电路原理实验指导书(2019) 电路基础实验指导书 天津工业大学机电学院 2019. 1 目录 实验一电路元件伏安特性的测 绘 ........................................................................... ............................ 1 实验二叠加原理的验 证 ........................................................................... .............................................. 4 实验三戴维南定理有源二端网络 等效参数的测 定 (6) 实验四 R、L、C串联谐振电路的研 究 ........................................................................... ................. 10 实验五RC一阶电路的响应测 试 ........................................................................... . (13) 实验一电路元件伏安特性的测绘 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逐点测试法。 3. 掌握实验装置上直流电工仪表和设备的使用方法。二、原理说明 任何一个二端元件的特性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。 1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-1中a曲线所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的升高而增大， 通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻” 的阻值可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图1-1中b曲线所示。
2．7 求题2．7图所示各三角形联结网络的等效星形联结网络。 解 题2．7图 )(a Ω=++?= 1530205030501R Ω=++?= 1030205020502R Ω=++?= 630 205020303R )(b 和)(c 的解法类似。 2．8 求题2．8图所示各星形联结网络的等效三角形联结网络。 解
题2．8图 )(a 1 23 Ω=?+?+?= k R 33.53 2 2233212 Ω=?+?+?= k R 82 2 2233223 Ω=?+?+?= k R 82 2 2233231 )(b 和)(c 的解法相同。 2．9 求题2．9 图所示各一端口网络的等效电阻。 解 )(a 将结点1、2、3上半部分的3个电阻组成的三角形联接等效成星形联接， 由于三
角形的3个电阻值相同，故等效星形的3个电阻值也相同，为： Ω 100 Ω Ω 题2．9图 Ω ? = = =100 3 1 3 2 1 R R R，等效后的电路如右图，故电路的等效电阻为： Ω = + + =100 3 100 ) 3 100 100 ( 2 1 eq R ) (b 解法与) (a相同，将Ω k 21、Ω k 7和Ω k 15三个电阻组成的三角形联接变换成星形，或将Ω k 7、Ω k 15和Ω k 2三个电阻组成的星形联接变换成三角形形，即可得到该电路的等效电阻。 2．10 求题2．10图所示电路的等效电路模型。 解 (a)
2 12 1R R R R + (b) (c) 2 121R R R R + (d) 题2．11图 2．13 利用电源的等效变换，求题2．13图所示电路中的电压比 S u u 0，已知Ω=21R ， Ω==132R R 。
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。
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。
一、概述 交流电路实验箱是根据“电工基础”“电路原理”“电路分析”等课程所开发设计的强电类典型实验项目而设计的。版面设有Y型和△型变化法的三相灯组负载，日光灯实验组件，单相铁心变压器，电流互感器，R L C元件组，三相四线输入接线端子，三相电流插座，三相双掷开关及各种带绝缘护套的连接插头线，数字交流电压表、数字交流电流表、智能型多功能数字功率、功率因数表等。设计合理紧凑，操作方便。 二、技术性能指标 1、工作电源：三相四线AC380V±10％50Hz ＜180V A 2、使用环境条件：温度-10℃-40℃ 湿度＜80％ 3、实验箱外型尺寸：520mm×390mm×180mm 4、数字交流电压表： 三位半LED数码管显示，测量范围AC0～450V，精度0.5级。 5、数字交流电流表： 三位半LED数码管显示，测量范围AC0～2A，精度0.5级。 6、智能数字功率、功率因数表： 可测试：视在功率、有功功率、无功功率、电流、电压、频率、功率因数，精度0.5级。 6.1产品的主要性能特点： 本仪表可应用于交流功率或直流功率的测量与控制。 6.2、五位LED数码管显示，前四位显示测量参数，从0.01～99.99W到1～9999KW，六档量程自动转换，最小分辨力为0.01W（10mW），末位数码管显示测量参数的单号符号。 6.3、视在功率、有功功率、无功功率、电流、电压、频率、功率因数等参数通过按钮可轮换显示。 6.4、仪表具有上、下限报警控制功能，内置继电器及蜂鸣器；用户可根据需要自行选择设置视在功率、电流、电压报警。
