【正文】 ９5０ 111 266 測試頻率響應特性 保持輸入信號 v ｉ 幅度不變，改變信號源頻率，用示波器監(jiān)視輸出波形,用交流毫伏表測量不同頻率下得輸出電壓 V L 值,記入表２6。２、測量電壓放大倍數(shù) A V接入負載 R L ＝1KΩ，在 B 點加 f = 1KHz 正弦信號 v ｉ，調(diào)節(jié)輸入信號幅度,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 V i、V Ｌ 2－2。二、實驗原理圖２－1 為共集電極電路。同時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)。但是，對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。功率是不能疊加的。無論是線性電路還是非線性電路，無論是非時變電路還是時變電路，在任一時刻流進流出節(jié)點的電流代數(shù)和為零。r的阻值盡可能小，減少對電路的影響。y軸輸入電阻兩端的電壓信號經(jīng)放大后加至垂直偏轉(zhuǎn)板，熒屏上呈現(xiàn)的是ux,uy的合成的圖形。測量線性電感線圈的韋安特性曲線，電路如圖55測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。五、實驗注意事項 ，或者用電壓表測量電壓降時，應注意儀表的極性，儀表默認紅色插孔為正極性端、黑色為負極性端、正確判斷測得值篇五：電路實驗報告實驗一 元件特性的示波測量法一、實驗目的學習用示波器測量正弦信號的相位差。零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡(luò)進行比 較，當穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時，電壓表的讀數(shù)將為“0”。根據(jù)外特 性曲線求出斜率tgφ，則內(nèi)阻 △u uoc r0＝tgφ＝ ──＝── 圖12 △i isc φ也可以先測量開路電壓uoc，再測量電流為額定值in時的輸出 uoc－un 端電壓值un，則內(nèi)阻為 r0＝────。戴維南定理指出：任何一個線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個電壓源與一個電阻的串聯(lián)來等效代替，此電壓源的電動勢us等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc，其等效內(nèi)阻r0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源均置零（理想電壓源視為短路，理想電流源視為開路）時的等效電阻。掌握測量線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。（5）實驗中若發(fā)生事故，應立即關(guān)掉電源，保持現(xiàn)場，報告指導老師。三、實驗注意事項（1）嚴格遵守實驗室的規(guī)章制度，認真實驗，保持安靜、整潔的環(huán)境。實驗報告的具體內(nèi)容為：（1）實驗的目的（2）實驗原理的說明及相關(guān)電路圖（3）實驗用儀器的名稱、型號、數(shù)量。（4）測試參數(shù)時，要做到心中有數(shù)，細心觀察。遵守實驗室的制度，實驗后整理好實驗臺。（2）了解實驗用儀器的主要性能和使用方法。只有通過對測量結(jié)果的數(shù)據(jù)分析處理才能得到電子電路的有關(guān)技術(shù)指標和一些技術(shù)特性。學習掌握一定的仿真分析技術(shù)。學習掌握一定的實驗技能如焊接、組裝、連接、調(diào)試等。通過實驗可使學生掌握器件的性能、參數(shù)及電子電路的內(nèi)在規(guī)律，了解各功能電路的相互影響，從而驗證理論并發(fā)現(xiàn)理論知識的局限性。師審核。等電位的其它接線柱上。先接無源部分，再接有源部分，不得帶電接線。）（以上各頁如不夠，可另附頁。測量輸出電流i（ma）隨著電壓的改變而改變，改變值符合i= u/(r+200ω)數(shù)據(jù)可畫成圖12 分析表13實驗數(shù)據(jù)：通過測量所得值，數(shù)據(jù)可畫成圖13，把圖13中的點可以連成過原點的一條直線，斜線的斜率為是u/ i=r，斜率不變，即電阻的阻值不變，則測量的電阻是線性的。速度不宜過快。按表13改變直流穩(wěn)壓電源的電壓us，測定相應的電流值和電壓值記錄于表13中。實際電壓源的伏安特性按圖17接線。學習直流儀表設(shè)備的使用方法。理想電壓源的伏安特性按圖16接線，電流表接線時使用電流插孔。接線前調(diào)穩(wěn)壓電源us(v)=10（v）。測定非線性白熾燈泡的伏安特性將圖18中的1k電阻r換成一只12v，測量表14中的數(shù)據(jù)。需先將電壓源調(diào)零后，再做下一個實驗。分析表14實驗數(shù)據(jù)：通過測量所得值，數(shù)據(jù)可畫成圖14，把圖14中的點可以連成過一條曲線，曲線的斜率為是u/ i=r，斜率變化，即電阻的阻值是改變的，則測量的電阻是非線性的。）（藍色字體部分不要打印，第一頁的正反面必須打印后填寫，其他各頁只需按黑色字體提示的順序做即可，不需拘泥于表格。先接線后通電，先斷電后拆線111111接線柱要接觸良好并避免聯(lián)接三根以上的導線，可將其中的導線分散到接好線路后，應先自行檢查，才能接通電源。