【正文】 入輸出波形及伏安特性 2．二極管元件輸入輸出波形及伏安特性實(shí)驗(yàn)二 基爾霍夫定律、疊加定理的驗(yàn)證和線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由顚?duì)基爾霍夫定律、疊加定理和戴維南定理的內(nèi)容和使用范圍的理解。學(xué)習(xí)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測(cè)量方法學(xué)習(xí)自擬實(shí)驗(yàn)方案，合理設(shè)計(jì)電路和正確選用元件、設(shè)備、提高分析問題和解決問題的能力二、實(shí)驗(yàn)原理基爾霍夫定律：基爾霍夫定律是電路普遍適用的基本定律。無論是線性電路還是非線性電路，無論是非時(shí)變電路還是時(shí)變電路，在任一時(shí)刻流進(jìn)流出節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和為零。沿閉合回路的電壓降代數(shù)和為零。疊加定理在線性電路中每一個(gè)元件的電位或電壓可以看成每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用于電路時(shí)，在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。疊加定理只適用于線性電路中的電壓和電流。功率是不能疊加的。戴維南定理戴維南定理是指任何一個(gè)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電壓源與電阻串聯(lián)的有源支路來代替，電壓等于該網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc，而電阻等于該網(wǎng)絡(luò)所有獨(dú)立源為零時(shí)端口等效電阻req測(cè)量線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的方法介紹（1）線性有源一端口的開路電壓uoc及短路電流isc的測(cè)量用電壓表、電流表直接測(cè)出開路電壓uoc或短路電流isc。由于電壓表及電流表的內(nèi)阻會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，為了減少測(cè)量的誤差，盡可能選用高內(nèi)阻的電壓表和低內(nèi)阻的電流表，若儀表的內(nèi)阻已知，則可以在測(cè)量結(jié)果中引入相應(yīng)的校正值，以免由于儀表內(nèi)阻的存在而引起的方法誤差。（2）線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻req的測(cè)量方法 1）線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路uoc及短路電流isc，則等效電阻為r? uocisc 這種方法比較簡便。但是，對(duì)于不允許將外部電路直接短路或開路的網(wǎng)絡(luò)（例如有可能因短路電流過大而損壞內(nèi)部的器件），不能采用此法。2）若被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)已知，可先將線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)中的所有獨(dú)立電源置零，然后采用測(cè)量直流電阻的方法測(cè)量（3）用組合測(cè)量法求uoc，req 測(cè)量線路如圖11所示。在被測(cè)網(wǎng)絡(luò)端口接一可變電阻rl，測(cè)得rl兩端的電壓u1和 rl的電流i1后，改變電阻rl值，測(cè)得相應(yīng)的ui2，則可列出方程組 uoc?reqi1?u1 uoc?reqi2?u2 解得： uoc?u1i2?u2i1i2?i1 req?u1?u2 i2?i1 圖 11 根據(jù)測(cè)量時(shí)電壓表、電流表的接法可知，電壓表內(nèi)阻對(duì)解得的uoc沒有影響，但解得的req中包含了電流表的內(nèi)阻，所以實(shí)際的等效電阻值req1只要從解得的req中減去ra即可。由上可知，此法比起其它方法有消除電壓表內(nèi)阻影響及很容易對(duì)電流表內(nèi)阻影響進(jìn)行修正的特點(diǎn)。同時(shí)它又適用于不允許將網(wǎng)絡(luò)端口直接短路和開路的網(wǎng)絡(luò)。(4).參考方向無論是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)定理分析電路還是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，都要先假定電壓和電流的參考方向，只有這樣才能確定電壓和電流是正值還是負(fù)值。如圖12，如何測(cè)量該支路的電壓u？首先假定一個(gè)電壓降的方向，設(shè)u 的壓降方向?yàn)閺腶到b這是電壓u的參考方向。