【正文】 該網(wǎng)絡由線性集成電路或晶體管等元件組成，這樣的網(wǎng)絡稱作負。二、原理說明 負阻抗是電路理論中的一個重要的基本概念，在工程實踐中有廣泛的應用。 了解負阻抗變換器的組成原理及其應用。討論實驗結果。推導RC串并聯(lián)電路的幅頻、相頻特性的數(shù)學表達式。表142R=1KΩC=f(Hz)T(ms)τ(ms)相位差ΦR=2KΩC=f(Hz)T(ms)τ(ms)相位差Φ五、實驗注意事項由于低頻信號源內阻的影響，注意在調節(jié)輸出頻率時，應同時調節(jié)輸出幅度，使實驗電路的輸入電壓保持不變。表141R=1KΩC=f(HZ)U0(v)R=200ΩC=f(HZ)U0(v)測量RC串、并聯(lián)電路的相頻特性將圖141電路的輸入輸出端（Ui、UO）分別接至雙蹤示波器的兩個輸入端YA和YB，改變輸入信號頻率，觀察不同頻率點處，相應的輸入與輸出波形間的時延τ及信號周期T，計算兩波形間的相位差。（可先測量β=1/3時的頻率f0，然后再在f0左右設置其它頻率點，測量UO）（4）另選一組參數(shù)，取R=2KΩ，C=，重復上述測量。（2）調節(jié)低頻信號源的輸出電壓為3V的正弦波，接到圖141的輸入端Ui。三、實驗設備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1低頻信號發(fā)生器12交流毫伏表13雙蹤示波器1四、實驗內容與步驟測量RC串、并聯(lián)電路的幅頻特性。如圖143所示。即RC串、并聯(lián)電路具有帶通特性。如圖142所示。圖141用函數(shù)信號發(fā)生器的正弦輸出信號作為電橋的激勵信號Ui，并保持信號電壓Ui不變的情況下，改變輸入信號的頻率f，用交流毫伏表或示波器測出相應于各個頻率點的輸出電壓值UO，將這些數(shù)據(jù)畫在以頻率f為橫軸，輸出電壓UO為縱軸的坐標紙上，用一條光滑的曲線連接這些點，該曲線就是電路的幅頻曲線。學習用交流電壓表和示波器測定文氏電橋的幅頻特性和相頻特性?？偨Y、歸納雙口網(wǎng)絡的測試技術。列出參數(shù)方程。六、預習思考題試述雙口網(wǎng)絡同時測量法與分別測量法的測量步驟、優(yōu)缺點及其適用情況。輸出端開路I2=0輸出端短路U2=0計算傳輸參數(shù)U10(V)I10(V)R10(V)U1S(V)I1S(V)R1S(V)輸入端開路I1=0輸入端短路U1=0U20(V)I20(mA)R20(KΩ)U2S(V)I2S(mA)R2S(KΩ)A=B=C=D=五、實驗注意事項用電流插頭插座測量電流時，要注意判別電流表的極性及選取適合的量程（根據(jù)所給的電路參數(shù)，估算電流表量程）。按同時測量法分別測定兩個雙口網(wǎng)絡的傳輸參數(shù)ABCD1和ABCD2，并列出它們的傳輸方程。至此，可求出四個傳輸參數(shù)：， 雙口網(wǎng)絡級聯(lián)后的等效雙口網(wǎng)絡的傳輸參數(shù)亦可采用前述的方法之一求得，從理論推出兩雙口網(wǎng)絡級聯(lián)后的傳輸參數(shù)與每一個參加級聯(lián)的雙口網(wǎng)絡的傳輸參數(shù)之間有如下的關系：A=A1A2+B1C2 B=A1A2+B1D2C=C1A2+D1C2 D=C1B2+D1D2三、實驗設備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調直流穩(wěn)壓電源2數(shù)字直流電壓表3數(shù)字直流毫安表4雙口網(wǎng)絡實驗電路板四、實驗內容雙口網(wǎng)絡實驗線路如圖132所示。本實驗采用輸出口的電壓U2和電流I2作為自變量，以輸入口的電壓U1和電流I1作為應變量，所得的方程稱為雙口網(wǎng)絡的傳輸方程，如圖131所示的無源線性雙口網(wǎng)絡（又稱為四端網(wǎng)絡）的傳輸方程為： 圖131U1=AU2+BI2 I1=CU2+DI2 式中的A、B、C、D為雙口網(wǎng)絡的傳輸參數(shù)，其值完全決定于網(wǎng)絡的拓撲結構及各支路元件的參數(shù)值，這四個參數(shù)表征了該雙口網(wǎng)絡的基本特性，它們的含義是： A= U1/U2 （令I2=0，即輸出口開路時） B= U1/I2 （令U2=0，即輸出口短路時） C= I1/U2 （令I2=0，即輸出口開路時） D= I1/I2 （令U2=0，即輸出口短路時） 由上可知，只要在網(wǎng)絡的輸入口加上電壓，在兩個端口同時測量其電壓和電流，即可求出A、B、C、D四個參數(shù)，此即為雙端口同時測量法。 