同組同學，并要注意各儀表的偏轉(zhuǎn)是否正常，改接線路時必須先斷開電源。如有可能請給老師演示實驗效果?？墒箤W生進一步掌握基礎(chǔ)知識，基本實驗方法、及基本實驗技能，以適應現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展對人才的要求：不僅要有豐富的理論知識還要有較強的對知識的運用能力及創(chuàng)新能力。學習掌握一定的儀器使用技術(shù)，如萬用表、示波器、信號源、穩(wěn)壓電源的使用和操作方法。計算機仿真技術(shù)不僅可以節(jié)省電路設(shè)計和調(diào)試的時間，更可以節(jié)約大量的硬件費用。使學生能夠利用實驗方法完成具體的任務，如根據(jù)具體的實驗任務擬訂實驗方案（測試電路、儀器、測試方法等），獨立地完成實驗，對實驗現(xiàn)象進行理論分析，并通過實驗數(shù)據(jù)的分析得到相應的實驗結(jié)果，撰寫規(guī)范的實驗報告。（3）估算測試數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果、完成實驗指導書中的有關(guān)預習要求的內(nèi)容，并寫出預習報告。（2）按照科學的操作方法實驗，要求接線真確，布線整齊合理。要求原始記錄完整、清楚，實驗結(jié)果正確。（4）實驗的步驟和內(nèi)容，包括：預習時的理論計算，問題回答，設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格等。（2）不了解實驗儀器的操作規(guī)程時，嚴禁動用實驗儀器。（6）實驗完后，本人先檢查實驗數(shù)據(jù)是否符合要求，然后再請老師檢查，經(jīng)老師認可簽字后方可拆除實驗線路，整理好實驗器材后才可離開實驗室。二、原理說明疊加原理指出：在有多個獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。uoc（us）和r0或者isc（is）和r0稱為有 源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。in(3)半電壓法測r0 如圖12所示，當負載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開 圖13 路電壓的一半時，負載電阻（由電阻箱的讀數(shù)確定）即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。然后將電路斷開，測量此時穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。學習用示波器測量電壓、電流、磁鏈、電荷等電路的基本變量掌握元件特性的示波測量法，加深對元件特性的理解。圖57圖 58 這里，電源變壓器的副邊沒有保護接地，示波器的公共點可以選圖示接地點，以減少誤差。即電流電壓的伏安特性曲線。一般取19ω。沿閉合回路的電壓降代數(shù)和為零。戴維南定理戴維南定理是指任何一個線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個電壓源與電阻串聯(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)所有獨立源為零時端口等效電阻req測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的測量用電壓表、電流表直接測出開路電壓uoc或短路電流isc。2）若被測網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)已知，可先將線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)中的所有獨立電源置零，然后采用測量直流電阻的方法測量（3）用組合測量法求uoc，req 測量線路如圖11所示。(4).參考方向無論是應用網(wǎng)絡(luò)定理分析電路還是進行實驗測量，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值。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 與負載 RL 得影響，則 Ri ＝ RＢ∥［rbe＋(１+β)（RE∥RL)］ 輸入電阻得測試方法與單管放大電路相同,試驗線路如圖 22 所示：圖 2—2共集電極電路實驗圖輸入電阻 Rｏ Ro＝∥RE ≈ 如考慮信號源內(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、實驗儀器及器件儀器及器件名稱 型號 數(shù)量 +12V 直流穩(wěn)壓電源 DP83２ 1函數(shù)信號發(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、實驗內(nèi)容按圖 2－2 安裝好電路。表 22V i(V）V L（V)Ａ V0、5２9 0、534 ０、9906 測量輸出電阻 R o接上負載 R L =１ KΩ,在 B 點加 f ＝ １KHz 正弦信號 v i，用示波器監(jiān)視輸出波形，測空載輸出電壓 V O，有負載時輸出電壓 V Ｌ ,記入表２－3。表 2－6 f(KHz）Ｖ L(Ｖ）0、4７6 0、47６ 0、470 0、４24 0、１45Ｅ—3 五、預習要求． 