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电路实验报告

电路实验报告
电路实验报告

目录

实验一电位、电压的测定及电路电位图的绘制实验二基尔霍夫定律的验证

实验三线性电路叠加性和齐次性的研究

实验四受控源研究

实验六交流串联电路的研究

实验八三相电路电压、电流的测量

实验九三相电路功率的测量

实验一电位、电压的测定及电路电位图的绘制

一.实验目的

1.学会测量电路中各点电位和电压方法。理解电位的相对性和电压的绝对性;

2.学会电路电位图的测量、绘制方法;

3.掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。

二.原理说明

在一个确定的闭合电路中,各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异,但任意两点之间的电压(即两点之间的电位差)则是不变的,这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质,我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。

若以电路中的电位值作纵坐标,电路中各点位置(电阻或电源)作横坐标,将测量到的各点电位在该平面中标出,并把标出点按顺序用直线条相连接,就可得到电路的电位图,每一段直线段即表示该两点电位的变化情况。而且,任意两点的电位变化,即为该两点之间的电压。

在电路中,电位参考点可任意选定,对于不同的参考点,所绘出的电位图形是不同,但其各点电位变化的规律却是一样的。

三.实验设备

1.直流数字电压表、直流数字毫安表

2.恒压源(EEL-I、II、III、IV均含在主控制屏上,可能有两种配置(1)+6V(+5V),+12 V,0~30V可调或(2)双路0~30V可调。)

3.EEL-30组件(含实验电路)或EEL-53组件

四.实验内容

实验电路如图1-1所示,图中的电源U S1用恒压源中的+6V(+5V)输出端,U S2用0~+30V可调电源输出端,并将输出电压调到+12V。

1.测量电路中各点电位

以图1-1中的A点作为电位参考点,分别测量B、C、D、E、F各点的电位。

用电压表的黑笔端插入A点,红笔端分别插入B、C、D、E、F各点进行测量,数据记入表1-1中。

以D点作为电位参考点,重复上述步骤,测得数据记入表1-1中。

图1-1

2.电路中相邻两点之间的电压值

在图1-1中,测量电压U AB:将电压表的红笔端插入A点,黑笔端插入B点,读电压表读数,记入表1-1中。按同样方法测量U BC、U CD、U DE、U EF、及U FA,测量数据记入表1-1中。

五.实验注意事项

1.EEL-30组件中的实验电路供多个实验通用,本次实验没有利用到电流插头和插座。

2.实验电路中使用的电源U S2用0~+30V可调电源输出端,应将输出电压调到+12V后,再接入电路中。并防止电源输出端短路。

3.数字直流电压表测量电位时,用黑笔端插入参考电位点,红笔端插入被测各点,若显示正值,则表明该点电位为正(即高于参考电位点);若显示负值,表明该点电位为负(即该点电位低于参考点电位)。4.用数字直流电压表测量电压时,红笔端插入被测电压参考方向的正(+)端,黑笔端插入被测电压参考方向的负(-)端,若显示正值,则表明电压参考方向与实际方向一致;若显示负值,表明电压参考方向与实际方向相反。

六.预习与思考题

1.电位参考点不同,各点电位是否相同任两点的电压是否相同,为什么

答:在一个确定的闭合回路中电位参考点不同,各点的电位也不相同,但任意两点之间的电压是不变的,这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。

2.在测量电位、电压时,为何数据前会出现±号,它们各表示什么意义

答:电位参考点选定后,各点电位不同,“+”表示该点电位比参考点大,“-”表示该点电位比参考点小;测电压时,“+”“-”表示两点的电位相对大小,由电压电流是否关联决定。

3.什么是电位图形不同的电位参考点电位图形是否相同如何利用电位图形求出各点的电位和任意两点之间的电压。

答:以电路中电位值作为纵坐标,电路各点位置作为横坐标,将测得的各点电位在该坐标平面画出,并把这些点用线连接,所得的图形称电位图;不同的电位参考点电位图形是不同的;在电位图中,各点的电位为该点对应的纵坐标,而两点间的电压则为该两点间的纵坐标的差。

七.实验报告要求

1.根据实验数据,分别绘制出电位参考点为A点和D点的两个电位图形。

电位图

被测点

电位值

2.根据电路参数计算出各点电位和相邻两点之间的电压值,与实验数据相比较,对误差作必要的分析。 答:可能造成误差的原因有:电压表的精确度等仪器造成的误差。 3.回答思考题。

实验二 基尔霍夫定律的验证

一.实验目的

1.验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解; 2.学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法; 3.学习检查,分析电路简单的故障分析能力。

二.原理说明

1.基尔霍夫定律

基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律,它们分别用来描述结点电流和回路电压,即对电路中的任一结点而言,在设定电流的参考方向下,应有∑I=0,一般流出结点的电流取正号,流入结点的电流取负号;对任何一个闭合回路而言,在设定电压的参考方向下,绕行一周,应有∑U=0,一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号,电压方向与绕行方向相反的电压取负号。

在实验前,必须设定电路中所有电流、电压的参考方向,其中电阻上的电压方向应与电流方向一致,见图2-1所示。

2.检查,分析电路的简单故障

电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。连线部分的故障通常有连线接错,接触不良而造成的断路等;元件部分的故障通常有接错元件、元件值错,电源输出数值(电压或电流)错等。

故障检查的方法是用万用表(电压档或电阻档)或电压表在通电或断电状态下检查电路故障。 (1)通电检查法:在接通电源的情况下,用万用表的电压档或电压表,根据电路工作原理,如果电路某两点应该有电压,电压表测不出电压,或某两点不该有电压,而电压表测出了电压,或所测电压值与电路原理不符,则故障必然出现在此两点之间。

(2)电检查法:在断开电源的情况下,用万用表的电阻档,根据电路工作原理,如果电路中某两点应该导通而无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大),或某两点应该开路(或电阻很大),

而测得的结果为短路(或电阻极小),则故障必然出现在此两点之间。

本实验用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。

三.实验设备

1.直流数字电压表、直流数字毫安表

2.恒压源

3.EEL-30组件(含实验电路)或EEL-53组件

四.实验内容

实验电路如图2-1所示,图中的电源U S1用恒压源中的+6V(+5V)输出端,U S2用0~+30V可调电源输出端,并将输出电压调到+12V(以直流数字电压表读数为准)。实验前先设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1、I2、I3所示,并熟悉线路结构,掌握各开关的操作使用方法。

图2-1

1.熟悉电流插头的结构

将电流插头的红线端插入数字毫安表的红(正)接线端,电流插头的黑线端插入数字毫安表的黑(负)接线端。

2.测量支路电流

将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出各电流值。按规定:在节点A,电流表读数为“+”,表示电流流出节点,读数为“-”,表示电流流入节点,然后根据图2-1中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并记入表2-1中。

支路电流(mA)I1I2I3

计算值

测量值

相对误差

3.测量元件电压

用直流数字电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值,将数据记入表2-2中。测量时电压表的红(正)接线端应插入被测电压参考方向的高电位(正)端,黑(负)接线端应插入被测电压参考方向的低电位(负)端。

各元件电压(V)U S1U S2U R1U R2U R3U R4U R5

计算值(V)

测量值(V)2

相对误差

五.实验注意事项

1.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示值为准。

2.防止电源两端碰线短路。

3.若用指针式电流表进行测量时,要识别电流插头所接电流表的“+、-”极性,倘若不换接极性,则电表指针可能反偏(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。

六.预习与思考题

1.根据图2-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表2-2中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程;

2.在图2-1的电路中A、D两节点的电流方程是否相同为什么

答:电路中A、D两节点的电流方程不同。电流流过A、B两点的方向相反。

3.在图2-1的电路中可以列出几个电压方程它们与绕行方向有无关系

答:可以列出三个电压方程。它们与绕行方向有关系。

4.在实验中若用指3针万用表直流毫安档测各支路电流,什么情况下可能出现毫安表指针反偏,应如何处理,在记录数据时应注意什么若用直流数字毫安表测量时,则会有什么显示呢

