【正文】
中線情況下觀察兩只燈泡的亮暗順序,按容亮暗,對(duì)應(yīng) ABC判別電源相序。三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、電流測(cè)量值記錄表栺:、電流測(cè)量值記錄表栺:待測(cè) 數(shù)據(jù) U AB實(shí)驗(yàn)(V)U BC(V)U CA(V)U AN “(V)U BN ”(V)U CN “(V)I A(A)I B(A)I C(A)U NN ”(V)I N(A)容 對(duì)有稱 中 220 223 222 127 負(fù) 線載 無中 220 223 222 0線不 有對(duì) 中 220 223 222 線負(fù) 有載 中 219 224 222 163 152 47線待測(cè)數(shù)據(jù)U ABU BCU CAI AI BI CI ABI BCI CA 實(shí)驗(yàn)容(V)(V)(V)(A)(A)(A)(A)(A)(A)三角形 對(duì)稱負(fù)載220223220 接法 不對(duì)稱負(fù)載 221 221 222 3.三相負(fù)載有功功率測(cè)量記錄表栺:測(cè)量值與計(jì)算值 測(cè) 量 值 計(jì) 算 值實(shí)驗(yàn)容P A(W)P B(W)P(CW)P(1W)P(2W)三相總功率ΣP(W)Y 0 負(fù)載對(duì)稱 一瓦法 44 44 3=132 負(fù)載不對(duì)稱 三瓦法 18 26 44 18+16+44=88負(fù)載對(duì)稱 一、二瓦法 44 68 44 3=132Y+68=負(fù)載不對(duì)稱 二、三瓦法 25 25++=+= △ 負(fù)載對(duì)稱 二瓦法154 141+154=295負(fù)載不對(duì)稱 二瓦法80 115+80=195四、思考題:對(duì)于照明負(fù)載來說,為什么中線上不允線接保險(xiǎn)絲。試分析,負(fù)載對(duì)稱星形連接無中線,若有一相負(fù)載短路或斷路對(duì)其余兩相負(fù)載的影響答:若有一相負(fù)載短路或斷路,其余兩相負(fù)載兩端的電壓為 380V,就會(huì)燒壞其余兩相負(fù)載。三相電源相序判別它的原理是什么?負(fù)載星形聯(lián)接無中線時(shí),若其中兩相斷,余下一相能否正常工作,為什么?若斷一相,其余兩相能否正常工作? 答:負(fù)載星形聯(lián)接無中線時(shí),若其中兩相斷,余下一相不能正常工作,因?yàn)闊o中線,不能形成回路。為什么星形聯(lián)接的負(fù)載一相變動(dòng)會(huì)影響其他兩相,而三角形接時(shí),一相負(fù)載變動(dòng)對(duì)其他兩相沒有影響? 答:因?yàn)樾切温?lián)接的負(fù)載一相變動(dòng),各相的相電壓就収生變化,從而影響負(fù)載的正常工作,而而三角形接時(shí),相電壓等于線電壓是一個(gè)定值,不受其他相的影響。,并通過測(cè)試受控源的特性加深對(duì)受控源特性的認(rèn)識(shí)。“+”端稱為非倒相輸入端,信號(hào)從非倒相輸入端輸入時(shí),輸出信號(hào)與輸入信號(hào)對(duì)參考地端來說極性相同。運(yùn)算放大器的電路模型為一受控源,在它的外部接入不同的電路元件,可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬運(yùn)算或模擬變換,它的應(yīng)用極其廣泛。本實(shí)驗(yàn)將要研究由運(yùn)算放大器組成的幾種基本線性受控源電路。根據(jù)控制量和受控量的不同組合,受控源可分為電壓控制電壓源(VCVS),電壓控制電流源(VCCS),電流控制電壓源(CCVS),電流 控制電流源(CCCS)。通常,曲線在某一圍比較接近直線,即在直線圍,受控量的大小與控制量成正比,其斜率(μ,g,γ,β)為常數(shù)。 21 是一個(gè)電壓控制電壓源(VCVS)圖 21 電壓控制電壓源和電壓控制電流源 由理想放大器的重要性質(zhì)可知 U n =U p =U sI R1 =U n /R 2 I R2 =I R1 U o =I R1 R 1 +I R2 R 2 =I R1(R 1 +R 2)=U 1 /R 2(R 1 +R 2)=(1+R 1 /R 2)U sμ=U s /U s =1+R 1 /R 2該電路的電壓控制系數(shù)μ,反映了輸入電壓對(duì)輸出電壓的控制,它的等效電路模型為圖 22μ的大小由 R 1 /R 2 控制,μ稱為電壓放大系數(shù) R 1 看成負(fù)載電阻,則這個(gè)電路就成為一個(gè)電壓控制型電流源(VCCS)μ=1+R 1 /R2 g=1/R圖 22 圖 23 i s =i R =u i /R 2g=i s /u 1 =1/R 2g 受 R 的控制,而與負(fù)載無關(guān)。