三、操作方法及说明 1、将该仪器三相电源插头插入三相电源插座。插入前，要先检查电源应是三相四线380V。接入后面板上三相电源接线端子带电，方可引出使用。使用时要从保险管右边“U、V、W、N”引出。 2、打开仪表部分船形开关，仪表带电工作，方可使用，电压、电流表使用时正确接入即可；功率、功率因数使用说明如下。 仪表的面板上设有5个LED指示灯、3个设定控制按狃（分别为K4、K1、K2、K3）、1个蜂鸣器自锁开关K4。 High 指示灯亮：表示上限报警控制信号输出状态。 Low 指示灯亮：表示下限报警控制信号输出状态。 有功指示灯亮：表示仪表显示读数以KW（千瓦）为单位。 无功指示灯亮：表示仪表显示读数为无功功率。 K1键为在设定状态下为功能设定键及确认键。 K2键在设定状态下为左右移位键（←→）；在测量状态为视在功率、有功功率、无功功率显示功能选择键。 K3在设定状态下为数字设定键和功能转换键（↑↓）；在测量状态下为功率、电压、电流、频率、功率因数显示功能选择键。 显示部分： 末位数码管为被测参数符号指示管，“P”表示功率，“H”表示频率，“C”表示功率因数，“A”表示电流，“V”表示电压。 1、在功率测量状态下，如果功率值超过9999W，仪表的●KW指示灯亮，此时仪表显示读数以KW（千瓦）为单位。
1．答：系统连接简单：I2C 总线系统的基本结构如图12-7。I2C 总线系统直接与具有I2C 总 线接口的各种扩展器件（如存储器、I/O 芯片、A/D、D/A、键盘、显示器、日历/ 时钟）连接。I2C 总线对各器件寻址采用纯软件的寻址方法，无需片选线的连接，这样就大大简化了 总线数量，系统各部件之间的连接只需两条线。数据传输速率较高：在标准I2C 普通模式下，数据的传输速率为100kbit/s ，高速模式下可达400kbit/s 。2．答：I2C 总线的起始信 号和终止信号都由主机发出，在起始信号产生后，总线就处于占用状态；在终止信号产生后， 总线就处于空闲状态。由图12-9 见起始信号和终止信号的规定。（1）起始信号（S）。在 SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号，只有在起始信号以后， 其他命令才有效。（2）终止信号（P）。在SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平 的变化表示终止信号。随着终止信号的出现，所有外部操作都结束。3．答：无论I2C 总 线上的数据传输方向由寻址字节中的数据传输方向位规定：寻址字节器件地址引脚地址 方向位DA3 DA2 DA1 DA0 A2 A1 A0 R/ =1，表示主机接收（读）。R/ =0，表示主机发送（写）。 4．答：单片机对I2C 总线中的器件寻址采用软件寻址，主机在发送完起始信号后，立即发 送寻址字节来寻址被控的从机，寻址字节格式如题 3 所示。7 位从机地址即为“DA3、DA2、DA1、DA0”和“A2、A1、A0”。其中“DA3、DA2、DA1、DA0”为器件地址，是外围器件固 有的地址编码，器件出厂时就已经给定。“A2、A1、A0”为引脚地址，由器件引脚A2、A1、 A0 在电路中接高电平或接地决定（见图12-12）。5．答：I2C 总线数据传送时，传送的字 节数（数据帧）没有限制，每一字节必须为8 位长。数据传送时，先传送最高位，每一个被 传字节后面都须跟 1 位应答位（一帧数据共9 位），如图12-10。I2C 总线在传送每一字节数 据后都须有应答信号A，A 信号在第9 个时钟位上出现， A 信号对应的时钟由主机产生。这 时发方须在该时钟位上使SDA线处于高电平，以便收方在这一位上送出低电平的应答信号A。由于某原因收方不对主机寻址信号应答时，例如接收方正在进行其他处理而无法接收总线上 的数据时，必须释放总线，将数据线置为高电平，而由主机产生一个终止信 号以结束总线的数据传送。当主机接收来自从机的数据时，接收到最后一个数据字节后， 必须给从机发送一个非应答信号（），使从机释放数据总线，以便主机发送一个终止信号， 从而结束数据的传送。6．答：依照下面的数据传送格式：S 从机地址0 A 数据A/ Sr 从 机地址r 1 A 数据P 依次调用依照上述数据传送格式的12.5.2 小节中的各子程序。 第13 章AT89S51单片机的应用设计与调试参考答案1．答：A．错；B．错；C．对；D．错（最小系统不能直接测量模拟信号）。2．