答:用万用表测量时,当接线反接时指针会反偏,记录时注意数据时要改变正负号。若用数字表测量,会有正负显示。

七.实验报告要求

1.回答思考题;

2.根据实验数据,选定试验电路中的任一节点,验证基尔霍夫电流定律(KCL)的正确性;

答:选择接点A,I1+I2+I3=,忽略实验误差,满足基尔霍夫定理电流I1+I2+I3=0。

3.根据实验数据,选定试验电路中的任一闭合回路,验证基尔霍夫电压定律(KVL)的正确性;

答:选择回路FADEF,U R1+ U R3+ U R4+ U S1=,忽略实验误差,满足基尔霍夫电压定律U R1+ U R3+ U R4+ U S1=0。

4.列出求解电压U EA和U CA的电压方程,并根据实验数据求出它们的数值;

答:U EA=-(U R3+ U R4)=-U S2+ U R2=。

实验三线性电路叠加性和齐次性的研究

一.实验目的

1.验证叠加定理;

2.了解叠加定理的应用场合;

3.理解线性电路的叠加性和齐次性。

二.原理说明

叠加原理指出:在有几个电源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是:一个电源单独作用时,其它的电源必须去掉(电压源短路,电流源开路);再求电流或电压的代数和时,当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时,符号取正,否则取负。在图3-1中:I1= I1’- I1”,I2=- I2’+ I2”,I3= I3’+ I3”,U=U’+U”。

(a) (b) (c)

图3-1

叠加原理反映了线性电路的叠加性,线性电路的齐次性是指当激励信号(如电源作用)增加或减小K倍时,电路的响应(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。叠加性和齐次性都只适用于求解线性电路中的电流、电压。对于非线性电路,叠加性和齐次性都不适用。

三.实验设备

1.直流数字电压表、直流数字毫安表

2.恒压源

3.EEL-30组件(含实验电路)或EEL-53组件

四.实验内容

实验电路如图3-2所示,图中:R1=R2=R3=510Ω, R2=1KΩ, R5=330Ω,电源U S1用恒压源中的+12V输出端,U S2用0~30V可调电压输出端,并将输出电压调到+6V(以直流数字电压表读数为准),将开关S3投向R5侧。

图3-2

1.U S1电源单独作用( 将开关S1投向U S1侧,开关S2投向短路侧),参考图3-1(b),画出电路图,表明各电流、电压的参考方向。

用直流数字毫安表接电流插头测量各支路电流:将电流插头的红接线端插入数字毫安表的红(正)接线端,电流插头的黑接线端插入数字毫安表的黑(负)接线端,测量各支路电流,按规定:在结点A,电流表的读数为“+”,表示电流流出结点,读数为“-”,表示电流流入结点,然后根据电路中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并将数据记入表3-1中。

用直流数字电压表测量各电阻元件两端电压:电压表的红(正)接线端应插入被测电阻元件电压参考方向的正端,电压表的黑(负)接线端插入电阻元件的另一端(电阻元件的电压参考方向与电流的参考方向一致),测量各电阻元件两端电压,数据记入表3-1中。

测量项目U S1U S2I1I2I3U AB U CD U AD U DE U FA

S212S2

明各电流、电压的参考方向。

重复步骤1的测量并将数据记录记入表格3-1中。

3.U S1和U S2共同作用时(开关S1和S2分别投向U S1和U S2侧),各电流、电压的参考方向见图3-2。

完成上述电流、电压的测量并将数据记入表格3-1中。

4.将U S2的数值调至+12V,重复第2步的测量,并将数据记录在表3-1中。

5.将开关S3投向二极管VD侧,即电阻R5换成一只二极管1N4007,重复步骤1~4的测量过程,并将数据记入表3-2中。

五.实验注意事项

1.用电流插头测量各支路电流时,应注意仪表的极性,即数据表格中“+、-”号的纪录;

2.注意仪表量程的及时更换;

3.电源单独作用时,去掉另一个电压源,只能在实验板上用开关K1和K2操作而不能直接将电源短路。六.预习与思考题

1.叠加原理中U S1,U S2分别单独作用,在实验应如何操作可否将要去掉的电源(U S1和U S2)直接短接答:叠加原理中U S1,U S2分别单独作用,其他电源必须去掉即电压源短路,电流源开路。

,

2.实验电路中,若有一个电阻元件改为二极管,试问叠加性与齐次性还成立吗为什么

答:若改成二极管,叠加性与齐次性不成立,因为叠加性和齐次性都不适用于非线形电路,。

七.实验报告要求

1.根据表3-1实验数据一,通过求各支路电流和各电阻元件两端电压,验证线性电路的叠加性与齐次性;

答:U S1和U S2共同作用时产生的电流和各电阻元件两端的电压等于它们单独作用时的电流和各电阻元件两端的电压之和,如某个独立电源数值加倍, 电流和各电阻元件两端的电压也加倍。

2.各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出使用上述实验数据计算、说明;

答:各电阻元件消耗功率不满足叠加原理。由R1的三次功率计算得出P R1与P R1’+P R1”不等.

3.根据表3-1实验数据一,当U S1=U S2=12V时,用叠加原理计算各支路电流和各电阻元件两端电压;

U S2单独作用 0 12

U S1U S2共同作用 12 12 4.据表3-2实验数据二,说明叠加性与齐次性是否适用于该实验电路;

答:叠加性与齐次性不适用于该实验电路。根据流过R 1的三个电流值进行计算发现不满足叠加性与齐次性。

5.回答思考题。

实验四 受控源研究

一.实验目的

1.加深对受控源的理解;

2.熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法,了解运算放大器的应用; 3.掌握受控源特性的测量方法。

二.实验原理

1.受控源

受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电流或电压的控制,因而受控源是双口元件:一个为控制端口,或称输入端口,输入控制量(电压或电流),另一个为受控端口或称输出端口,向外电路提供电压或电流。受控端口的电压或电流,受控制端口的电压或电流的控制。根据控制变量与受控变量之间的不同组合,受控源可分为四类:

(1)电压控制电压源(VCVS ),如图4-1(a )所示,其特性为:

12u u μ=

其中:1

2

u u =

μ称为转移电压比(即电压放大倍数)。

(2)电压控制电流源(VCCS ),如图4-1(b )所示,其特性为:

12gu i =

其中:1

2

u i g m =

称为转移电导。 (3)电流控制电压源(CCVS ),如图4-1(c )所示,其特性为:

12ri u =

其中:1

2

i u r =

称为转移电阻。 (4)电流控制电流源(CCCS ),如图4-1(d )所示,其特性为:

12i i β=

其中:1

2

i i =

β称为转移电流比(即电流放大倍数)。 2.用运算放大器组成的受控源

运算放大器的电流符号如图4-2所示,具有两个输入端:同向输入端+u 和反向输入端-u ,一个输出端0u 。放大倍数为A ,则

)(0-+-=u u A μ。

1

图 4-1

对于理想运算放大器,放大倍数A 为∞,输入电阻为∞,输出电阻为0,由此可得两个特性: 特性1:-+=u u

特性2:0==-+i i

(1)压控制电压源(VCVS )

电压控制电压源电路如图4-3所示。

由运算放大器的特性1可知:1u u u ==-+

则111R u i R =

2

1

22R u u i R -= 由运算放大器的特性2可知:2

1R R i i =

代入1R i 、2R i 得:11

2

2)1(u R R u +

= 可见,运算放大器的输出电压2u 受输入电压1u 的控制,其电路模型如图4-1(a )所示,转移电压

比:)1(1

2R R

+=μ。

(2)电压控制电流源(VCCS )

电压控制电流源电路如图4-4所示。

由运算放大器的特性1可知:1u u u ==-+

则1

1

R u i R =

由运算放大器的特性2可知:1

1

2R u i i R =

= 即2i 只受输入电压1u 控制,与负载L R 无关(实际上要求L R 为有限制)。 其电路模型如图4-1(b )所示。

转移电导为:1

121R u i g ==

(3)电流控制电压源(CCVS )