其等效電路模型如圖 25圖 24 圖 25 4.如圖 26 運(yùn)算放大器組成一個(gè)電流控制電流源(CCCS)I 1 =U a /R 2 =U S /R 1I 3 =U a /R 3 =I 1 R 2 /R 3I o =I 1 +I 3 =I 1 +I 1 R 2 /R 3 =I 1(1+R 2 /R 3)α=I o /I 1 = 1+R 2 /R 3輸出電流受輸入電流的控制而與負(fù)載無關(guān),只與組成電路的參數(shù)有關(guān),α稱為電流放大系數(shù)。(2)接入激勵(lì)電源 U 1,取U 1 分別為 0,1V,3在V,不同的 U 1 時(shí),測(cè)出 U 2 及 I o 的 值,記錄于表 21 中。*(5)試用雙蹤示波器觀測(cè)圖 24 電路的控制特性 U o =?(U i),測(cè)試方法及測(cè)試表栺自擬。變 R 1 的阻值,分別測(cè)量 I i 和 U o 的值,記錄于表栺,表栺自擬。CCVS U i = R 1 =1KΩ給定值 R 2(KΩ)2 3 4 5 測(cè)量值 I 1(mA) U 2(V) 計(jì)算值 r m(Ω)10001980296739474947(如圖 26)(1)給定 U s 為,R1 為 3KΩ,R 2 和 R 3 為1KΩ,負(fù)載 R L 分別為0Ω,500Ω,2KΩ,3KΩ,測(cè)量并記錄 I i 及 I o 的值 CCCS U i = R 1 =3KΩ R 2 =R 3 =1KΩ給定值 R L(KΩ) 1 2 3 4 測(cè)量值 I 1(mA) U 2(V) 計(jì)算值 α (2)保持U S 為,R L 為 1KΩ,R 2 和R 3 為1KΩ,R 1 分別為1KΩ,2KΩ,,3KΩ, 測(cè)量并記錄 I i 和 I o 的值 CCCS U i = R L =1KΩ R 2 =R 3 =1KΩ給定值 R 1(KΩ) 2 3 測(cè)量值 I 1(mA) U 2(V) 計(jì)算值 α (3)保持 U i 為 ,R L,R 3 為 1KΩ,R 1 為 3KΩ,分別取 R 2 為 1KΩ,2KΩ,3KΩ,4KΩ,5KΩ,測(cè)量并記錄 I i 和 I o 的值 CCCS U i = R 1 =3KΩ R L =R 3 =1KΩ給定值 R 2(KΩ)2 3 4 5 測(cè)量值 I 1(mA) U 2(V) 計(jì)算值 α (4)實(shí)驗(yàn)表栺自擬,并計(jì)算上述三種情況下β的值四.注意事項(xiàng) ,電源電壓不能超過規(guī)定值,電源極性不能搞錯(cuò),以免損壞運(yùn)放。,運(yùn)放的輸出端不能與地端短接,否則會(huì)燒壞運(yùn)放。,不要使電流源負(fù)載開路。五.預(yù)習(xí)要求 。 2,3 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表栺。、思考題 寫出受控源與獨(dú)立源的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。不同點(diǎn):受控源的輸出量受其控制量的影響,隨控制量的改變而改變。電源接反會(huì)將運(yùn)放燒壞。學(xué)習(xí)和了解負(fù)阻抗變換器的特性,會(huì)運(yùn)用運(yùn)算放大器構(gòu)成負(fù)阻抗變換器,應(yīng)用戴維南定理測(cè)定含有負(fù)電阻的電壓源的伏安特性,能根據(jù)測(cè)試要求制定合理的實(shí)驗(yàn)方案,選用合適的儀器儀表,正確測(cè)量負(fù)電阻的阻值、伏安特性曲線。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 實(shí)驗(yàn)線路如圖 106 所示:圖 10-6分別測(cè)定R L =620Ω和R L =1000Ω時(shí),等效負(fù)阻抗的伏安特性。計(jì)算負(fù)電阻的數(shù)值,繪出負(fù)電阻的特性曲線。