二、原理說明 對于任何一個線性網(wǎng)絡，我們所關心的往往只是輸入端口和輸出端口電壓和電流間的相互關系，通過實驗測定方法求取一個極其簡單的等效值雙口電路來替代原網(wǎng)絡，此即為“黑盒理論”的基本內容。實驗十三 雙口網(wǎng)絡測試一、實驗目的 加深理解雙口網(wǎng)絡的基本理論。諧振時，比較輸出電壓U0與輸入電壓Ui是否相等？試分析原因。改變電路的哪些參數(shù)可以使電路發(fā)生諧振，電路中R的數(shù)值是否影響諧振頻率值？如何判別電路是否發(fā)生諧振？測試諧振點的方案有哪些？電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，為什么輸入電壓不能太大，如果信號源給出3V的電壓，電路諧振時，用交流毫伏表測UL和UC，應該選擇用多大的量限？ 要提高R、L、C串聯(lián)電路的品質因數(shù)，電路參數(shù)應如何改變？ 本實驗在諧振時，對應的UL與UC是否相等？如有差異，原因何在？七、實驗報告根據(jù)測量數(shù)據(jù)，繪出不同Q值時三條幅頻特性曲線，即：U0 = f (f)， UL = f (f)， UC = f (f)計算出通頻帶與Q值，說明不同R值時對電路通頻帶與品質因數(shù)的影響。測量UC和UL數(shù)值前，應將毫伏表的量限改大，而且在測量UL與UC時毫伏表的“+”端應接電容C與電感L的公共點。f(KHz)U0(V)UL(V)UC(V)Ui = 4VPP C = 3300PF，R = 330Ω， f0 = f2－f1 = Q =改變電阻值，重復步驟2，3的測量過程f(KHz)U0(V)UL(V)UC(V)Ui = 4VPP C = 3300PF，R = ， f0 = f2－f1 = Q =五、實驗注意事項測試頻率點的選擇應在靠近諧振頻率附近多取幾點。找出電路的諧振頻率f0，其方法是，將毫伏表接在R（330Ω）兩端，令信號源的頻率由小逐漸變大（注意要維持信號源的輸出幅度不變），當U0的讀數(shù)為最大時，讀得頻率計上的頻率值即為電路的諧振頻率f0，并測量UC與UL之值，注意及時更換毫伏表的量限。用萬用表的交流毫伏擋測電壓，用示波器監(jiān)視信號源輸出。三、實驗設備序號名 稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1低頻信號發(fā)生器12交流毫伏表13雙蹤示波器14實驗線路元件R=330Ω；C=3300pF；L約30Mh；r=30Ω5頻率計1四、實驗內容按圖122組成監(jiān)視、測量電路。Q值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。電路品質因數(shù)Q值的兩種測量方法一是根據(jù)公式Q=UL/U0=UC/U0測定，UC與UL分別為諧振時電容器C和電感線圈L上的電壓；另一種方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2－f1，再根據(jù)Q=f0/(f2－f1)求出Q值。在輸入電壓Ui為定值時，電路中的電流達到最大值，且與輸入電壓Ui同相位。圖121 在f=f0=處，即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點稱為諧振頻率。實驗十二 RLC串聯(lián)諧振電路的研究一、實驗目的學習用實驗方法繪制R、L、C串聯(lián)電路的幅頻特性曲線加深理解電路發(fā)生諧振的條件、特點，掌握電路品質因數(shù)（電路Q值）的物理意義及其測定方法二、原理說明在圖121(a)所示的R、L、C串聯(lián)電路中，當正弦交流信號源的頻率f改變時，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨f而變。 測Φ時，示波器的“t/div”和“v/div”的微調旋鈕應旋至“標準”位置。 測量R、L、C元件串聯(lián)的阻抗角頻率特性。 