电流控制电压源电路如图4-5所示。

由运算放大器的特性1可知:0==+-u u R Ri u =2

由运算放大器的特性2可知:1i i R = 代入上式,得:12Ri u =

即输出电压2u 受输入电流1i 控制。 其电路模型如图4-1(c )所示。

转移电阻为:R i u r ==

1

2

(4)电流控制电流源(CCCS )

电流控制电流源电路如图4-6所示。由运算放大器的特性1可知:

0==+-u u 22

12

1i R R R i R +=

由运算放大器的特性2可知:11i i R -= 代入上式,12

1

2)1(i R R i +

-= 即输出电流2i 只受输入电流1i 的控制,与负载L R 无关。它的电路模型如图4-1(d )所示。

转移电流比:)1(2

112R R i i +-==β

三.实验设备

1.直流数字电压表、直流数字毫安表 2.恒压源

3.恒流源(0~500mA 可调) 4.EEL -31组件或EEL -54组件

四.实验任务

3.测试电压控制电流源(VCCS )特性

实验电路如图4-8所示,图中,U 1用恒压源的可调电压输出端,R 1=10K Ω,R L =2K Ω (用电阻箱)。

(1)测试VCCS 的转移特性I 2=f (U 1)

调节恒压源输出电压U 1(以电压表读数为准),用电流表测量对应的输出电流I 2,将数据记入表4-3中。

U 1/V 0 1 2 3 4 I 2/mA

(2)测试VCCS 的负载特性I 2=f (R L )

保持U 1=2V ,负载电阻R L 用电阻箱,并调节其大小,用电流表测量对应的输出电流I 2,并将数据记入表4-4中。

R L /K Ω 50 15 10 5 3 1 I 2/mA

4.测试电流控制电压源(CCVS )特性

实验电路如图4-9所示,图中,I 1用恒流源,R 1=10K Ω,R L =2K Ω(用电阻箱)。

(1)测试CCVS 的转移特性U 2=f (U 1)

调节恒流源输出电流I 1(以电流表读数为准),用电压表测量对应的输出电压U 2,将数据记入表4-5中。

I 1/mA 0 U 2/V 0

(2)测试CCVS 的负载特性U 2=f (R L )

保持I 1=,负载电阻R L 用电阻箱,并调节其大小,用电压表测量对应的输出电压U 2,并将数据记入表4-6中。

R L /Ω 50 100 150 200 500 1K 2K 10K 80K U 2/V

五.实验注意事项

1.用恒流源供电的实验中,不许恒流源开路;

2.运算放大器输出端不能与地短路,输入端电压不宜过高(小于5V )。

六.预习与思考题

七.实验报告要求

1.根据实验数据,在方格纸上分别绘出四种受控源的转移特性曲线和负载特性曲线,并求出相应的转移参量μ、g 、r 和β;

2.参考表4-1数据,说明转移参量μ、g 、r 和β受电路中那些参数的影响如何改变它们的大小

3.回答预习与思考题中的3、4题;

4.对实验的结果作出合理的分析和结论,并总结对四种受控源的认识和理解。

实验六 交流串联电路的研究

一.实验目的

1.学会使用交流数字仪表(电压表、电流表、功率表)和自耦调压器; 2.学习用交流数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率; 3.学会用电流数字仪表测定交流电路参数的方法; 4.加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。

二.原理说明

正弦交流电路中各个元件的参数值,可以用交流电压表、交流电流表及功率表,分别测量出元件两端的电压U ,流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P ,然后通过计算得到所求的各值,这种方法称为三表法,是用来测量50Hz 交流电路参数的基本方法。计算的基本公式为:

电阻元件的电阻:I U R R =

或2I

P

R = 电感元件的感抗:I

U

X L L =,电感f X L L π2=

电容元件的容抗:I

U X C C =,电容C fX C π21

=

串联电路复阻抗的模:I U Z =,阻抗角R

X arctg =? 其中:等效电阻2I

P

R =

,等效的电抗22

R Z X -=

本次实验电阻元件用白炽灯(非线性电阻)。电感线圈用镇流器,由于镇流器线圈的金属导线具有一定电阻,因而,镇流器可以由电感和电阻相串联来表示。电容器一般可认为是理想的电容元件。

在R 、L 、C 串联电路中,各元件电压之间存在相位差,电源电压应等于各元件电压的相量和,而不能用它们的有效值直接相加。

电路功率用功率表测量,功率表(又称为瓦特表)是一种电动式仪表,其中电流线圈与负载串联或并联,(具有两个电流线圈,可串联或并联,以便得到两个电流量程),而电压线圈与电源并联,电流线圈和电压线圈的同名端(标有*号端)必须连在一起,如图6-1所示。本实验使用数字式功率表,连接方法与电动式功率表相同,电压、电流量程分别选450V 和3A 。

三.实验设备

1.交流电压表、电流表、功率表

2.自耦调压器(输出可调的交流电压) 3.恒流源(0~500mA 可调)

4.EEL -17组件(含白炽灯220V 、40W ,日光灯30W 、镇流器,电容器4μF 、2μF/400V )

四.实验内容

实验电路如图6-2所示,功率表的连接方法见图6-1,交流电源经自耦调压器后负载Z 供电。

1.测量白炽灯的电阻

图6-2电路中的Z 为一个220V 、40W 的白炽灯,用自耦调压器调压,使U 为220V,(用电压表测量),并测量电流和功率,记入自拟的数据表格中。

将电压U U(V) I(A) P(W) 220 110

2.测量电容器的容抗

U(V) I(A) P(W) 4μ 220 2μ 220

3.测得镇流器的参数

将图6-2电路中的Z 换为镇流器,将电压U 分别调到180V 和90V ,测得电压、电流和功率,记入自拟的数据表格中。U(V) I(A) P(W) 180 90

五.实验注意事项

1.通常,功率表不单独使用,要又电压表和电流表监测,使电压表和电流表的读数不超过功率表电压

和电流的量限;

2.注意功率表的正确接线,上电前必须经指导教师检查; 3.恒流源(0~500mA 可调)

4.自耦调压器在接通电源前,应将其手柄置在零位上,调节时,使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验负载或实验完毕,都必须先将其旋柄慢慢调回零位,再断电源。

六.预习与思考题

七.实验报告要求

1.根据实验1的数据,计算白炽灯在不同电压下的电阻值; 答:R1=220/=欧 R2=110/=欧

2.根据实验2的数据,计算电容器的容抗和电容值;

C=4μ,Xl=WL=U/(JI)=220/= C=2μ,Xl=WL=U/(JI)=220/=-1467J 3.根据实验3的数据,计算镇流器的参数(电阻R 和电感L ); 答:R1==,R2==,R3==,R4== 4,R= 4.根据实验4的数据, 计算日光灯的电阻值,画出各个电压和电流的相量图,说明各个电压之间的关系。

I(A) P(W) 电感+电阻

220V

110V 电容+电阻(220V )

4μF

2μF 电容+电感(4μF )+电阻

220V

110V

实验八 三相电路电压、电流的测量

一.实验目的

1.练习三相负载的星形联接和三角形联接;

2.了解三相电路线电压与相电压,线电流与相电流之间的关系; 3.了解三相四线制供电系统中,中线的作用; 4.观察线路故障时的情况。

二.原理说明

电源用三相四线制向负载供电,三相负载可接成星形(又称‘Y’形)或三角形(又称‘Δ’形)。 当三相对称负载作‘Y’形联接时,线电压UL是相电压UP的3倍,线电流IL等于相电流IP,即:U U I I L P L P =

=3, ,流过中线的电流IN =0;作‘Δ’形联接时,线电压UL等于相电压U

P,线电流IL是相电流IP的

3倍,即:I I U L P L P ==3, U 不对称三相负载作‘Y’联接时,必须采用‘YO’接法,中线必须牢固联接,以保证三相不对称

负载的每相电压等于电源的相电压(三相对称电压)。若中线断开,会导致三相负载电压的不对称,致使负载轻的那一相的相电压过高,使负载遭受损坏,负载重的一相相电压又过低,使负载不能正常工作;对于不对称负载作‘Δ’联接时,IL≠3IP,但只要电源的线电压UL对称,加在三相负载上的电压仍是对称的,对各相负载工作没有影响。