R s =300Ω U s = U 1(V)(V)1(V)(V)I 1(mA) Z(Ω)3.觀測(cè)負(fù)阻抗變換器的 u—i特性曲線,并讀取 R 值。4.觀測(cè)負(fù)阻抗變換器的 u、i相位關(guān)系 輸入信號(hào)為幅值 1V 的正弦波,R=300Ω,R 1 = R 2 =1KΩ,CH1看 a點(diǎn),CH2 看 a’點(diǎn) , 用示波器觀測(cè)并記錄 u、i 的波形。R=500Ω時(shí)R=5kΩ時(shí)實(shí)驗(yàn)十三 萬用表的設(shè)計(jì)、組裝與校準(zhǔn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、計(jì)算萬用表各類測(cè)量電路;學(xué)習(xí)萬用表電路的組裝、調(diào)試與校準(zhǔn)的方法;通過實(shí)際組裝萬用表,了解處理實(shí)際問題的方法。二、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的表頭參數(shù)要求設(shè)計(jì)量程為10mA、50mA、100mA、500mA 的直流電流表電路。1)表頭靈敏度 I 0μA。設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)如下:①直流電流測(cè)量電路。② 直流電壓測(cè)量電路。③ 交流電壓測(cè)量電路。④直流電阻測(cè)量電路。三、設(shè)計(jì)方案采用阻容器件設(shè)計(jì)萬用表的量程;采用運(yùn)算放大器擴(kuò)展萬用表的量程。再利用轉(zhuǎn)換開關(guān),使它在不同位置時(shí),把表頭接在不同的測(cè)量電路上,這樣就把幾種儀表統(tǒng)一在一個(gè)儀表中,這就是萬用表。測(cè)量電路的目的是把多種被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為適合表頭工作的直流電壓或電流。1.直流電流測(cè)量電路的計(jì)算一只表頭只能允許通過小于它的靈敏度(I 0)的電流,否則會(huì)燒毀表頭,為了擴(kuò)大被測(cè)電流的圍,就要根據(jù)所測(cè)電流在表頭上并聯(lián)合適的分流電阻,使流過表頭的電流為被測(cè)電流的一部分,被測(cè)電流愈大,分流電阻愈小。通常采用閉環(huán)抽頭轉(zhuǎn)換式分流電路,如圖11-1 所示。這時(shí)表頭支路電阻 R gr g R W 1 R W 2,表頭靈敏度 I 0(150 μA)仍然不變。缺點(diǎn)是分流電阻值計(jì)算較繁瑣。I 2 =10mA。4 I=500mA設(shè)微安表的量程I g =150uA, 阻 R g =。’3 當(dāng)在最小量程擋,最小量程擋電流為 I 最小I 1 時(shí),由分流關(guān)系 R 1 I 1R 2 I 2R 3 I 3R 4 I 4()得:R 1R g I gI 1 I g()R 2 R 1 R 3 R 1 R 4 R 1 I 1I 2I 1I 3I 1I 4因此,如圖11-1, 已知R g、I I I I 4 ,可以先算出R R R R 4 再求出 分流電阻r r r r 4 從而完成直流電流測(cè)試電路的參數(shù)計(jì)算。若要測(cè)量較高的電壓,并且要有多個(gè)量程,應(yīng)采用圖11-2 所示并串式分壓電路,它是常用的直流電壓測(cè)量電路,實(shí)際上是在直流電流測(cè)量電路的基礎(chǔ)上,串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮瓒M成的。圖 13-2 直流電壓測(cè)量電路(1)串聯(lián)電阻R 的計(jì)算測(cè)量每伏電壓所需的阻值,即為電壓靈敏度,用下式表示故串聯(lián)電阻 R m 1 U 1R eq()選擇R 電阻元件時(shí)用了兩個(gè)電阻串聯(lián),即R R 1 R 2,R 2 為固定值,R 2 在校準(zhǔn)直流電壓擋時(shí)使用。m k R 0k U k所以有 R 0 k m k U k()式中,m k 為電壓靈敏度,R 0 k 為k 擋阻,U k 為 k 擋量程。磁電系表頭不能直接測(cè)量交流電,必須先將交流電壓經(jīng)整流電路變換成直流電壓,使表頭指針偏轉(zhuǎn),再根據(jù)整流后的直流電壓與被測(cè)正弦交流電壓有效值乊間的關(guān)系,確定被測(cè)正弦交流電壓的有效值。