電路實驗指導書實驗

2022-10-03 05:42:05 字數 4644 閱讀 9151

一、實驗目的

1、學會使用直流穩壓電源和萬用表

2、通過實驗證明線性電路的疊加原理

二、實驗裝置

1、雙路直流穩壓電源一台

2、數字萬用表一塊

3、實驗電路板一塊

三、實驗原理

由疊加原理:**性電路中,有多個電源同時作用時,在電路的任何部分產生的電流或電壓,等於這些電源分別單獨作用時在該部分產生的電流或電壓的代數和。

為了驗證疊加原理,實驗電路如圖1-1所示。當和同時作用時,在某一支路中所產生的電流,應為單獨作用在該支路中所產生的電流和單獨作用在該支路中所產生的電流之和,即=+。實驗中可將電流錶串聯接入到所測量的支路中,分別測量出在和單獨作用時,以及它們共同作用時的電流值來驗證疊加原理。

四、實驗內容及步驟

1、直流穩壓電源和萬用表的使用

參見本書的附錄

一、和附錄二,掌握直流穩壓電源和萬用表的使用。

2、驗證疊加原理

實驗電路如圖1-1所示,、由直流穩壓電源供給。、兩電源是否作用於電路,分別由開關、來控制。實驗前先檢查電路,調節兩路穩壓電源使、,進行以下測試,並將資料填入表1-1中。

(1)單獨作用時(置「」處,置「」處),測量各支路的電流。

(2)單獨作用時(置「」處,置「」處),測量各支路的電流。

(3)、共同作用時(置「」處,置「」處),測量各支路的電流。

表1-1 資料記錄與計算

五、預習要求

1、認真閱讀本書附錄中對穩壓電源的介紹,掌握穩壓電源的使用方法。

2、認真閱讀本書附錄中對萬用表的介紹,掌握測量直流電壓、電流,交流電壓及電阻值的使用方法。

3、複習疊加原理的理論說明,根據實驗電路及元件引數進行理論計算。

六、實驗結果分析

1、分析表1-1中的測量結果,驗證疊加原理。

2、根據圖1-1所示的實驗電路。根據理論計算值和實驗測量結果,加以比較。

3、總結本次實驗的收穫和體會。

七、思考題

1、使用穩壓電源時應該注意哪幾點?

2、使用萬用表時應該注意哪幾點?

3、疊加原理的應用條件是什麼?

一、實驗目的

1、進一步熟悉使用直流穩壓電源和萬用表。

2、用實驗資料驗證戴維南定理,加深對戴維南定理的理解。

3、掌握測量開路電壓和等效電阻的方法。

二、實驗裝置

1、雙路直流穩壓電源一台

2、指標萬用表和數字萬用表各一塊

3、電流錶一塊

4、實驗電路板一塊

三、實驗原理

由戴維南定理:線性有源單口網路,就其埠來看,可以等效為乙個電壓源和電阻串聯。該電壓源等於網路的開路電壓,該電阻等於該網路中所有獨立源為零值時所得的網路等效電阻。

實驗電路如圖2-1所示。把a-b埠左邊的電路看作是以a-b為埠的有源單口網路,把這個單口網路等效為和串聯的支路,最後再與構成戴維南等效電路,如圖2-2所示。

四、實驗內容及步驟

1、測量有源二端網路的開路電壓

按圖2-1接線,c端與c』端接通電源(12v),a端與a』端斷開,b與b』端斷開,用萬用表(直流電壓檔)測量a-b兩端的電壓,此時電壓表測量的電壓就是有源二端網路的開路電壓既為戴維南等效電路中的電壓源電壓,記入表2-1中。

2、測量有源二端網路的短路電流

按圖2-1接線,c端與c』端接通電源(12v),a端與a』端接乙個電流錶, a』端到b』端到b端用一根導線連起來。此時電流錶測量的電流就是有源二端網路的短路電流,記入表2-1中。

3、 測量有源二端網路的等效電阻

由以下三種方法得到,並將結果填入表2-1中。

(1)根據上面步驟1和步驟2的測量結果,有源二端網路的開路電壓和有源二端網路的短路電流,由計算得到。

(2)按圖2-1接線,c端與c』端用導線連線起來(去掉電源),a端與a』端斷開,b與b』端斷開,用萬用表(歐姆檔)測量無源二端網路a-b兩端的等效電阻。

(3)重複步驟1,測a-b兩端開路電壓。再將接入電路,用導線連線a端與a』端,b端與b』端。用萬用表(直流電壓檔)測量負載兩端電壓,調節可變電阻使得,此時(的值用萬用表的歐姆檔測出)。

表2-1 資料記錄與計算

4、驗證戴維南定理

按圖2-1接線,a端與b端之間分別接電阻1k和2k,c端與c』端之間接通電源,分別測量電阻為1k和2k時的電壓和電流,填入表2-2中。再按圖2-2接線,a端與b端之間分別接電阻1k和2k,再測量電阻為1k和2k時的電壓和電流,填入表2-2中。比較圖2-1和圖2-2所測量的結果來驗證戴維南定理。

表2-2 資料記錄與計算

五、預習要求

1. 認真閱讀本實驗的實驗步驟,學會自己連線實驗電路的技能。

2. 複習戴維南定理的理論說明。

3. 根據實驗電路及元件引數進行電路計算。

六、實驗結果分析

1.分析比較表2-1、表2-2的測量結果,驗證戴維南定理。

2.總結本次實驗的收穫和體會。

七、思考題

1.使用戴維南定理的條件是什麼?