本实验中,用三相调压器调压输出作为三相交流电源,用三组白炽灯作为三相负载,线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。(EEL—ⅤB为三相不可调交流电源)

三.实验设备

1.三相交流电源

2.交流电压表、电流表

3.EEL—17组件或EEL—55组件

四.实验内容

1.三相负载星形联接(三相四线制供电)

实验电路如图8-1所示,将白炽灯按图所示,连接成星形接法。用三相调压器调压输出作为三相交流电源,具体操作如下:将三相调压器的旋钮置于三相电压输出为0V的位置(即逆时针旋到底的位置),然后旋转旋钮,调节调压器的输出,使输出的三相线电压为220V。测量线电压和相电压,并记录数据。(EEL—ⅤB为三相不可调交流电源,输出的三相线电压为380V)

(1)在有中线的情况下,测量三相负载对称和不对称时的各相电流、中线电流和各相电压,将数据记入表8-1中,并记录各灯的亮度。

(2)在无中线的情况下,测量三相负载对称和不对称时的各相电流、各相电压和电源中点N到负载中点Nˊ的电压U NNˊ,将数据记入表8-1中,并记录各灯的亮度。

中线连接每相灯数负载相电压(V)电流(A)U NNˊ

(V)

亮度比较

A、B、C A B C U A U B U C I A I B I C I N

有333 / 0/一样亮323 //一样亮

无333 / / 0一样亮323 / /一样亮

2.三相负载三角形联接

实验电路如图8-2所示,将白炽灯按图所示,连接成三

角形接法。调节三相调压器的输出电压,使输出的三相线电

压为220V。测量三相负载对称和不对称时的各相电流、

线电流和各相电压,将数据记入表8-2中,并记录各灯的亮

度。(EEL —ⅤB 为三相不可调交流电源,输出的三相线电压为380V)

每相灯数 相电压(V) 线电流(A) 相电流(A) 亮度比 较

A-B B-C C-A U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA

3 3 3 /

/

3 2 3 /

/ / 一样

每相灯数 相电压(V) 线电流(A) 相电流(A) 亮度比 较 A-B B-C C-A U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA

3 3 2 / /

2 3 3

/ / / 一样

五.实验注意事项

1.每次接线完毕,同组同学应自查一遍,然后由指导教师检查后,方可接通电源,必须严格遵守先接线,后通电;先断电,后抓线的实验操作原则。

2.星形负载作短路实验时,必须首先断开中线,以免发生短路事故。 3.测量、记录各电压、电流时,注意分清它们是哪一相、哪一线,防止记错。

3.说明在三相四线制供电系统中中线的作用,中线上能安装保险丝吗为什么

答:三相四线制供电系统中的中性线的主要作用是,可提供220V 单相电。在不对称三相电路中, 各相负载的电流(端电压)之间一般不存在大小相等,相位互差120°的对称关系.这时中线两端电压n′n ≠0, 这种现象称为中性点位移.当|n′n|较大时, 会造成负载端电压的严重不对称(有的相电压过高, 有的过低), 可能使负载工作不正常, 甚至发生事故, 因此应尽量减小中线阻抗Z n.一般而言, 由负载不对称而引起的Un′n 过高, 以中线断路最为严重, 为此, 中线上不能安装保险丝, 它们都应装在端线上.

七.实验报告要求

1.根据实验数据,在负载为星形连接时,p l

U

U 3=在什么条件下成立在三角形连接时,p

l I I 3=在什么条件下成立

答:当三相对称负载作‘Y’形联接时,公式成立;当三相对称负载作‘Δ’形联接时,成立。

2.用实验数据和观察到的现象,总结三相四线制供电系统中中线的作用; 答:三相四线制供电系统中的中性线的主要作用是,可提供220V 单相电。 3.不对称三角形联接的负载,能否正常工作实验是否能证明这一点

根据不对称负载三角形联接时的实验数据,画出各相电压、相电流和线电流的相量图,并证实实验数据的正确性。

答:不对称三角形联接的负载,能够正常工作,由表8-2可知即使使用不对称的三角形连接,负载仍能够正常工作。

电路分析实验报告-第一次

电路分析实验报告

实验报告(二、三) 一、实验名称实验二KCL与KVL的验证 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用; 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压; 3.验证基尔霍夫定理的正确性。 三、实验原理 KCL为任一时刻,流出某个节点的电流的代数和恒等于零,流入任一封闭面的电流代数和总等于零。且规定规定:流出节点的电流为正,流入节点的电流为负。 KVL为任一时刻,沿任意回路巡行,所有支路电压降之和为零。且各元件取号按照遇电压降取“+”,遇电压升取“-”的方式。沿顺时针方向绕行电压总和为0。电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。 四、实验内容 电路图截图:

1.验证KCL: 以节点2为研究节点,电流表1、3、5的运行结果截图如下: 由截图可知,流入节点2的电流为2.25A,流出节点2 的电流分别为750mA和1.5A。2.25=0.75+1.5。所以,可验证KCL成立。 2.验证KVL: 以左侧的回路为研究对象,运行结果的截图如下:

由截图可知,R3两端电压为22.5V,R1两端电压为7.5V,电压源电压为30V。22.5+7.5-30=0。所以,回路电压为0,所以,可验证KVL成立。 一、实验名称实验三回路法或网孔法求支路电流(电压) 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用; 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压; 3.验证网孔分析法的正确性。 三、实验原理 为减少未知量(方程)的个数,可以假想每个回路中有一个回路电流。若回路电流已求得,则各支路电流可用回路电流线性组合表示。这样即可求得电路的解。回路电流法就是以回路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。网孔电流法就是对平面电路,若以网孔为独立回

电力系统分析实验报告四(理工类)

西华大学实验报告(理工类) 开课学院及实验室: 实验时间 : 年 月 日 一、实验目的 1)初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法。 2)加深理解功率极限的概念,在实验中体会各种提高功率极限措施的作用。 3)通过对实验中各种现象的观察,结合所学的理论知识,培养理论结合实际及分析问题的能力。 二、实验原理 所谓简单电力系统,一般是指发电机通过变压器、输电线路与无限大容量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。 对于简单系统,如发电机至系统d 轴和g 轴总电抗分别为d X ∑和q X ∑,则发电机的功率特性为 当发电机装有励磁调节器时,发电机电势q E 随运行情况而变化,根据一般励磁调节器的性能,可认为保持发电机'q E (或' E )恒定。这时发电机的功率特性可表示成 或 这时功率极限为 随着电力系统的发展和扩大,电力系统的稳定性问题更加突出,而提高电力系统稳定性和输送能力的最重要手段之一,就是尽可能提高电力系统的功率极限。从简单电力系统功率极限的表达式看,要提高功率极限,可以通过发电机装设性能良好的励磁调节器,以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数;或通过串联电容补偿等手段,以减少系统电抗,使受端系统维持较高的运行电压水平;或输电线采用中继同步调相机、中继电力系统等手段以稳定系统中继点电压。 (3)实验内容 1)无调节励磁时,功率特性和功率极隈的测定 ①网络结构变化对系统静态稳定的影响(改变戈): 在相同的运行条件下(即系统电压U-、发电机电势E 。保持不变.罚芳赆裁Ll=E 。),分别 测定输电线单回线和双回线运行时,发电机的功一角特性曲线,&豆甍辜授冁蝮和达到功率极 限时的功角值。同时观察并记录系统中其他运行参数(如发电极端毫玉萼蔫交化。将两种 情况下的结果加以比较和分析。 实验步骤如下: a)输电线路为单回线; b)发电机与系统并列后,调节发电机,使其输出的有功和无ZZ 蔓专零: c)功率角指示器调零; d)逐步增加发电机输出的有功功率,而发电机不调节震磁: e)观察并记录系统中运行参数的变化,填入表1.3中: f)输电线路为双回线,重复上述步骤,将运行参数填入表l 。毒=:

模电实验二共集电极电路实验报告

实验二共集电极电路 班级:姓名:学号: 2015.11.11 一、实验目的 1.掌握共集电极电路的特性及测试方法。 2.进一步学习放大电路各项参数的测试方法。 二、实验仪器及器件 三、实验原理 图2-1为共集电极电路。 图2-1共集电极电路 1、输入电阻R i R i = r be+(1+β) R E 如考虑偏置电阻R B和负载R L的影响,则 R i = R B∥[r be+(1+β)(R E∥R L)]

输入电阻的测试方法与单管放大电路相同,试验线路如图2-2所示: 图2-2 共集电极电路实验图 R V -V V I V R i S i i i i == 2、输入电阻R o R o = βbe r ∥R E ≈β be r 如考虑信号源内阻R S ,则 R o = β ) ∥(B S R R +be r ∥R E ≈ β ) ∥(B S R R +be r L L 1)R -V V R ( o = 3、电压增益A V A V = ) ∥()1() ∥()1(L E L E R R R R ββ+++be r ≤1 4、电压跟随范围 V O(P-P)=22V O 四、 实验内容及实验步骤 按图2-2安装好电路。

1、静态工作点的调整 接通+12V直流电源,在B点加入f = 1KHz正弦信号v i,输出端用示波器监视输出波形,反复调整R W 及信号源的输出幅度,使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形,然后置v i= 0,用万用表电压档测量晶体管各电极对地电位,将测得数据记入表2-1。 在下面整个测试过程中保持R W值不变(即保持静工作点I E不变)。 2、测量电压放大倍数A V 接入负载R L=4.7KΩ,在B点加f = 1KHz正弦信号v i,调节输入信号幅度,用示波器观察输出波形V O,在输出最大不失真情况下,用交流毫伏表测V i、V L值。记入表2-2。 表2-2 3、测量输出电阻R o 接上负载R L=4.7KΩ,在B点加f = 1KHz正弦信号v i,用示波器监视输出波形,测空载输出电压V O,有负载时输出电压V L,记入表2-3。 表2-3 4、测量输出电阻R i 在A点加f = 1KHz正弦信号v s,用示波器监视输出波形,用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位V S、V i,记入表2-4。 表2-4 5、测试跟随特性 接上负载R L=4.7KΩ,在B点加f = 1KHz正弦信号v i,逐渐增大信号v i幅度,用示波器监视输出波形直至输出波形达最大不失真,测量对应的V L值,记入表2-5。

电路实验报告1--叠加原理

电路实验报告1-叠加原理的验证 所属栏目:电路实验- 实验报告示例发布时间:2010-3-11 实验三叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K 倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1.用实验装置上的DGJ-03线路, 按照实验指导书上的图3-1,将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。 2.通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用和单独作用在电路中,完成如下表格。 表3-1

3.将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。 4.将R3(330 )换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=8.693mA,,U2单独作用时,I1b=-1.198mA,I1a+I1b=7.495mA,U1和U2共同作用时,测量值为7.556mA,因此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-2.395mA,而2*I1b=-2.396mA,因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。 六、思考题 1.电源单独作用时,将另外一出开关投向短路侧,不能直接将电压源短接置零。 2.电阻改为二极管后,叠加原理不成立。

东南大学电路实验实验报告

电路实验 实验报告 第二次实验 实验名称:弱电实验 院系:信息科学与工程学院专业:信息工程姓名:学号: 实验时间:年月日

实验一:PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理 一、仿真实验 1.电容伏安特性 实验电路: 图1-1 电容伏安特性实验电路 波形图:

图1-2 电容电压电流波形图 思考题: 请根据测试波形,读取电容上电压,电流摆幅,验证电容的伏安特性表达式。 解:()()mV wt wt U C cos 164cos 164-=+=π, ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=??? ? ? -=π,us T 500=; ()mA wt R U I I R R C sin 213.0== =∴,ππ40002==T w ; 而()mA wt dt du C C sin 206.0= dt du C I C C ≈?且误差较小,即可验证电容的伏安特性表达式。 2.电感伏安特性 实验电路: 图1-3 电感伏安特性实验电路 波形图:

图1-4 电感电压电流波形图 思考题: 1.比较图1-2和1-4,理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。对于电感而言,电压相位 超前 (超前or 滞后)电流相位;对于电容而言,电压相位 滞后 (超前or 滞后)电流相位。 2.请根据测试波形,读取电感上电压、电流摆幅,验证电感的伏安特性表达式。 解:()mV wt U L cos 8.2=, ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=?? ? ?? -=π,us T 500=; ()mA wt R U I I R R L sin 213.0===∴,ππ 40002==T w ; 而()mV wt dt di L L cos 7.2= dt di L U L L ≈?且误差较小,即可验证电感的伏安特性表达式。 二、硬件实验 1.恒压源特性验证 表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压 2.电容的伏安特性测量

电路实验报告

实验一电路元件伏安特性的测试 一、实验目的 1.学会识别常用电路元件的方法 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试方法 3.熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法 二、原理说明 电路元件的特性一般可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。电阻元件是电路中最常见的元件,有线性电阻和非线性电阻之分。实际电路中很少是仅由电源和线性电阻构成的“电平移动”电路,而非线性器件却常常有着广泛的使用,例如非线性元件二极管具有单向导电性,可以把交流信号变换成直流量,在电路中起着整流作用。 万用表的欧姆档只能在某一特定的U和I下测出对应的电阻值,因而不能测出非线性电阻的伏安特性。一般是用含源电路“在线”状态下测量元件的端电压和对应的电流值,进而由公式R=U/I求测电阻值。 1.线性电阻器的伏安特性符合欧姆定律U=RI,其阻值不随电压或电流值的变化而变化,伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 图1-1 元件的伏安特性 2.白炽灯可以视为一种电阻元件,其灯丝电阻随着温度的升高而增大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍。通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,即对一组变化的电压值和对应的电流值,所得U/I不是一个常数,所以它的伏安特性是非线性的,如图1-1(b)所示。 3.半导体二极管也是一种非线性电阻元件,其伏安特性如图1-1(c)所示。二极管的电阻值随电压或电流的大小、方向的改变而改变。它的正向压降很小(一般锗管约为0.2~0.3V,硅管约为0.5~0.7V),正向电流随正向压降的升高而急剧上升,而反向电压从零一直增加到十几至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。发光二极管正向电压在0.5~2.5V 之间时,正向电流有很大变化。可见二极管具有单向导电性,但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。 4.稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性较特殊,如图1-1(d)所示。给稳压二极管加反向电压时,其反向电流几乎为零,但当电压增加到某一数值时,电流将突然增加,以后它的端电压将维持恒定,不再随外加反向电压的升高而增大,这便是稳压二极管的反向稳压特性。实际电路中,可以利用不同稳压值的稳压管来实现稳压。注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏。

叠加原理 实验报告范文(含数据处理)

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 叠加原理实验报告范文 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1.用实验装置上的DGJ-03线路,按照实验指导书上的图3-1,将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。 2.通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用和单独作用在电路中,完成如下表格。 表3-1

3.将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。 4.将R3(330 )换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=8.693mA,,U2单独作用时, I1b=-1.198mA,I1a+I1b=7.495mA,U1和U2共同作用时,测量值为7.556mA,因此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-2.395mA,而2*I1b=-2.396mA,因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。

数字电路实验报告

数字电路实验报告 姓名:张珂 班级:10级8班 学号:2010302540224

实验一:组合逻辑电路分析一.实验用集成电路引脚图 1.74LS00集成电路 2.74LS20集成电路 二、实验内容 1、组合逻辑电路分析 逻辑原理图如下:

U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N X1 2.5 V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V GND 图1.1组合逻辑电路分析 电路图说明:ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平,“0”表示低电平; 逻辑指示灯:灯亮表示“1”,灯不亮表示“0”。 真值表如下: A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 表1.1 组合逻辑电路分析真值表 实验分析: 由实验逻辑电路图可知:输出X1=AB CD =AB+CD ,同样,由真值表也能推出此方程,说明此逻辑电路具有与或功能。 2、密码锁问题: 密码锁的开锁条件是:拨对密码,钥匙插入锁眼将电源接通,当两个条件同时满足时,开锁信号为“1”,将锁打开;否则,报警信号为“1”,则接通警铃。

