,此時(shí)應(yīng)注意電流表
的極性應(yīng)與電流的假設(shè)方向一致。
4、用數(shù)字萬(wàn)用表分別測(cè)量?jī)陕冯娫醇半娮柙系碾妷褐?,并記錄?/p>
被測(cè)量Ii(mA)h(mA)I3(mA)Ui(V)U2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)
計(jì)算值
測(cè)量值
誤差
(二)疊加原理的實(shí)驗(yàn)線路圖如圖3.4所示
1、按圖3.4電路接線,取Ui=12V,U2為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源,調(diào)至U2=+6V。
圖3.4
2、令Ui單獨(dú)作用時(shí)(使BC短接),用直流電流表和數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量各支路電流及各
電阻元件兩端電壓,將數(shù)據(jù)記入表格中。
量項(xiàng)目
UiU211LhUABUADUcDUDEUFA
(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)(V)(V)(V)(V)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)
測(cè)量值
3、令U2單獨(dú)作用時(shí)(使FE短接),重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2的測(cè)量,并記錄。(表格自擬)
4、令Ui和U2共同作用時(shí),重復(fù)上述的測(cè)量和記錄。(表格自擬)
5、取U2=+12V,重復(fù)步驟3的測(cè)量并記錄。(表格自擬)
五、注意事項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)過程中注意儀表量程的及時(shí)更換。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),選定實(shí)驗(yàn)電路圖3.3中的A節(jié)點(diǎn),驗(yàn)證KCL的正確性。
2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),選定實(shí)驗(yàn)電路圖3.3中任一閉合回路,驗(yàn)證KVL的正確性。
3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證線性電路的疊加性與齊次性。
4、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及體會(huì)。
原始數(shù)據(jù):
學(xué)號(hào):姓名:
實(shí)驗(yàn)三基爾霍夫定律和疊加原理的驗(yàn)證
一、基爾霍夫定律的驗(yàn)證
測(cè)量項(xiàng)目11(mA)h(mA)h(mA)Ui(V)U2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)
計(jì)算值
測(cè)量值
誤差
二、疊加原理的驗(yàn)證
量項(xiàng)目
U1
u2I1I2hUABUADUcDUDEUFA
(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)(V)(V)(V)(V)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)
Ui單獨(dú)作用
5單獨(dú)作用
Ui、5共同
作用
三、齊次性原理的驗(yàn)證
量項(xiàng)目
UiU2III2hUABUADUcDUDEUFA
實(shí)驗(yàn)內(nèi)於、(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)(V)(V)(V)(V)
測(cè)量值
實(shí)驗(yàn)四戴維南定理
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、驗(yàn)證戴維南定理的正確性。
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)原理
1、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或電流,則可將電路的其
余部分看作是一個(gè)含源單口網(wǎng)絡(luò)。
戴維南定理指出:任何一個(gè)線性含源單口網(wǎng)絡(luò),總可以用一個(gè)等效電壓源和一個(gè)等效電
阻的串聯(lián)來(lái)代替,此電壓源的電壓值等于該含源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoo其等效內(nèi)阻Ro
等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零(電壓源視為短路,電流源視為開路)時(shí)從端口兩端所看進(jìn)
去的電阻值(參照?qǐng)D4.1)。
Uoc和Ro稱為含源單口網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。
線性含
源網(wǎng)絡(luò)
圖4.1線性含源網(wǎng)絡(luò)等效圖
2、線性含源單口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法
(1)開路電壓、短路電流法