答：用户样机是以AT89S51单片机为核心的应用 系统，没有对单片机中的程序进行检错调试的手段，也无法发现程序运行中的设计硬件的问 题，也无法进行软件的开发（如编辑、汇编、调试程序等），因此，必须借助某种开发工具 ---仿真开发系统所提供的开发手段来解决上述问题。 3．答：仿真开发系统由哪几部分组成? 目前国内大多使用通用机的仿真开发系统。主要由 PC 机、在线仿真器组成，有的还包含有用于程序烧录的编程器，在加上与上述配套的编辑 软件、仿真调试软件，程序烧录软件等。此外还有独立型仿真器。该类仿真器采用模块化 结构，配有不同外设，如外存板、打印机、键盘/ 显示器等，用户可根据需要选用。尤其在 工业现场进行程序仿真调试时，往往没有PC机的支持，这时使用独立型仿真器也可进行仿 真调试工作，只不过要输入机器码，稍显麻烦一些。至于软件仿真开发工具Proteus 软件 是一种完全用软件手段对单片机应用系统进行仿真开发的。软件仿真开发工具与用户样机在 硬件上无任何联系。不能进行用户样机硬件部分的诊断与实时在线仿真。4．答：调试过 程见图13-13，4 个步骤。（1）输入用户源程序：用户使用编辑软件源程序输入到PC机中，并保存在磁盘上。（2）汇编并检查语法错误：在PC 机上，利用汇编程序对用户源 程序进行汇编，直至语法错误全部纠正为止。（3）动态在线调试：对用户的源程序进行
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=
实验4-7 电阻,电感,电容元件阻抗特性的测定 一、实验目的 1. 熟悉交流阻抗的测量方法,验证电阻,感抗,容抗与频率之间的关系,测定R ~ f（电阻-频率），X L ~ f（感抗-频率）和X C ~ f（容抗-频率）特性曲线及电路元件参数对响应的影响。 2.加深理解R，L，C元件端电压与电流的相位关系，学会测量阻抗角的方法。 二、电路图（按照个人数据表填写下图的元件值） 图4-7-1 RLC阻抗频率特性的仿真电路 图4-7-2 R阻抗频率特性的实测电路
三、仿真测量R 、L 、C 元件阻抗频率特性 1. 按照个人数据表填写下表左边的元件值，取样电阻为r=100Ω，测量时用万用表（毫伏表），将测量的U R 、U L 、U C 有效值填入表4-7-1。 2. 计算公式 3R i r 1051U U I -?-= 电阻测量电路中有：R r I I = R R I U R =∴ 32L 2i r 1051 U U I -?-= 电感测量电路中有：L r I I = L L L I U X =∴ 32 C 2i r 1051 U U I -?-= 电容测量电路中有：C r I I = C C C I U X =∴ 3. 从表4-7-1中任选1个频点，将电阻、电容和电感的仿真图分别插入到报告中指定位置。 图4-7-3 频点为5kHz 时电阻上U R 的电压 图4-7-4 频点为5kHz 时电感上U L 的电压
表4-7-1 R、L、C元件阻抗频率特性的测定输入电压U P-P=4V（有效值U i=2.83V） 4. 用Excels将仿真数据生成R、L、C阻抗频率特性图
9．1 题9．1图所示电路已处于稳定状态，在t = 0时开关S 闭合，试求初始值C u (0+)、 L i (0+)、R u (0+)、C i （0+） 、L u (0+)。 + _ u R i L S +_ 6V 1F +_ u C i i C +_u 4Ω1Ω 2Ω 2Ω i 1 题9．1图 解 -=0t V u R 4 14)0(=?=- V u u R C 4)0()0(==-- 0)0(=-C i V u L 0 )0(=- A i L 1 )0(=- +=0t V u u C C 4)0()0(==-+ A i i L L 1 )0()0(==-+ V i R u L R 414)0()0(=?=?=++ V u u u C L R 0)0()0()0(=-++++ 0)0(=+L u 对结点a 写KCL 方程有 0)0()0(2 )0(1=---+++L C C i i u A i C 2 )0(-=+ 9．2 题9．2图所示电路已处于稳定状态，在t = 0时开关S 闭合，试求初始值i (0+)、1i (0+)、u (0+)、C i (0+)。 A +_ u C i C 0.1F + _ u R +_u L 2Ω 4Ω S i L u C 题9．2图 解 A i 2 2 16)0(1=+= - V i u C 4 )0(2)0(1=?=-- 0)0(=-C i
开关S 合上时有 A u i C 5.04 464 ) 0(6)0(=-= -=++ 对b 点写结点电压方程 0)0(2 1)0()2 1211(6=- ++ +-++C b u u 得 V u u C b 42 262 1211)0(2 16)0(=+= ++ + = ++ A u i b 2461 ) 0(6)0(1=-=-= ++ V u u b 4)0()0(==++ 对c 点写KCL 有 A u u i i C b C 5.02 445.02 ) 0()0()0()0(=-+ =-+=++++ 9．12 题9．12图所示电路，开关S 在位置a 时电路处于稳定状态，在 t = 0时开关S 合向位置b ，试求此后的C u (t)、i (t)。 u C 题9．12图 解 此时电路的响应是全响应 V u C 1055 112)0(=?+= - 开关由位置a 合向位置 b 后，零输入响应为 τ t C e t u -='10)( s RC 25 .01.05 555=?+?= =τ