试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么? 密码锁逻辑原理图如下: U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N U4D 74LS00N U5D 74LS00N U6A 74LS00N U7A 74LS00N U8A 74LS20D GND VCC 5V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V X1 2.5 V X2 2.5 V 图 2 密码锁电路分析 实验真值表记录如下: 实验真值表 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 表1.2 密码锁电路分析真值表 实验分析: 由真值表(表1.2)可知:当ABCD 为1001时,灯X1亮,灯X2灭;其他情况下,灯X1灭,灯X2亮。由此可见,该密码锁的密码ABCD 为1001.因而,可以得到:X1=ABCD ,X2=1X 。

电子电路实验三 实验报告

实验三负反馈放大电路 实验报告 一、实验数据处理 1.实验电路图 根据实际的实验电路,利用Multisim得到电路图如下: (1)两级放大电路 (2)两级放大电路(闭环)

2.数据处理 (1)两级放大电路的调试 第一级电路:调整电阻参数,使得静态工作点满足:IDQ约为2mA,UGDQ<-4V。记录并计 第二级电路:通过调节Rb2,使得静态工作点满足:ICQ约为2mA,UCEQ=2~3V。记录电 输入正弦信号Us,幅度为10mV,频率为10kHz,测量并记录电路的电压放大倍数 A u1=U o1 U s 、A u= U o U s (2)两级放大电路闭环测试 在上述两级放大电路中,引入电压并联负反馈。合理选取电阻R的阻值,使得闭环电压放大倍数的数值约为10。 输入正弦信号Us,幅度为100mV,频率为10kHz,测量并记录闭环电压放大倍数 A usf=U o/U s 输入电阻Rif和输出电阻Rof。

输入正弦信号Us,幅度为100mV,频率为10kHz,测量并记录闭环电压放大倍数 A usf=U o/U s 输入电阻Rif和输出电阻Rof。 3.误差分析 利用相对误差公式: 相对误差=仿真值?实测值 实测值 ×100% 得各组数据的相对误差如下表: 误差分析: (1)由上表可得知,两级放大电路实验中,开环输出电阻Ro及闭环输出电阻Rof仿真值与实测值的相对误差较大;电流并联负反馈电路中,三组数据仿真值与实测值的相对误差均较大。 (2)两级放大电路中,输出电阻测量的相对误差较大,原因可能是实际实验中使用的晶体管与仿真实验中的晶体管的特性相差较大,而且由理论分析知输出电阻会随温度的变化而变化(晶体管rbe阻值随温度的增大而增大),这导致了输出电阻实测值与仿真值相差较大。(3)电流并联负反馈电路中,电压放大倍数测量的相对误差较大,原因也应该是实际实验中的晶体管放大倍数与仿真中的不同,仿真实验中晶体管的β为280,实际实验的相关参数达不到这么大,故电压放大倍数较小。

数电实验报告 实验二 组合逻辑电路的设计

实验二组合逻辑电路的设计 一、实验目的 1.掌握组合逻辑电路的设计方法及功能测试方法。 2.熟悉组合电路的特点。 二、实验仪器及材料 a) TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。 b) 参考元件:74LS86、74LS00。 三、预习要求及思考题 1.预习要求: 1)所用中规模集成组件的功能、外部引线排列及使用方法。 2) 组合逻辑电路的功能特点和结构特点. 3) 中规模集成组件一般分析及设计方法. 4)用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。 2.思考题 在进行组合逻辑电路设计时,什么是最佳设计方案 四、实验原理 1.本实验所用到的集成电路的引脚功能图见附录 2.用集成电路进行组合逻辑电路设计的一般步骤是: 1)根据设计要求,定义输入逻辑变量和输出逻辑变量,然后列出真值表; 2)利用卡络图或公式法得出最简逻辑表达式,并根据设计要求所指定的门电路或选定的门电路,将最简逻辑表达式变换为与所指定门电路相应的形式; 3)画出逻辑图; 4)用逻辑门或组件构成实际电路,最后测试验证其逻辑功能。 五、实验内容 1.用四2输入异或门(74LS86)和四2输入与非门(74LS00)设计一个一位全加器。 1)列出真值表,如下表2-1。其中A i、B i、C i分别为一个加数、另一个加数、低位向本位的进位;S i、C i+1分别为本位和、本位向高位的进位。 A i B i C i S i C i+1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 10 1 1 1 00 1 1 1 1 1 1 2)由表2-1全加器真值表写出函数表达式。

电路基础实验报告

基尔霍夫定律和叠加定理的验证 组长:曹波组员:袁怡潘依林王群梁泽宇郑勋 一、实验目的 通过本次实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律加深对“节点电流代数和”及“回路电压代数和”的概念的理解;通过实验验证叠加定理,加深对线性电路中可加性的认识。 二、实验原理 ①基尔霍夫节点电流定律[KCL]:在集总电路中,任何时刻,对任一结点,所有流出结点的支路电流的代数和恒等于0。 ②基尔霍夫回路电压定律[KVL]:在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒等于0。 ③叠加定理:在线性电阻电路中,某处电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处分别产生的电压或电流的叠加。 三、实验准备 ①仪器准备 1.0~30V可调直流稳压电源 2.±15V直流稳压电源 3.200mA可调恒流源 4.电阻 5.交直流电压电流表 6.实验电路板 7.导线

②实验电路图设计简图 四、实验步骤及内容 1、启动仪器总电源,连通整个电路,分别用导线给电路中加上直流电压U1=15v,U2=10v。 2、先大致计算好电路中的电流和电压,同时调好各电表量程。 3、依次用直流电压表测出电阻电压U AB、U BE、U ED,并记录好电压表读数。 4、再换用电流表分别测出支路电流I1、I2、I3,并记录好电流读数。 5、然后断开电压U2,用直流电压表测出电阻电压U、BE,用电流表分别测出支路电流I、1并记录好电压表读数。 6、然后断开电压U1,接通电压U2,用直流电压表测出电阻电压U、、BE,用电流表分别测出支路电流I、、1并记录好电压表读数。 7、实验完毕,将各器材整理并收拾好,放回原处。 实验过程辑录 图1 测出U AB= 图2 测出电压U BE=

电路基础实验报告

北京交通大学电路基础实验报告

实验目的: (1)学习MultiSim2001建立电路、直流电路的分析方法。 (2)掌握伏安特性的测量。 (3)通过实验,加深对叠加定理和戴维南定理的理解。 实验内容: 1)测量二极管的伏安特性 (1)建立如右图所示的仿真Array电路。 (2)启动Simulate菜单中的 Analyses下的DC Sweep 设置相应的参数后,单击Simulate按钮,得到二极管的伏 安特性曲线。 2)验证叠加定理Array(1)建立如右图 所示的仿真电路。 (2)启动仿真开 关后,用电压表分 别测出V1、V2单 独作用和共同作 用时个支路的电压值,验证叠加定理。 3)验证戴维南定理 (1)建立如下图所示的仿真电路。(其中a对应2的位置,

b 对应0的位置) (2)用电压表测量R3断开时a 、b 端口的开路电压。 (3)将电阻R3短路,用电流表测量a 、b 端口短路电压。 (4)计算出等效电阻。重新建立一仿真电路,调出一个直流电压源,设置其电压为测量出的开路电压值,调一个电阻值为计算出的等效电阻,与R3电阻串联成一个等效电路。再用电压表和电流表测量R3两端的电压和流过电流,验证戴维南定理。 实验过程: 1) 测量二极管的伏安特性。 如右图,建立仿真电路图后,启动Simulate 菜单中的Analyses 下的DC Sweep 命令,设置相应的参数后,单击Simulate 按钮,得到二极管的伏安特性曲线如下:

2)验证叠加定理。 V1单独作用: 令V2=0.启动仿真开关如下图: U11=8.727V U21=3.273V U31=3.273V V2单独作用: 令V1=0,启动仿真开关如下图:

实验二 电路原理图的绘制实验报告

实验二电路原理图的绘制实验报告 一、实验目的 (1)掌握设计项目的建立和管理; (2)掌握原理图图纸参数的设置、原理图环境参数的设置; (3)掌握元器件库的装载,学会元器件、电源、接地、网络标号、总线、输入/输出端口、节点等电路元素的选取、放置等操作; (4)掌握电路元素的参数修改方法。 二、实验原理 1、创建一个新的项目文件。 在Altium Designer 10中,根据不同的设计主要有三种形式的项目文件,分别是:PCB项目文件,文件后缀为PrjPCB;FPGA项目文件,文件后缀为PrjFPG;库文件,根据电路原理图和印制电路板图设计的不同,其后缀有SchLib和PcbLib 两种。在我们实验中均建立一个PCB项目文件。 (1)执行菜单命令“文件\工程\PCB Project”,建立一个空的项目文件后的项目工作面板; (2)执行菜单命令“File\Save Project”,保存文件。 2、新建原理图文件 (1)执行菜单命令“File\New\Schematic”,在刚才建立的项目中新建原理图,默认的文件名为Sheet1.SchDoc。 (2)执行菜单命令“File\Save Project”,保存文件。 3、设置原理图选项 (1)图纸参数设定:执行菜单命令“设计\文档选项”,系统弹出文档选项对话框,在此对话框的“方块电路选项”标签页设置图纸参数。 (2)填写图纸设计信息:执行菜单命令“设计\文档选项”,系统弹出文档选项对话框,在此对话框的“参数”标签页设置图纸参数。 (3)原理图环境参数设置:执行菜单命令“工具\设置原理图参数”,系统将弹出“喜好”对话框,在此对话框的左边树状图中选择原理图选项,此选项组中有12个选项卡,它们分别是原理图参数选项、图形编辑参数选项、编译器选项、导线分割选项、默认的初始值选项和软件参数选项等,分别用于设置原理图绘制过程中的各类功能选项。

电路实验报告二

实验二、基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1.通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律,巩固所学理论知识。 2.加深对参考方向概念的理解。 二、器材设备 双路直流稳压电源,直流电路单元板(TS-B-28),万用表 三、实验原理 基尔霍夫节点电流定律: 电路中任意时刻流进(或流出)任一节点的电流的代数和等于零。其数学表达式为: ∑=0 I (2-1) i 基尔霍夫回路电压定律: 电路中任意时刻,沿着任一节闭合回路,电压的代数和等于零。其数学表达式为: ∑=0 U (2-2) i 电路的参考方向: 在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。当电路中的电流(或电压)的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。 四.实验内容及步骤 本实验在直流电路单元板(TS -B-28)上进行,实验电路如图2-1所示。图中X1、X2、X3、X4、X5、X6为节点B的三条支路测量接口。 4.1、验证KCL定律 测量节点B的某支路的电流时,可假定流入节点B的电流为正,并将另外两个支路的测量接口短接,再将电流表的负极接到B点上,电流表的正极接到该支路的接口上(如图2-2)。

1. 按图2-2(a)接好实验电路,再将双路直流稳压电源的输出电压调节旋钮沿逆时针方向调到底,然后打开电源开关,调节电压输出,使U1=10.00V,U2=18.00V,测出AB支路的电流I1值,并在表2-1中记下测量值。 2.将电路转换成图2-2(b)形式,测出并记录BC支路的电流I2值。再将电路转换成图2-2(c)形式,测出并记录BE支路的电流I3值.。 3. 计算∑i I数值,验证基尔霍夫电流定律的正确性。利用电路中已知的电阻及电源电压值,应用电路定律计算出I1、I2、I3值并与测得的I1、I2、I3值比较,求出各测量值的相对误差。 表2-1(保留小数点后两位) 4.2、验证KVL定律 当要测量电压时,应将三个支路的测量接口短接,再取ABEFA回路为回路I,BCDEB 回路为回路II,可选取顺时针方向为绕行方向,依次测量两回路各支路的电压值。 1. 将电路转换成图2-3形式,仍保持U1=10.00V,U2=18.00V取顺时针方向为绕行方向,选择合适的电压表量程,依次测出回路I中各支路电压U AB、U BE、U EF、U FA和回路II中各支路电压U BC、U CD、U DE、U EB,并在表2-2中记下测量值。 2. 计算∑i U数值,验证基尔霍夫电压定律的正确性。利用已知的电阻及电源电压值,应用电路定律计算出上述各支路的电压值并与测得的值比较,求出各测量值的相对误差。 表2-2(保留小数点后三位) [数据处理,保留小数点后三位] 一、利用基尔霍夫定律计算节点B各支路的电流及回路Ⅰ、回路Ⅱ各支路的电压值。 设图2-3电路的节点B各支路的电流方向如图,取流入节点的电流方向为参考方向,则据基尔霍夫电流定律有:I1+I2=-I3 (2-3)另I4=I1、I2=I5(2-4)取顺时针方向为电压的参考方向,则据基尔霍夫电压定律有: 回路Ⅰ:R1×I1-R3×I3+R4×I1=U1(2-5)

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路 系别: 班号: 实验者姓名:学号:实验日期: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) (一)单级低频放大器的模型和性能 (3) (二)放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (6) 1、搭接实验电路 (6) 2、静态工作点的测量和调试 (7) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (7) 4、放大器上限、下限频率的测量 (8) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (8) 五、思考题 (9) 六、实验总结 (9)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器 1台 2.函数信号发生器 1台 3.直流稳压电源 1台 4.数字万用表 1台 5.多功能电路实验箱 1台 6.交流毫伏表 1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1.单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和 负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极 性相反,则为负反馈。

电路原理图设计及Hspice实验报告

电子科技大学成都学院 (微电子技术系) 实验报告书 课程名称:电路原理图设计及Hspice 学号: 姓名: 教师: 年06月15日 实验一基本电路图的Hspice仿真 实验时间:同组人员: 一、实验目的 1.学习用Cadence软件画电路图。 2.用Cadence软件导出所需的电路仿真网表。 3.对反相器电路进行仿真,研究该反相器电路的特点。 二、实验仪器设备 Hspice软件、Cadence软件、服务器、电脑 三、实验原理和内容 激励源:直流源、交流小信号源。 瞬态源:正弦、脉冲、指数、分线段性和单频调频源等几种形式。 分析类型:分析类型语句由定义电路分析类型的描述语句和一些控制语句组成,如直流分析(.OP)、交流小信号分析(.AC)、瞬态分析(.TRAN)等分析语句,以及初始状态设置(.IC)、选择项设置(.OPTIONS)等控制语句。这类语句以一个“.”开头,故也称为点语句。其位置可以在标题语句之间的任何地方,习惯上写在电路描述语句之后。 基本原理:(1)当UI=UIL=0V时,UGS1=0,因此V1管截止,而此时|UGS2|> |UTP|,所以V2导通,且导通内阻很低,所以UO=UOH≈UDD,即输出电平. (2)当UI=UIH=UDD时,UGS1=UDD>UTN,V1导通,而UGS2=0<|UTP|,因此V2截止。此时UO=UOL≈0,即输出为低电平。可见,CMOS反相器实现了逻辑非的功能. 四、实验步骤

1.打开Cadence软件,画出CMOS反相器电路图,导出反相器的HSPICE网表文件。 2.修改网表,仿真出图。 3.修改网表,做电路的瞬态仿真,观察输出变化,观察波形,并做说明。 4.对5个首尾连接的反相器组成的振荡器进行波形仿真。 5.分析仿真结果,得出结论。 五、实验数据 输入输出仿真: 网表: * lab2c - simple inverter .options list node post .model pch pmos .model nch nmos *.tran 200p 20n .dc vin 0 5 1m sweep data=w .print v(1) v(2) .param wp=10u wn=10u .data w wp wn 10u 10u 20u 10u 40u 10u 40u 5u .enddata vcc vcc 0 5 vin in 0 2.5 *pulse .2 4.8 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75p m1 vcc in out vcc pch l=1u w=wp m2 out in 0 0 nch l=1u w=wn .alter vcc vcc 0 3 .end 图像: 瞬态仿真: 网表: * lab2c - simple inverter .options list node post .model pch pmos .model nch nmos .tran 200p 20n .print tran v(1) v(2) vcc vcc 0 5 vin in 0 2.5 pulse .2 4.8 2n 1n 1n 5n 20n cload out 0 .75p m1 vcc in out vcc pch l=1u w=20u