在含源單口網(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Uoc,然后將其輸
出端短路,用電流表測(cè)其短路電流Isc,則等效電阻為Ro=Uoc/Isc。
若單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻值很低而短路電流很大時(shí),則不宜測(cè)短路電流。
(2)伏安法
利用含源單□網(wǎng)絡(luò)的外特性,用電壓表、電流表求出Uoc和Ro。如圖4.1所示,可知改
變RL可測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù),作出該網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線,如圖4.2所示,曲線縱坐標(biāo)的截距
就是開路電壓Uoc,曲線橫坐標(biāo)的截距就是短路電流Isc,曲線斜率的絕對(duì)值就是等效電阻
Ro?即根據(jù)外特性曲線求出斜率tg中,則等效電阻Ro=tg中=△U/△I=Uoc/Isc。
被
浦
有
源
懈
絡(luò)
圖4.2圖4.3
(3)半電壓法
如圖4.3所示,當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)開路電壓的一半時(shí),負(fù)載電阻(由萬(wàn)用表測(cè)量)
即為被測(cè)含源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻值。
(4)獨(dú)立源置零法
將電壓源短路,電流源開路,用萬(wàn)用表直接測(cè)輸出兩端的電阻即是Ro。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、RXDI-1A電路原理實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)
2、數(shù)字萬(wàn)用表1臺(tái)
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟
被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖4.4所示。
圖4.4
1、用開路電壓、短路電流法測(cè)定戴維南等效電路Uoc和Ro。
按圖4.4(a)電路接入穩(wěn)壓電源Es和恒流源Is,測(cè)定Uoc和Ro。
Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc(。)
2、負(fù)載實(shí)驗(yàn)
按圖4.4(a)改變RL阻值,測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。
u(V)14.0012.0010.008.006.005.004.00
I(mA)
3、用獨(dú)立源置零法測(cè)Ro。即將被測(cè)含源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置零后,直接用萬(wàn)用表的
電阻檔去測(cè)定輸出端兩點(diǎn)間的電阻,即為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Ro。
4、用半電壓法測(cè)量被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻Ro。
Ro(Q)
Uoc(V)UL(V)
五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1、測(cè)量時(shí)注意及時(shí)更換電流表量程。
2、步驟“3”中,電源置零時(shí)短路的是虛擬電壓源。
3、用萬(wàn)用表直接測(cè)Ro時(shí),需斷電斷線。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)步驟2繪出外特性曲線,并通過曲線求Uoc、kc、和Ro。
2、用各種方法測(cè)得的Uoc、Ro和預(yù)先的電路計(jì)算結(jié)果的理論值作比較,你能得出什么
結(jié)論?
3、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及體會(huì)。
原始數(shù)據(jù):
學(xué)號(hào):姓名:
實(shí)驗(yàn)四戴維南定理
一、用開路電壓、短路電流法測(cè)定戴維南等效電路Uoc和Ro。
Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc(Q)
二、負(fù)載實(shí)驗(yàn)
U(V)
I(mA)
三、用獨(dú)立源置零法測(cè)Ro。
四、用半電壓法測(cè)量被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻Ro。
Uoc(V)UL(V)Ro(Q)
實(shí)驗(yàn)五儀器練習(xí)及電信號(hào)的測(cè)量
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
熟悉EE1642B1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、DF2172B型毫伏表、SS-7802A型示波器等儀器的面
板結(jié)構(gòu),掌握各旋鈕、開關(guān)的作用及其使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明