使信號源的輸出頻率從200HZ逐漸增至5KHZ（用頻率計測量），并使開關S分別接通R、L、C三個元件，有交流毫伏表測量Ur，并通過計算得到各頻率點時的R、XL與XC之值，記入表中。用雙蹤示波器測量阻抗角的方法如圖113所示。 將元件R、L、C串聯(lián)或并聯(lián)相接，亦可用同樣的方法測得Z串與Z并時的阻抗頻率特性Z～f，根據(jù)電壓、電流的相位差可判斷Z串與Z并是感性還是容性負載。 圖 111 圖112 圖中的r是提供測量回路電流用的標準小電阻，由于r的阻值遠小于被測元件的阻抗值，因此可以認為AB之間的電壓就是被測元件R或L或C兩端的電壓，流過被測元件的電流則可由r兩端的電壓除以r所得。二、實驗原理 在正弦交流信號作用下，R、L、C電路元件在電路中的抗流作用與信號的頻率有關，它們的阻抗頻率特性R～f，XL～f與Xc～f曲線如圖111所示。 實驗十一 R、L、C元件在正弦電路中的特性實驗一、實驗目的 驗證電阻、感抗、容抗與頻率的關系，測定R～f，XL～f與Xc～f特性曲線。 測算欠阻尼振蕩曲線上的α與ωd。 六、預習思考題 根據(jù)二階電路實驗線路元件的參數(shù)，計算出處于臨界阻尼狀態(tài)的R2之值。 電路參數(shù)實驗次數(shù) 文件參數(shù)測量值R1R2LCαωd110KΩ調至某一欠阻尼態(tài)1000pF210KΩ330KΩ410KΩ10mH五、實驗注意事項 調節(jié)R2時，要細心，緩慢，臨界阻尼要找準。 改變一組電路參數(shù)，如增、減L或C之值，重復步驟2的測量，并作記錄。調節(jié)可變電阻器R2之值，觀察二階電路的零輸入響應和零狀態(tài)響應由過阻尼過渡到臨界阻尼，最后過渡到欠阻尼的變化過渡過程，分別定性地描繪、記錄響應的典型變化波形。利用動態(tài)線路板中的元件與開關的配合作用，組成如圖101所示的GCL并聯(lián)電路。本實驗僅對GCL并聯(lián)電路進行研究。在實驗中可獲得過阻尼、欠阻尼和臨界阻尼三種響應圖形。 觀察、分析二階電路響應的三種狀態(tài)軌跡及其特點，以加深對二階電路的認識與理解。 根據(jù)實驗觀測結果，歸納、總結積分電路和微分電路的形成條件，闡明波形變換的特征。 何謂積分電路和微分電路，它們必須具有什么條件？它們在方波序列脈沖的激勵下，其輸出信號波形的變化規(guī)律如何？這兩種電路有何功用？ 預習要求：熟讀儀器使用說明，回答上述問題，準備方格紙。 示波器的輝度不應過亮，尤其是光點長期停留在熒光屏上不動時，應將輝度調暗，以延長示波管的使用壽命。特別是觀察雙蹤時，要特別注意相應開關、旋鈕的操作與調節(jié)。當R增至1MΩ時，輸入輸出波形有何本質上的區(qū)別？五、實驗注意事項調節(jié)電子儀器各旋鈕時，動作不要過快、過猛。在同樣的方波激勵信號（Um=3V，f=1KHz）作用下，觀測并描繪激勵與響應的波形。 少量改變電容值或電阻值，定性觀察對響應的影響，記錄觀察到的現(xiàn)象。圖93 動態(tài)電路、選頻電路實驗電路在一階電路單元上選擇R、C元件，令R1=10KΩ，C=3300PF，組成如圖91(b)所示的RC充放電電路。從輸入輸出波形來看，上述兩個電路均起著波形變換的作用，請在實驗過程中仔細觀察和記錄。因為此時電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的積分成正比。利用微分電路可以將方波轉變成沖激脈沖。因為此時電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的微分成正比。微分電路和積分電路是RC一階電路中較典型的電路，它對電路元件參數(shù)和輸入信號的周期有著特定的要求。此時所對應的時間就等于τ。根據(jù)一階微分方程的求解得知。圖91所示的RC一階電路的零輸入響應與零狀態(tài)響應分別按指數(shù)規(guī)律衰減與增長，其變化的快慢決定于電路的時間常數(shù)τ。為此，我們利用信號發(fā)生器輸出的方波來模擬階躍激勵信號，即利用方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應的正階躍激勵信號；利用方波的下降沿作為零輸入響應的負階躍激勵信號。對時間常數(shù)τ較大的電路，可用慢掃描長