2.要得到戴維南等效電路需要知道那幾個量?

一、實驗目的

1、加深對受控源特性的認識,掌握受控源的轉移引數的測試方法。

2、初步掌握含有受控源電路的分析方法。

3、了解受控源在電路中的應用。

二、實驗裝置

1、實驗電路板一塊

2、萬用表一塊

三、實驗原理

電源有獨立電源和受控電源之分。受控電源與獨立電源的區別在於,獨立電源的輸出電壓或電流是乙個按自身規律變化的量或函式,不隨外電路的變化而變化。受控電源(簡稱受控源)的輸出電壓或電流則是電路中其它部分的電壓或電流函式,或者說它的電壓或電流受到電路中其它部分的電壓或電流來控制。

根據受控源的控制量和受控源的不同組合,受控源可分為電壓控制電壓源(vcvs)、電流控制電壓源(ccvs)、電壓控制電流源(vccs)、電流控制電流源(cccs)四種。如圖3-1所示。

受控源的控制端與受控制端的關係稱為轉移函式。四種受控源的轉移函式定義如下:

1、電壓控制電壓源(vcvs),,,稱為轉移電壓比(電壓增益)。

2、電流控制電壓源(ccvs),,,稱為轉移電阻。

3、電壓控制電流源(vccs),,,稱為轉移電導。

4、電流控制電流源(cccs),,,稱為轉移電流比(電流增益)。

四、實驗步驟

1、先把實驗箱中的直流穩壓電源的開關開啟,再把+12v、地和-12v與實驗箱中迴轉器旁邊的+12v、地和-12v相連(保證實驗箱的電路正常工作)。實驗中的電源用實驗箱中的電源,可調電阻用實驗箱中的可調電阻。測量電壓和電阻用萬用表,測量電流用實驗箱中的毫安表。

2、測量電壓控制電流源(vccs)的轉移特性及外特性。實驗電路如圖3-2所示,處接可調電壓源,為可調電阻。

(1)按圖3-2連線電路,固定,調節電壓源的輸出電壓,使其分別取0v、0.5v、1v、……3.5v,測量的值,填入表3-1中,求出轉移電導。並繪製轉移特性曲線。

表3-1 資料記錄及計算

(2)保持,調節阻值,令分別為1k、2k、4k、6k、8k、10k,測量相應的和值,填入表3-2中,繪製負載轉移特性曲線。

表3-2 資料記錄及計算

3、測量電流控制電壓源(ccvs)的轉移特性及外特性。實驗電路如圖3-3所示,為可調電流源,為可調電阻。

(1)固定,調節恆流源的輸出電流,使其分別取0.1ma、0.2ma、……0.8ma,測量及相應的值,填入表3-3中,繪製轉移特性曲線,並求出轉移電阻。

表3-3 資料記錄及計算

(2)保持,調節阻值,令分別為1k、2k、4k、6k、8k、10k,測量相應的和值,填入表3-4中,繪製負載轉移特性曲線。

表3-4 資料記錄及計算

4、根據實驗步驟1和2,自行設計電壓控制電壓源(vcvs)、電流控制電流源(cccs)(包括電路和**),思考如何利用已知的電路(圖3-2和圖3-3)實現電壓控制電壓源(vcvs)、電流控制電流源(cccs)。

五、預習思考題

1、受控源和獨立電源相比有何異同點?比較四種受控源的電路模型、控制量和被控制量的關係。

2、若受控源控制量的極性反向,則受控源輸出極性是否發生變化?

3、受控源的控制特性是否適合於交流訊號?

六、實驗報告要求

1、總結受控源控制量和被控制量的實驗測試方法。

2、認真填寫測量資料和繪製特性曲線,自行設計vcvs和cccs的測試電路和資料**,並完成資料測量和繪製特性曲線。

一、實驗目的

1、研究一階rc電路在脈衝電壓us激勵下響應uc(t)的變化規律和特點,了解時間常數對uc(t)的影響。

2、學習使用示波器觀察和研究電路的響應。觀測rc電路在脈衝訊號激勵下的響應波形,掌握有關微分電路和積分電路的概念。

二、實驗裝置

1、函式訊號發生器一台

2、示波器一台

3、實驗電路板一塊

三、實驗原理

電路換路後無外加獨立電源,僅由電路中動態元件初始儲能而產生的響應稱為零輸入響應。若電路的初始儲能為零,僅由外加獨立電源作用所產生的響應稱為零狀態響應。

電路由一種穩定狀態變化到另一種穩定狀態需要有一定的時間,即有乙個隨時間變化的過程,稱之為電路的暫態過程。動態電路的過渡過程是十分短暫的單次變化過程,用一般的雙蹤示波器觀察電路的過渡過程和測量有關的引數,必須使這種單次變化的過程重複出現。為此,我們利用訊號源輸出的方波來模擬階躍激勵訊號,即方波的上公升沿作為零狀態響應的正階躍激勵訊號,方波的下降沿作為零輸入響應的負階躍激勵訊號。

只要選擇方波的半個週期大於被測電路時間常數的3~5倍,電路在這樣方波序列訊號的作用下,它的影響和直流電源接通與斷開的過渡過程是相同的。

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