1、電信號(hào)的基本參數(shù)為頻率(或周期)、幅度、種類(方波、正弦波、三角波等)、脈
寬等。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是能夠輸出多種波形的信號(hào)源,它能夠產(chǎn)生正弦波、三角波、方波等
多種波形的信號(hào),信號(hào)頻率一般在20MHz以下。EE1642B1型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是其中的一
種,它能提供實(shí)驗(yàn)和測(cè)試所需的各種信號(hào),輸出幅度表示的是峰-峰值UPP。
2、毫伏表用于測(cè)量交流信號(hào)的電壓有效值,分高頻毫伏表和低頻毫伏表。DF2172B晶
體管毫伏表是低頻毫伏表中的一種,它具有雙路輸入,單一通道,可同時(shí)測(cè)量二種不同大小
的交流信號(hào)的電壓有效值及對(duì)兩種信號(hào)進(jìn)行比較。
3、示波器是一種具有多種用途的電信號(hào)特性測(cè)試儀,用它觀察電信號(hào)的波形,測(cè)試其
幅度、周期、相位差及觀察電路的特性曲線等。SS-7802A型示波器是帶光標(biāo)測(cè)量功能的雙
蹤示波器,其頻寬為20MHz。
本實(shí)驗(yàn)所使用儀器的具體介紹詳見附錄。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(EE1642B1)1臺(tái)
2、毫伏表(DF2172B)1臺(tái)
3、雙蹤示波器(SS-7802A)1臺(tái)
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟
正弦信號(hào)的測(cè)定
(1)通過EE1642B1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生正弦波形,通過電纜線將信號(hào)發(fā)生器的輸出口
與示波器CH1或CH2通道的插口相連。
(2)調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率旋鈕,使輸出頻率為IKHz,調(diào)節(jié)信號(hào)源的幅值旋鈕使輸出幅值
的有效值為IV(由交流毫伏表讀得),調(diào)節(jié)示波器相關(guān)旋鈕至合適的位置,從熒光屏上讀得
峰峰值及周期,記入下列兩表中。
正弦波信號(hào)的測(cè)定(信號(hào)頻率)
測(cè)量項(xiàng)目及內(nèi)容
IKHz
示波器“t/div”
一個(gè)周期格數(shù)
信號(hào)周期T
計(jì)算頻率(Hz)
標(biāo)尺所測(cè)周期T
函數(shù)發(fā)生器上對(duì)應(yīng)的頻率
正弦波信號(hào)的測(cè)定(電壓有效值)
測(cè)量項(xiàng)目及內(nèi)容
IV
示波器“v/div”
峰峰值格數(shù)
峰峰值
有效值(峰值/、歷)
標(biāo)尺所測(cè)峰峰值
函數(shù)發(fā)生器上對(duì)應(yīng)的電壓
五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1、指導(dǎo)老師講解儀器使用時(shí)要認(rèn)真聽講。
2、實(shí)驗(yàn)過程中要合理地選擇儀器儀表的量程。
3、調(diào)節(jié)儀器旋鈕時(shí),動(dòng)作不要過猛。
4、插接線時(shí)不能使用蠻力。
3、為防止外界干擾,信號(hào)發(fā)生器的接地端(黑色端)與示波器的接地端要相連(稱共
地)。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、整理實(shí)驗(yàn)中的波形并繪出,要求有標(biāo)明坐標(biāo)、周期、幅值等參數(shù)。
2、總結(jié)常用儀器使用的體會(huì)。
原始數(shù)據(jù):
學(xué)號(hào):姓名:
實(shí)驗(yàn)五儀器練習(xí)及電信號(hào)的測(cè)量
正弦波信號(hào)的測(cè)定(信號(hào)頻率)
測(cè)量項(xiàng)目及內(nèi)容
IKHz
示波器“t/div”
一個(gè)周期格數(shù)
信號(hào)周期T
計(jì)算頻率(Hz)
標(biāo)尺所測(cè)周期T
函數(shù)發(fā)生器上對(duì)應(yīng)的頻率
正弦波信號(hào)的測(cè)定(電壓有效值)
測(cè)量項(xiàng)目及內(nèi)容
IV
示波器“v/div”
峰峰值格數(shù)
峰峰值
有效值(峰值/、分)
標(biāo)尺所測(cè)峰峰值
函數(shù)發(fā)生器上對(duì)應(yīng)的電壓
實(shí)驗(yàn)六RC一階電路的響應(yīng)測(cè)試
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、測(cè)定RC一階電路的零輸入響應(yīng),零狀態(tài)響應(yīng)及完全響應(yīng)。
2、學(xué)習(xí)并掌握電路時(shí)間常數(shù)T的測(cè)定方法。
3、進(jìn)一步學(xué)會(huì)用示波器測(cè)繪圖形。
二、實(shí)驗(yàn)原理
電路暫態(tài)響應(yīng)的觀察:
(1)如圖6.1所示RC電路:
asR
C
圖6.1
開關(guān)S在位置“2”時(shí)電路已穩(wěn)定,Uc=O。t=0時(shí),開關(guān)S接至位置“1”,電容開始充