串联电路实验报告

串联电路实验报告 篇一:实验报告:组成串联电路和并联电路a 连接串联电路和并联电路 一、实验目的:掌握_____________、______________的连接方式。 二、实验器材: __________、__________、__________、__________、___________。 三、步骤: (一).组成串联电路 1.按图1-1的电路图,先用铅笔将图1-2中的电路元件,按电路图中的顺序连成实物电路图(要求元件位置不动,并且导线不能交叉)。在连接实物电路过程中,开关是 2.经电路连接无误后,闭合和断开结果填入表格中。 3.把开关改接到L1和L2之间,再改接到L2和电池负极间,观察开关控制两只灯泡的情况。将观察结果填入表格中。 (二)组成并联电路 1、在图方框中画出由两只灯泡L1、L2组成的并联电路。要求三个开关中的开关S控制干 路,开关S1和S2分别控制两个支路,并按电路图连接实物及实物图。 2、经检查电路连接无误后,把

3、闭合S1和S2,断开与闭合干路中的开关S,观察它控制哪个灯泡?将观察结果填入表 格中。 4、闭合S和S2,断开与闭合支路中的开关S1,观察它控制哪个灯泡?将观察结果填入表 格中。 5、闭合S和S1,断开与闭合支路开关S2,观察它控制哪个灯泡?将观察结果填入表格中。 (三)实验结论 串联电路:在串联电路里只有条电流路径;用电器)工作,它们之间(选填“会”或“不会”)相互影响;开关控制_____ ____用电器;如果开关的位置改变了,开关的控制作用_________. 并联电路:在并联电路里有条电流路径;用电器)工作,它们之间(选填“会”或“不会”)相互影响;干路开关控制_________用电器,支路开关控制_________用电器(四)、结束实验,整理仪器,把器材分类放好,依次推出实验室。 电学实验规则: 1.实验开始时:首先要依据实验要求,能正确地画出电路图。 2.选择器材时:要依据画出(含“给出”)的电路图,

调幅电路实验报告4

调幅电路实验报告 姓名: 学号: 班级:

一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程,并研究已调波与二输入信号的关系。 2.掌握测量调幅系数的方法。 3.通过实验中波形的变换,学会分析实验现象。 二、实验内容及步骤 (1)普通调幅电路 1.利用EWB软件绘制出如图 1.9的普通调幅实验电路。 2. 按图设置各个元件参数,打开仿真开关,从示波器上观察调幅波波形及与调制信号U1的关系。画出波形图。 3. 改变直流电压U0的值为4V,观察过调幅的现象,并做好记录。画出波形图。 附图1.9 普通调幅实验电路 U0=6V

(2)双边带调幅电路 1.利用EWB软件绘制出如图 1.12的双边带调幅实验电路。 2. 按图设置各个元件参数,打开仿真开关,从示波器上观察双边带波形。画出波形图。 附图1.12 双边带调制实验电路

三.实验报告要求 1. 画出100%调幅波形及抑制载波双边带调幅波形,比较二者的区别。抑制载波双边带调幅波形

100%调幅波形 100%调幅波的包迹随调制信号的大小成比例变化,它反映了调制信号的变化规律;双边带调幅波的包迹不再随载波振幅的上下变化,而是在横轴的上下变化,并使高频波在调制信号过0点时出现倒相现象,它的包迹不再反映调制信号的变化规律。

2.画出过调幅时的输入、输出波形。 U0=4V 四.思考题 说明普通调幅波和双边带调幅波的区别。 答:普通调幅波中只有上、下边带反映调制信号的信息,载频分量不含调制信号的信息,但它却占用了调幅波的绝大部分功率,而双边带调幅波则将调幅波中的载频分量抑制掉,仅将上、下边带向外发送,这样大大节省了发送设备的功率,使其体积大大减小

实验四比例求和运算电路实验报告

实验四 比例求和运算电路 一、实验目的 1.掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。 2.学会上述电路的测试和分析方法。 二、实验仪器 1.数字万用表 2.信号发生器 3.双踪示波器 其中,模拟电子线路实验箱用到直流稳压电源模块,元器件模组以及“比例求和运算电路”模板。 三、实验原理 (一)、比例运算电路 1.工作原理 a .反相比例运算,最小输入信号min i U 等条件来选择运算放大器和确定外围电路元件参数。 如下图所示。 A V i V o R 100k Ω R 1 10k Ω R 2 10k Ω A B 输入电压i U 经电阻R 1加到集成运放的反相输入端,其同相输入端经电阻R 2接地。输出电压O U 经R F 接回到反相输入端。通常有: R 2=R 1F o 1i u u u u -=---???????==-==1i i if 1F i o uf R i u R R R u u A A V i V o 100k Ω R 1 10k Ω R 210k ΩA B i U O U o F u R R R u ?+=-11i o F u u R R R =?+111F i o uf R R 1u u A +==∞==i i if i u R 1212i i o F u u u R R R +=- 1212()F F o i i R R u u u R R =-+12()F o i i R u u u R =-+压跟随电路 实验电路如图1所示。按表1内容进行实验测量并记录。 理论计算: 得到电压放大倍数:

即:Ui=U+=U-=U 图1 电压跟随器 直流输入电压Vi(v)-201 输出电 压Vo(v) Rl=∽ Rl= 从实验结果看出基本满足输入等于输出。 2、反相比例电路 理论值:(Ui-U-)/10K=(U--UO)/100K且U+=U-=0故UO=-10Ui。 实验电路如图2所示: 图2:反向比例放大电路 (1)、按表2内容进行实验测量并记录. 表2:反相比例放大电路(1) (2)、按表3进行实验测量并记录。 测试条件被测量理论估算实直流输入电压输入 Vi(mv)3010 30 10 00 30 00输出电 压 Vo(v) 理论值 实测值 误差

电路综合设计实验-设计实验2-实验报告

设计实验2:多功能函数信号发生器 一、摘要 任意波形发生器是不断发展的数字信号处理技术和大规模集成电路工艺孕育出来的一种新型测量仪器,能够满足人们对各种复杂信号或特殊信号的需求,代表了信号源的发展方向。可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可重构等特性。使用FPGA来开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减小印制电路板的面积,提高系统的可靠性和灵活性。 此次实验我们采用DE0-CV开发板,实现函数信号发生器,根据按键选择生产正弦波信号、方波信号、三角信号。频率范围为10KHz~300KHz,频率稳定度≤10-4,频率最小不进10kHz。提供DAC0832,LM358。 二、正文 1.方案论证 基于实验要求,我们选择了老师提供的数模转换芯片DAC0832,运算放大器LM358以及DE0-CV开发板来实现函数信号发生器。 DAC0832是基于先进CMOS/Si-Cr技术的八位乘法数模转换器,它被设计用来与8080,8048,8085,Z80和其他的主流的微处理器进行直接交互。一个沉积硅铬R-2R 电阻梯形网络将参考电流进行分流同时为这个电路提供一个非常完美的温度期望的跟踪特性(0.05%的全温度范围过温最大线性误差)。该电路使用互补金属氧化物半导体电

流开关和控制逻辑来实现低功率消耗和较低的输出泄露电流误差。在一些特殊的电路系统中,一般会使用晶体管晶体管逻辑电路(TTL)提高逻辑输入电压电平的兼容性。 另外,双缓冲区的存在允许这些DAC数模转换器在保持一下个数字词的同时输出一个与当时的数字词对应的电压。DAC0830系列数模转换器是八位可兼容微处理器为核心的DAC数模转换器大家族的一员。 LM358是双运算放大器。内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。 本次实验选用的FPGA是Altera公司Cyclone系列FPGA芯片。Cyclone V系列器件延续了前几代Cyclone系列器件的成功,提供针对低成本应用的用户定制FPGA特性,支持常见的各种外部存储器接口和I/O协议,并且含有丰富的存储器和嵌入式乘法器,这些内嵌的存储器使我们在设计硬件电路时省去了外部存储器,节省了资源,而

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