第二篇：共集電極電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告預(yù)習(xí)操作記錄 實(shí)驗(yàn)報(bào)告總評(píng)成績《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院: 電子與信息工程學(xué)院 專業(yè): 年級(jí)：實(shí)驗(yàn)人姓名(學(xué)號(hào))：參加人姓名：日期：20１7 年月 日 室溫：相對(duì)濕度:實(shí)驗(yàn)二 共集電極電路 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。二、實(shí)驗(yàn)原理圖２－1 為共集電極電路。圖２－1共集電極電路 輸入電阻 RiＲｉ = rｂe+（1＋β)RE 如考慮偏置電阻 RB 與負(fù)載 RL 得影響，則 Ri ＝ RＢ∥［rbe＋(１+β)（RE∥RL)］ 輸入電阻得測(cè)試方法與單管放大電路相同,試驗(yàn)線路如圖 22 所示：圖 2—2共集電極電路實(shí)驗(yàn)圖輸入電阻 Rｏ Ro＝∥RE ≈ 如考慮信號(hào)源內(nèi)阻 RＳ,則 Ｒｏ＝∥ＲＥ ≈電壓增益ＡＶ ＡV=≤１ ４、電壓跟隨范圍 ＶＯ(P—P)=2VO 三、實(shí)驗(yàn)儀器及器件儀器及器件名稱 型號(hào) 數(shù)量 +12V 直流穩(wěn)壓電源 DP83２ 1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 DG4102 １ 示波器 MSO20０0A 1 數(shù)字萬用表 ＤＭ305８ １ 晶體三極管 Ｓ90１3 1 電阻器若干 電容器若干 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按圖 2－2 安裝好電路。靜態(tài)工作點(diǎn)得調(diào)整 接通+１2V 直流電源,在 B 點(diǎn)加入 f = 1ＫHz 正弦信號(hào) v i ,輸出端用示波器監(jiān)視輸出波形，反復(fù)調(diào)整 R W 及信號(hào)源得輸出幅度，使在示波器得屏幕上得到一個(gè)最大不失真輸出波形,然后置 v i= 0，用萬用表電壓檔測(cè)量晶體管各電極對(duì)地電位,將測(cè)得數(shù)據(jù)記入表２－１。表 2－1V E（Ｖ)Ｖ Ｂ(V）V Ｃ(V)I E(ｍA)248 7４1 ７４4 ６１7 在下面整個(gè)測(cè)試過程中保持 R W 值不變(即保持靜工作點(diǎn) I E 不變)。２、測(cè)量電壓放大倍數(shù) A V接入負(fù)載 R L ＝1KΩ，在 B 點(diǎn)加 f = 1KHz 正弦信號(hào) v ｉ，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅度,用示波器觀察輸出波形 V O，在輸出最大不失真情況下，用交流毫伏表測(cè) V i、V Ｌ 2－2。表 22V i(V）V L（V)Ａ V0、5２9 0、534 ０、9906 測(cè)量輸出電阻 R o接上負(fù)載 R L =１ KΩ,在 B 點(diǎn)加 f ＝ １KHz 正弦信號(hào) v i，用示波器監(jiān)視輸出波形，測(cè)空載輸出電壓 V O，有負(fù)載時(shí)輸出電壓 V Ｌ ,記入表２－3。表 23V O(V）Ｖ L(V)R o(KΩ）0、535 0、534 ０、０34 ４、測(cè)量輸出電阻 R i在 A 點(diǎn)加 f ＝ 1KHｚ正弦信號(hào) v s，用示波器監(jiān)視輸出波形，用交流毫伏表分別測(cè)出 A、Ｂ點(diǎn)對(duì)地得電位Ｖ S、V i ,記入表２－4。表 24 V S（V）V i(V）R i(KΩ)0、495 ０、4６0 ４４ 測(cè)試跟隨特性 接上負(fù)載 R L ＝４、7KΩ,在 B 點(diǎn)加ｆ ＝ 1KＨz 正弦信號(hào) v ｉ ,逐漸增大信號(hào)ｖ ｉ 幅度,用示波器監(jiān)視輸出波形直至輸出波形達(dá)最大不失真,測(cè)量對(duì)應(yīng)得 V Ｌ 值，記入表 25。表 2－5 V i(Ｖ)０ 5 ２、0 ２、5 0 5 ４、0 V Ｌ(V)0 0、47６ ０、633 0、8２2 ０、９5０ 111 266 測(cè)試頻率響應(yīng)特性 保持輸入信號(hào) v ｉ 幅度不變，改變信號(hào)源頻率，用示波器監(jiān)視輸出波形,用交流毫伏表測(cè)量不同頻率下得輸出電壓 V L 值,記入表２6。表 2－6 f(KHz）Ｖ L(Ｖ）0、4７6 0、47６ 0、470 0、４24 0、１45Ｅ—3 五、預(yù)習(xí)要求． 2２得元件參數(shù)估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并畫出交、直流負(fù)載線。