電,Uc從0(零狀態(tài))上升至Uc=E時(shí),暫態(tài)過程完畢。此階段電容電壓響應(yīng)為零狀態(tài)響應(yīng),
電壓波形如圖6.2曲線①所示,
其解析式為
Uc(t)=E(1-e")
式中T=RC,是電路的時(shí)間常數(shù)。
當(dāng)開關(guān)S在位置“1”處電路處于穩(wěn)定時(shí),Uc=Eo下一過程開關(guān)S接至“2”,此時(shí)為零
輸入,電容開始放電,電容電壓從Uc=E下降至Uc=0,暫態(tài)過程結(jié)束。此階段電容電壓的
響應(yīng)稱零輸入響應(yīng)。電壓波形如圖6.2曲線②所示,其解析式為
Uc(t)=Ee"'
式中時(shí)常數(shù)T=RC。
Uc
圖6.2零狀態(tài)響應(yīng)及零輸入響應(yīng)曲線
(2)利用周期方波電壓(如圖6.4(a)所示)作為圖6.3所示RC電路的激勵(lì)電壓Ui。
圖6.3周期方波激勵(lì)RC電路
只要方波的周期足夠長(zhǎng),使得在方波作用期間或在方波間歇期間內(nèi),電路的暫態(tài)過程
基本結(jié)束(實(shí)際只需T/2>5T即可滿足此要求),就可實(shí)現(xiàn)對(duì)RC電路的零輸入與零狀態(tài)響應(yīng)
的觀察,如圖6.4(b)所示。因?yàn)樵诜讲ㄗ饔闷陂g(0?T/2,T-3T/2等)U=E,相當(dāng)于圖
6.1中開關(guān)S接通“1”,電容電壓響應(yīng)為零狀態(tài)響應(yīng);在方波間歇期間(T/2?T,3T/2?2T等)
Ui=0,相當(dāng)于圖6.1中開關(guān)S接通“2”,電容電壓響應(yīng)為零輸入響應(yīng)。
2、電路時(shí)間常數(shù)T的測(cè)量
用示波器測(cè)得零輸入響應(yīng)的波形如圖6.5(a)所示。
Vc,
—
1
0.368F--
(a)零輸入響應(yīng)出)零狀態(tài)響應(yīng)
圖6.5
根據(jù)一階微分方程的求解得知
Uc(t)=Ee"RC=Ee"
當(dāng)t=T時(shí),Uc(t)=0.368E
此時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間t就等于T
亦可以用零狀態(tài)響應(yīng)波形增長(zhǎng)到0.632E所對(duì)應(yīng)的時(shí)間測(cè)得,如圖6.5(b)所示。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、RXDI-1A電路原理實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)
2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(EE1642B(1))1臺(tái)
3、雙蹤示波器(SS-7802A)1臺(tái)
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟
實(shí)驗(yàn)線路板的結(jié)構(gòu)如圖6.6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。
圖6.8一階、二階實(shí)驗(yàn)線路板
觀察方波輸入一階RC電路的響應(yīng)Uc(t)。
選擇動(dòng)態(tài)線路板R、C元件,令R=30KQ,C=3300pF,組成如圖6.1所示的RC充放
電電路,U為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出,取Upp=3V,f=lKHz的方波電壓信號(hào),實(shí)驗(yàn)時(shí)Upp的值
要用示波器校準(zhǔn)。通過兩根同軸電纜,將激勵(lì)源Ui和響應(yīng)Uc的信號(hào)分別連至示波器的兩個(gè)
輸入DCHl和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,求測(cè)時(shí)間常
數(shù)T,描繪U及Uc波形并記錄時(shí)間、幅值。
要求驗(yàn)收輸入輸出波形,畫出波形并記錄周期、幅值,求測(cè)時(shí)間常數(shù)并記錄。
思考:當(dāng)R由30K一10K時(shí),波形有何變化?由理論上定性分析波形有此變化的原
因。
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果,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,分析誤差原因。
2、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及體會(huì)。
原始數(shù)據(jù):
學(xué)號(hào):姓名:
實(shí)驗(yàn)五RC一階電路的響應(yīng)測(cè)試
一、選擇動(dòng)態(tài)線路板R、C元件,令R=,C=。
取Upp=,f=的方波電壓信號(hào)輸入,用示波器雙通道測(cè)得:
注明:要求描繪U及Uc波形并記錄時(shí)間、幅值。
二、求測(cè)時(shí)間時(shí)間常數(shù)1
T理論=
T實(shí)瀏=
測(cè)量方法如下:
三、思考:當(dāng)R由30K—>10K時(shí)-,波形有何變化?由理論上定性分析波形有此變化的
原因。
實(shí)驗(yàn)七RLC串聯(lián)諧振電路的研究
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)試RLC串聯(lián)諧振電路的幅頻特性曲線的方法。