2２得元件參數(shù)估算靜態(tài)工作點，并畫出交、直流負載線。特點：共集放大電路輸入電阻大、輸出電阻小,從信號源索取得電流小而且?guī)ж撃芰?；可減小電路間直接相連所帶來得影響． 性能:常用于多級放大電路得輸入級與輸出級；可起到緩沖作用。圖53 接線，測量下列電阻元件的電流、電壓波形及相應的伏安特性曲線（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（測量電壓圍由指導教師給定）電路如圖 57按圖 54 接線，測量電容元件的庫伏特性曲線。答：利用示波器的 XY 方式，此時鋸齒波信號被切斷，X 軸輸入電阻的電流信號，經(jīng)放大后加至水平偏轉(zhuǎn)板。所以要把電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，而電阻上的電流、電壓信號是同相的，只相差 r 倍。學習線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測量方法學習自擬實驗方案，合理設(shè)計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、實驗原理 基爾霍夫定律：基爾霍夫定律是電路普遍適用的基本定律。疊加定理只適用于線性電路中的電壓和電流。（2）線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻 R eq 的測量方法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。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電流表阻影響迚行修正的特點。將電壓表的正極和負極 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 ” “和真實方向一致；反乊電壓表讀數(shù)為負，說明參考方向和真實方向相反。用 C31V 直流電壓表和 MF18 萬用表電壓檔測開路電壓，哪個值更接近于理論值，為什么？ 答：用 MF18測量更接近于理論值。學習用交流電流表，交流電壓表、功率表、單相調(diào)壓器測量元件的交流等效參數(shù)。）再接通電壓表讀出電壓值，記下此時的電壓值，以這個值為基準不變，保持不變，以后調(diào)節(jié)電阻值使I R 調(diào)電容值使I C ，接通功率表分別讀出三個元件的功率值；保持電壓不變，再測出 3 個并聯(lián)電路的電壓和電流值，以及功率值，三、實驗數(shù)據(jù) 測 得 值 計 算 值 被測元件 U（V）I（A）P（W）cos |Z|（Ω）R（Ω）X（Ω）L（H）C（F）電 容 電感RR||L（R串 L）R||C（R串 C）R||L||C電路功率因數(shù)提高的研究 （1）按自己設(shè)計的電路圖接線，數(shù)據(jù)表據(jù)自擬，測出 C=0 時，U L、U R、I、P L、P R 及總功率、計算負載端的 cos。用三表法測參數(shù)，為什么在被測元件兩端并接試驗電容可以判斷元件的性質(zhì)，用相量圖說明。如果采用串聯(lián)電容，當兩端電壓不變的情況下，感性負載兩端電壓會収生變化，而回路中的電流隨著電容的增大而增大，當容抗和感抗相抵消時，回路中的電流最大，這樣，視在功率是增大的，負載消耗的有功功率也增大，所以串聯(lián)電容不能有效地提高功率因數(shù)。學習用示波器測量一階電路的時間常數(shù)。開關(guān)首先置于位置 2，當電容器電壓為零以后，開關(guān)由位置 2 轉(zhuǎn)到位置 1，即可用示波器觀察到零狀態(tài)響應波形；電路達到穩(wěn)態(tài)以后，記錄下電路到達穩(wěn)態(tài)的時間。觀測全響應時，取 Us 1 分別為 2V,10V,在 Us 分別大于、小于、等于 Us 1 三種情況下，觀察 u c(t)的波形，注意不能同時將 K和 K 1 投向電源。按預習要求設(shè)計的電路連接線路，觀察并描繪經(jīng)過阻尼欠阻尼情況下的方波響應及相應的狀態(tài)軌跡。一倍的時間 ω o 常數(shù)可由下式求出：τ=1/ α 欠阻尼 RLC電路的阻尼因子 趨近于零時的振蕩頻率等于諧振頻率 ωo，欠阻尼 RLC電路的振蕩頻率 ω用下式計算 2 2 o在電子工作平臺上建立如圖 74 的實驗電路，用信號収生器和示波器對該電路迚行動態(tài)分析。三、實驗報告要求 在坐標紙上畫出的過阻尼欠阻尼情況下的波形 描繪兩種阻尼情況下的狀態(tài)軌跡，并用箭頭表明軌跡運動方向。當電路處于欠阻尼情況下，若增加回路電阻，振蕩幅變慢。測量 RLC 串聯(lián)電路在 Q U L、U C 的頻率特性曲線。表栺：U=500mV L 50mH()r L 12Ω()C 1μF( μF)f(Hz)(mV)L100(mV)C100(mV)R100(m V)R 20f/f 0(100Ω)U U U U 200 400 600 f c =640 f o =705 f L =770 900 1200 2 f o226 750 895 1040 1080 920 700 640 540 690 1040 1080 1030 885 560 240 160 66 168 375 420 440 415 310 174 135 13 36 125 185 292 185 81 38 28 I 100 I 20 通過實驗總結(jié)