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并畫出曲線 VL=f(Ｕｉ)以及 VL=f（f）曲線。(附:采用自舉電路得射極輸出器)在一些電子測(cè)量儀器中,為了減輕儀器對(duì)信號(hào)源所取用得電流，以提高測(cè)量精度,通常采用圖２－3 所示帶有自舉電路得射極輸出器,以提高偏置電路得等效電阻,從而保證射極輸出器有足夠高得輸入電阻。特點(diǎn)：共集放大電路輸入電阻大、輸出電阻小,從信號(hào)源索取得電流小而且?guī)ж?fù)能力強(qiáng)；可減小電路間直接相連所帶來得影響． 性能:常用于多級(jí)放大電路得輸入級(jí)與輸出級(jí)；可起到緩沖作用。第三篇：電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一 元件特性的示波測(cè)量法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用示波器測(cè)量正弦信號(hào)的相位差。學(xué)習(xí)用示波器測(cè)量電壓、電流、磁鏈、電荷等電路的基本變量 掌握元件特性的示波測(cè)量法，加深對(duì)元件特性的理解。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)用直接測(cè)量法和薩如圖形法測(cè)量 RC 移相器的相移 即 u suC 實(shí)驗(yàn)原理圖如圖56 示。圖53 接線，測(cè)量下列電阻元件的電流、電壓波形及相應(yīng)的伏安特性曲線（電源頻率在 100Hz~1000Hz）：（1）線性電阻元件（阻值自選）（2）給定非線性電阻元件（測(cè)量電壓圍由指導(dǎo)教師給定）電路如圖 57按圖 54 接線，測(cè)量電容元件的庫伏特性曲線。測(cè)量線性電感線圈的韋安特性曲線，電路如圖 55測(cè)量非線性電感線圈的韋安特性曲線，電源通過電源變壓器供給，電路如圖 58 所示。圖 57 圖 58這里，電源變壓器的副邊沒有保護(hù)接地，示波器的公共點(diǎn)可以選圖示接地點(diǎn)，以減少誤差。三、思考題元件的特性曲線在示波器熒光屏上是如何形成的，試以線性電阻為例加以說明。答：利用示波器的 XY 方式，此時(shí)鋸齒波信號(hào)被切斷，X 軸輸入電阻的電流信號(hào)，經(jīng)放大后加至水平偏轉(zhuǎn)板。Y 軸輸入電阻兩端的電壓信號(hào)經(jīng)放大后加至垂直偏轉(zhuǎn)板，熒屏上呈現(xiàn)的是 u x ,u Y 的合成的圖形。即電流電壓的伏安特性曲線。為什么用示波器測(cè)量電路中電流要加取樣電阻 r，說明對(duì) r 的阻值有何要求？答：因?yàn)槭静ㄆ鞑蛔R(shí)別電流信號(hào)，只識(shí)別電壓信號(hào)。所以要把電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，而電阻上的電流、電壓信號(hào)是同相的，只相差 r 倍。r 的阻值盡可能小，減少對(duì)電路的影響。一般取 19 Ω。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)二 基爾霍夫定律、疊加定理的驗(yàn)證 和線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由顚?duì)基爾霍夫定律、疊加定理和戴維南定理的容和使用圍的理解。學(xué)習(xí)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測(cè)量方法學(xué)習(xí)自擬實(shí)驗(yàn)方案，合理設(shè)計(jì)電路和正確選用元件、設(shè)備、提高分析問題和解決問題的能力二、實(shí)驗(yàn)原理 基爾霍夫定律：基爾霍夫定律是電路普遍適用的基本定律。無論是線性電路還是非線性電路，無論是非時(shí)變電路還是時(shí)變電路，在任一時(shí)刻流迚流出節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和為零。沿閉合回路的電壓降代數(shù)和為零。疊加定理 在線性電路中每一個(gè)元件的電位或電壓可以看成每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用于電路時(shí)，在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。疊加定理只適用于線性電路中的電壓和電流。功率是不能疊加的。戴維南定理戴維南定理是指任何一個(gè)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電壓源與電阻串聯(lián)的有源支路來代替，電壓等于該網(wǎng)絡(luò)的開路電壓 U oc，而電阻等于該網(wǎng)絡(luò)所有獨(dú)立源為零時(shí)端口等效電阻 R eq測(cè)量線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的方法介紹（1）線性有源一端口的開路電壓 U oc 及短路電流 I sc 的測(cè)量用電壓表、電流表直接測(cè)出開路電壓 U oc 或短路電流 I sc。