2、加深理解電路發(fā)生諧振時(shí)的條件、特點(diǎn),掌握電路品質(zhì)因數(shù)的物理意義及其測(cè)定方
法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、按圖7.1所示的RLC串聯(lián)電路中,當(dāng)正弦交流信號(hào)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。取電阻兩端電壓U作為響應(yīng),當(dāng)輸入電壓Ui維
持不變時(shí),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,然后以f為橫坐標(biāo),以
U為縱坐標(biāo),繪出光滑的曲線,此即為幅頻特性,亦稱電壓諧振曲線,如圖7.2所示。
2、在f=fo=l/2乃J無(wú)處(XL=XC),即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點(diǎn),稱該頻率為
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I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=URo=Uo,Uu)=Uco=QUi
(式中的Q稱為電路的品質(zhì)因數(shù))。
3、電路品質(zhì)因數(shù)Q值的兩種測(cè)試方法:
一是根據(jù)公式Q=UWUi=Uco/Ui測(cè)定
Uco與ULO分別為諧振時(shí)電容器C和電感線圈L上的電壓。
另一方法是通過測(cè)量諧振曲線的通頻帶寬度△f=fh/L,再根據(jù)Q=fo/(fh-fL)求出Q值,
式中fo為諧振頻率,fh和尢是失諧時(shí),幅度下降到最大值的1/收(=0.707)倍時(shí)的上、下
頻率點(diǎn)。
Q值越大,曲線越尖銳,通頻帶越窄,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于電路本身的參數(shù),而與信號(hào)源無(wú)關(guān)。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、RXDI-1A電路原理與實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)
2、雙蹤示波器(SS-7802A)1臺(tái)
3、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(EE1642B1)1臺(tái)
4、交流毫伏表(DF2172B)1臺(tái)
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、按圖7.3電路接線,取R=510Q,調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出電壓為UPP=2V的正弦信號(hào)并在整
個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中保持不變(用示波器校準(zhǔn))。
2、找出電路的諧振頻率f°,其方法是將交流毫伏表跨接在電阻R兩端,令信號(hào)源的頻
率由小逐漸變大(本實(shí)驗(yàn)諧振頻率理論值為17.33KHZ),當(dāng)Uo的讀數(shù)為最大時(shí),信號(hào)源上
顯示的頻率值即為電路的諧振頻率fo,并測(cè)量Uo、ULO、Uco之值(注意及時(shí)更換毫伏表的
量程),記入表格中。
R(KQ)fo(KHz)Uo(V)ULO(V)Uco(V)Io(mA)Q
0.51
3、在諧振點(diǎn)兩側(cè),應(yīng)先測(cè)出下限頻率ft和上限頻率fh及相對(duì)應(yīng)的Uo值,然后再逐點(diǎn)
測(cè)出不同頻率下Uo值,記入表格中。
R(KQ)fLfofH
f(KHz)
0.51Uo(V)
I(mA)
五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1、測(cè)試頻率點(diǎn)時(shí)選擇靠近諧振頻率附近多取幾個(gè)點(diǎn),在變換頻率測(cè)試時(shí),應(yīng)調(diào)整信號(hào)
輸出幅度,使其維持在UPP=2V輸出不變。
2、在測(cè)量Uco和ULO數(shù)值前,應(yīng)及時(shí)更換毫伏表的量限,而且在測(cè)量Uco與ULO時(shí),
毫伏表的“+”端接C與L的公共點(diǎn),接地端分別觸及L和C的近地端N,和N2,
3、用毫伏表測(cè)電壓時(shí)要注意量程的合理選擇,測(cè)Uo時(shí)用IV的量程,測(cè)ULO和Uco時(shí)
用10V的量程。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),繪出幅頻特性曲線。
2、實(shí)驗(yàn)總結(jié)及體會(huì)。
原始數(shù)據(jù):
學(xué)號(hào):姓名:
實(shí)驗(yàn)七RLC串聯(lián)諧振電路的研究
一、諧振頻率fo測(cè)量
R(KQ)fo(KHz)Uo(V)ULO(V)Uco(V)Io(mA)Q
0.51
二、通頻帶測(cè)量
R(KQ)
fLfofH
f(KHz)
0.51Uo(V)
I(mA)
實(shí)驗(yàn)八互感電路