圖 133 是串并式半波整流交流電壓測(cè)量電路。v 調(diào)節(jié)信號(hào)源使其輸出頻率為1KHz、峰峰值為200mv的正弦信號(hào)Ui,并用示波器同時(shí)檢測(cè)Uo和Ui的波形,如波形正常放大未失真,則斷開信號(hào)源,測(cè)量Ug、Us和Ud,把結(jié)果記入表1-1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表12:Ug(V)Us(V) UD(V)UDS(V) 表12UGS(V)ID(mA) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析: UDs=UD—Us,根據(jù)前三個(gè)測(cè)量值,%,在誤差范圍內(nèi); UGs=UG—Us,根據(jù)前三個(gè)測(cè)量值,%,在誤差范圍內(nèi); ID=Us/R4,R4的值為470Ω,理論值是1~3,測(cè)量合理。v 在放大器的輸入端加入頻率為1KHz、峰峰值為500mv的正弦信號(hào)Ui,并用示波器同時(shí)觀察輸入電壓Ui輸出電壓UO的波形。測(cè)量值計(jì)算值輸入輸出波形圖12 圖13 Ui(V)Uo(V) AV Ro4760 RL=∞ RL=圖12圖13 2)Ri的測(cè)量(測(cè)量方法同實(shí)驗(yàn)五)按圖62連接實(shí)驗(yàn)電路,選擇合適大小的輸入電壓US(約50-100mV),使輸出電壓不失真,測(cè)出輸出電壓Uo1,然后關(guān)閉系統(tǒng)電源,(本電阻數(shù)量級(jí)應(yīng)為場(chǎng)效應(yīng)管Ri=U02RU01U02輸入阻抗在同一數(shù)量級(jí),以避免量化誤差,但無法更改),測(cè)出輸出電壓Uo2,根據(jù)公式求出 Ri,記入表1-4。答:Ri、4760Ω把場(chǎng)效應(yīng)管放大器與晶體管放大器進(jìn)行比較,總結(jié)場(chǎng)效應(yīng)管放大器的特點(diǎn)。思考題:場(chǎng)效應(yīng)管放大器輸入回路的電容C1為什么可以取得小一些(可以取C1=)?答:因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管是高阻抗輸入管,所以輸入信號(hào)要求小的幅度,否則將產(chǎn)生大幅度失真的。在測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管靜態(tài)工作電壓UGS時(shí),能否用直流電壓表直接并在G、S兩端測(cè)量?為什么?答:不可以,因?yàn)檫@樣測(cè)量可能使G極擊穿,因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管的G極輸入為高阻。而且場(chǎng)效應(yīng)管子的各個(gè)極性阻抗非常高、受到感應(yīng)的影響會(huì)很大,萬用表的表筆針和人體手指的感應(yīng)會(huì)影響工作點(diǎn)的較大變化為什么測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管輸入電阻時(shí)要用測(cè)量輸出電壓的方法?答:要測(cè)這個(gè)放大電路的輸入電阻,本來只要測(cè)出輸入電壓Ui和輸入電流Ii,那么輸入電阻Ri=Ui/Ii,但是我們實(shí)驗(yàn)室里沒有測(cè)量微小交流電流的《交流微安表》,只有測(cè)量微小電壓的交流毫伏表,為了將這個(gè)電流量轉(zhuǎn)換成電壓,于是在輸入電路中串聯(lián)了一個(gè)電阻R,這個(gè)R的大小應(yīng)當(dāng)和輸入電阻的大小相當(dāng)。在一般的共射放大電路中,由于輸入電阻只有幾千歐,所串聯(lián)的電阻R也就是幾千歐,用此法就可以測(cè)量輸入電阻了。如何解決這一問題?有人提出一個(gè)方案:將實(shí)驗(yàn)室用金屬網(wǎng)屏蔽起來,同時(shí),進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的各種電線也要加濾波裝置,顯然不容易實(shí)現(xiàn)。第五篇:運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱:___模擬電子