由于電壓表及電流表的阻會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，為了減少測(cè)量的誤差，盡可能選用高阻的電壓表和低阻的電流表，若儀表的阻已知，則可以在測(cè)量結(jié)果中引入相應(yīng)的校正值，以免由于儀表阻的存在而引起的方法誤差。（2）線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻 R eq 的測(cè)量方法1）線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路 U oc 及短路電流 I sc，則等效電阻為 RU ocI sc這種方法比較簡便。但是，對(duì)于不允許將外部電路直接短路或開路的網(wǎng)絡(luò)（例如有可能因短路電流過大而損壞部的器件），不能采用此法。2）若被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)已知，可先將線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)中的所有獨(dú)立電源置零，然后采用測(cè)量直流電阻的方法測(cè)量（3）用組合測(cè)量法求 U oc，R eq測(cè)量線路如圖 11 所示。在被測(cè)網(wǎng)絡(luò)端口接一可變電阻 R L，測(cè)得 R L 兩端的電壓 U 1 和 R L 的 電流 I 1 后，改變電阻 R L 值，測(cè)得相應(yīng)的U I 2，則可列出方程組U oc R eq I 1 U 1U oc R eq I 2 U 2解得：U oc U 1 I 2I 2U 2 I 1I 1U 1 U 2R eq 圖 11 I 2 I 1根據(jù)測(cè)量時(shí)電壓表、電流表的接法可知，電壓表阻對(duì)解得的 U oc 沒有影響，但解得的 R eq 中包含了電流表的阻，所以實(shí)際的等效電阻值 R eq1 只要從解得的 R eq 中減去 R A 即可。由上可知，此法比起其它方法有消除電壓表阻影響及很容易對(duì)電流表阻影響迚行修正的特點(diǎn)。同時(shí)它又適用于不允許將網(wǎng)絡(luò)端口直接短路和開路的網(wǎng)絡(luò)。(4).參考方向無論是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)定理分析電路還是迚行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，都要先假定電壓和電流的參考方向，只有這樣才能確定電壓和電流是正值還是負(fù)值。如圖 12，如何測(cè)量該支路的電壓 U？首先假定一個(gè)電壓降的方向，設(shè) U的壓降方向?yàn)閺?A 到 B 這是電壓 U 的參考方向。將電壓表的正極和負(fù)極 圖 1—2分別與 A 端和 B 端相聯(lián)，若電壓表指針正偏則讀數(shù)取正，說明參考方向I I I I + I 2 + I “ 1 I I 2 ” “和真實(shí)方向一致；反乊電壓表讀數(shù)為負(fù)，說明參考方向和真實(shí)方向相反。三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)（一）基爾霍夫定律和疊加定理的驗(yàn)證根據(jù)圖 13 實(shí)驗(yàn)原理電路圖接線，并按標(biāo)出每個(gè)支路電流參考方向和電阻壓降的正負(fù)號(hào)，將理論計(jì)算值填入表 11 中圖1—3 疊加定理實(shí)驗(yàn)原理電路圖U s1單 獨(dú) 作 用U s2單獨(dú)作 用 表 11疊 加后電 流、電 壓U sU s2 共 同 作 用 單位 ” “ ”（mA）3 1 “ ” “ ” 2 3 1 1 “ + I ” I 3 3 I 1 I 2 I 3單位（V）U “ U ” U “U ” U “U ”U “+ U ”U “ + U ”U “ + U ”U 1 U 2 U 32 3 1 2 3 1 1 2 2 3 33 3 3四、思考題 U 3+ U 3=如果不標(biāo)出每個(gè)支路電流電壓參考方向，從理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量能否得出正確的結(jié)論？為什么？ 答：不能得出正確結(jié)論。因?yàn)檗壭欣碚撚?jì)算的第一步就是確定每條支路的參考方向，這是迚行理論 I I 理 論 20 計(jì) 算 3 00測(cè) 量 結(jié) 果 0 80理 論 計(jì) 算 0 000測(cè) 量 結(jié) 果 0 3*小燈泡測(cè)量 結(jié) 果 I “= U ”= 3 I “= U ”= 3 I “+ I ”