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、學(xué)會(huì)判別互感線圈同名端和異名端,掌握互感系數(shù)的測(cè)定方法。
2、通過兩個(gè)具有互感耦合線圈順向串聯(lián)和反向串聯(lián)實(shí)驗(yàn),加深理解互感對(duì)電路等效參
數(shù)以及電壓電流的影響。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、判斷互感線圈同名端的方法
為了正確判斷互感電壓的方向,必須首先正確判斷互感耦合線圈的同名端(又叫對(duì)應(yīng)端
或極性)。
(1)交流法。如圖8.1所示,將兩線圈Ni和N2的任意兩端(如3、4端)連在一起時(shí),
在其中的一個(gè)線圈(如N,)兩端加一個(gè)低壓交流電壓,另一線圈開路(如N2),用交流電
壓表分別測(cè)出分端電壓U|2、53、U24,若Un是兩個(gè)繞組端壓之差,則1、2是同名端;若
Up是兩繞組端壓之和,則1、4是同名端。
圖8.1交流法判斷同名端
(2)兩個(gè)線圈順向串接和反向串接的測(cè)試方法
圖8.2
在如圖8.2的兩個(gè)電路中加以同樣大小的交流電壓,測(cè)電阻兩端電壓值的大小。若2、
3相接時(shí)(圖a)的UR1大于3、4相接時(shí)(圖b)的UR2,則1、4為同名端,即圖a為反向
串接,圖b為正向串接。反之則結(jié)論相反。
2、兩線圈互感系數(shù)的測(cè)定方法
M
在如圖8.3電路中的N1側(cè)加一定值的交流電壓U1,N2側(cè)開路,測(cè)出電阻兩端的電壓
UR和N,的開路電壓U2。根據(jù)公式計(jì)算M。
M^UR/2nfU
L?Kp
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1、RXDI-1A電路原理實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)
2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(EE1642B1)1臺(tái)
3、交流毫伏表(DF2172B)1臺(tái)
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟
1、測(cè)定互感系數(shù)的同名端
(1)交流法
實(shí)驗(yàn)電路如圖8.1所示,將線圈Ni的3端和線圈N2的4端連在一起,Ni側(cè)的Ui接低
壓交流AC8V(函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出正弦波,頻率IKHz,電壓值由毫伏表校準(zhǔn)),N2側(cè)開
路,用交流毫伏表測(cè)量Ug53、U24,根據(jù)結(jié)果判定同名端。
(2)用兩互感線圈順向串聯(lián)和反向串聯(lián)的測(cè)試方法判定同名端。
實(shí)驗(yàn)電路圖如圖8.2所示,圖中的交流電壓仍然采用低壓交流AC8V,URI和UR2仍用
交流毫伏表測(cè)量,根據(jù)結(jié)果判定同名端。
2、互感系數(shù)M的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)電路圖如圖8.3所示,圖中的交流電壓Ui仍然采用低壓交流AC8V,UR和U2仍用
交流毫伏表測(cè)量,根據(jù)結(jié)果計(jì)算M。
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得出結(jié)論。
2、實(shí)驗(yàn)體會(huì)。
原始數(shù)據(jù):
學(xué)號(hào):姓名:
實(shí)驗(yàn)八互感電路
一、交流法
U12=U|3=U24=
理由:
結(jié)論:
二、兩線圈順向串接和反向串接法
URI=UR2=
理由:
結(jié)論:
三、互感系數(shù)M的測(cè)定
UR=U2=
M
附錄實(shí)驗(yàn)室常用儀器使用說(shuō)明
§1-1電路原理實(shí)驗(yàn)箱RXDI-1A介紹
一、概述
電路原理實(shí)驗(yàn)箱是根據(jù)“電工基礎(chǔ)”、“電路原理”、“電路分析”等電子專業(yè)基礎(chǔ)課程所
開設(shè)弱電實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的。該實(shí)驗(yàn)箱集直流穩(wěn)壓源、恒流源、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、低壓交流電
源、直流電壓電流表、分立元器件于一體、同時(shí)可配備實(shí)驗(yàn)電路模塊擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)等功能。
該實(shí)驗(yàn)箱采用先進(jìn)的兩用板工藝,正面噴印原理圖及字符,反面印制導(dǎo)線并焊有相關(guān)元
器件,連接導(dǎo)線采用2#疊插自鎖緊接插件,接觸可靠,插接方便。
二、技術(shù)指標(biāo)
1、輸入電源:AC220V50Hz
2、交流電源:0、8V、12V、15V一路
3、直流穩(wěn)壓源:±12V(0.5A)各一路,0-24V(0.5A)一路,連續(xù)可調(diào),每路設(shè)有過
流保護(hù),短路保護(hù),聲響報(bào)警,自動(dòng)恢復(fù)功能。
4、函數(shù)信號(hào)源:
(1)輸出
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