實驗二報告微積分電路

2022-09-04 19:21:03 字數 2501 閱讀 9509

1、實驗準備

1.對積分電路的認識及理解

積分電路定義:輸出電壓與輸入電壓的時間積分成正比的電路。

電路圖如下:

輸入訊號為方形波

原理:uo=uc=(1/c)∫icdt,因ui=ur+uo,當t=to時,uc=oo.隨後c充電,由於rc≥tk,充電很慢,所以認為ui=ur=ric,即ic=ui/r,故uo=(1/c)∫icdt=(1/rc)∫icdt

這就是輸出uo正比於輸入ui的積分(∫icdt)

rc電路的積分條件:rc≥tk

理論上輸出波形應如下圖所示(綠色線)

2.對微分電路的認識及理解

微分電路定義:輸出訊號與輸入訊號的微分成正比的電路。

電路圖如下:

輸入訊號為方形波

原理:uo=ric=rc(duc/dt),因ui=uc+uo,當,t=to時,uc=0,所以uo=uio隨後c充電,因 rc≤tk,充電很快,可以認為uc≈ui,則有uo=rc(duc/dt)=rc(dui/dt)

這就是輸出uo正比於輸入ui的微分(dui/dt)

rc電路的微分條件:rc≤tk

理論上輸出波形應如下圖所示

2、實驗內容

1.測試萬用表ds1052e的教學訊號與引數;

2.用函式訊號發生器輸出乙個三角波,並用示波器顯示,要求三角波最小值為0v,最大值為5v,頻率為2khz;

3.用乙個電阻和乙個電容做乙個微分電路,用示波器顯示輸入、輸出波形,要求最大值為5v;

4.用乙個電阻和乙個電容做乙個積分電路,用示波器顯示輸入、輸出波形,要求最大值為5v;

3、實驗壞境

本次試驗是在統一的實驗室進行的,和本班同學一起,並由指導老師進行指導學習,每人乙個實驗台,備有乙個示波器,乙個函式發生器和乙個實驗盒,每人需對自己的實驗器材認真負責,不可弄壞弄丟,做完實驗要保持實驗台的整潔。

4、實驗電路

三角波函式發生器選擇訊號輸入為三角波

積分電路

函式發生器選擇訊號輸入為方形波

微分電路

函式發生器選擇訊號輸入為方形波

五、實驗過程

1.了解實驗器材

通過老師的演示,熟悉了示波器、函式訊號發生器基本操作的使用,如波形儲存、頻率調節、幅值調節、占空比調節等,並了解了顯示出波形的相關引數,基本的有週期、頻率、最大(小)值,較為生疏的有峰峰值(即為最大值與最小值之差)、脈衝寬度(乙個脈衝的寬度)、占空比(脈衝寬度與週期比值),這些老師都做了詳細介紹。

的教學訊號與引數

實驗結果如下

實驗資料:週期 500.0μs,最大值 1.52v,最小值 -1.52v,脈衝寬度 250.0μs,占空比 50%。

此實驗直接將示波器的乙個訊號輸入通道接入機內校正訊號,適當調節垂直、水平位移旋鈕,使波形位於螢幕中間,調節輝度、聚焦、輔助聚焦等旋鈕,螢幕上出現掃瞄基線,再調節x軸、y軸旋鈕,即可控制掃瞄基線位置,可通過掃瞄基線的位置準確讀出該位置的引數。

3.三角波的測試

實驗結果如下:

此實驗要求最小值為0v,最大值為5v,由圖知,實驗過程中控制波形的最低值為0v,最高值為5v即可。

在函式訊號發生器上選擇輸入訊號為三角波,幅值選擇為p-p(即峰峰值),控制值為5v,頻率控制為2khz,這時螢幕便會顯示波形,但還不是要求的波形,需要再調節垂直、水平位移移動波形,使波形最終顯示如上圖所示,這樣便合乎實驗要求。

注意函式訊號發生器的輸出端不允許短路。

4.微分電路的實現

實驗結果如下:

電路圖上面已給出,此實驗需要在電路板上進行,注意電路板的連線方式,要不然會導致電路連線錯誤,串並聯弄混。

微分電路中函式訊號發生器的正極要與電容直接連線,這樣保證所有接地端都是接在一起的,如果不在一起,也會導致結果錯誤,訊號輸入通道1接在電阻的一端,訊號輸入通道接在函式訊號發生器的正極,調節兩個波形的位置,便於觀察各自特性。

另外此實驗要求最大值為5v,如波形所示,即為p-p值為10v。

5.積分電路的實現

實驗結果如下:

積分電路中函式訊號發生器的正極與電阻直接連線,同樣保證所有接地端接在一起,訊號輸入通道1接在函式訊號發生器的正極,訊號輸入通道2接在電容的一端,調節兩個波形至適當的位置。

同理實驗要求最大值為5v,控制p-p值為10v即可。

6、實驗總結

實驗過程中遇到的問題及解決辦法:

1.儲存波形總是出錯,儲存不了,通過詢問老師最後得到解決,主要還是自己對於示波器的一些操作不熟悉,在老師講解過程中沒記住;

2.在積分、微分電路實驗中多次實驗都得不到理想結果,通過仔細檢查才知道電路連線過程中很容易出錯,調節後得出如上圖所示的結果;

3.微分電路完成後直接將其一訊號輸入通道接到電容端,結果無論如何都得不到理想波形,最後只好詢問老師,老師提示後才了解乙個電路中要保證所有接地端接在同一端。

心得體會:

示波器和函式發生器相比萬用表來說較複雜,功能多,所以此次實驗相比第一次難度大一些,對示波器、函式發生器的按鈕有一定了解後才能進展實驗,實驗前也需做些預習。

以前只是通過課本學習了解微分、積分電路,本次實驗通過實際操作來演練微分、積分電路,讓我對其有了更深入的**和理解。

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