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。
电路实验总结 总结的对象是什么?总结的对象是过去做过的工作或完成的某项任务，进行总结时，要通过调查研究，努力掌握全面情况和了解整个工作过程，只有这样，才能进行全面总结，避免以偏概全。 电路实验总结一：一个长学期的电路原理，让我学到了很多东西，从最开始的什么都不懂，到现在的略懂一二。 在学习知识上面，开始的时候完全是老师讲什么就做什么，感觉速度还是比较快的，跟理论也没什么差距。但是后来就觉得越来越麻烦了。从最开始的误差分析，实验报告写了很多，但是真正掌握的确不多，到最后的回转器，负阻，感觉都是理论没有很好的跟上实践，很多情况下是在实验出现象以后在去想理论。在实验这门课中给我最大的感受就是，一定要先弄清楚原理，在做实验，这样又快又好。 在养成习惯方面，最开始的时候我做实验都是没有什么条理，想到哪里就做到哪里。比如说测量三相电，有很多种情况，有中线，无中线，三角形接线法还是Y形接线法，在这个实验中，如果选择恰当的顺序就可以减少很多接线，做实验应该要有良好的习惯，应该在做实验之前想好这个实验要求什么，有几个步骤，应该怎么安排才最合理，其实这也映射到做事情，不管做什么事情，应该都要想想目的和过程，
这样才能高效的完成。电原实验开始的几周上课时间不是很固定，实验报告也累计了很多，第一次感觉有那么多实验报告要写，在交实验报告的前一天很多同学都通宵了的，这说明我们都没有合理的安排好自己的时间，我应该从这件事情中吸取教训，合理安排自己的时间，完成应该完成的学习任务。这学期做的一些实验都需要严谨的态度。在负阻的实验中，我和同组的同学连了两三次才把负阻链接好，又浪费时间，又没有效果，在这个实验中，有很多线，很容易插错，所以要特别仔细。 在最后的综合实验中，我更是受益匪浅。完整的做出了一个红外测量角度的仪器，虽然不是特别准确。我和我组员分工合作，各自完成自己的模块。我负责的是单片机，和数码显示电路。这两块都是比较简单的，但是数码显示特别需要细致，由于我自己是一个粗心的人，所以数码管我检查了很多遍，做了很多无用功。 总结：电路原理实验最后给我留下的是：严谨的学习态度。做什么事情都要认真，争取一次性做好，人生没有太多时间去浪费。 电路实验总结二：电路实验，作为一门实实在在的实验学科，是电路知识的基础和依据。它可以帮助我们进一步理解巩固电路学的知识，激发我们对电路的学习兴趣。在
第1章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解： 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 2. 如何理解计算机的层次结构？ 答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。 （1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 （2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。 （3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。 通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。 3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语
言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。 4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大 部件组成； ●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访 问； ●指令和数据均用二进制表示； ●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的 性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； ●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ●机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。
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
《电路原理》实验指导书 一、课程的目的、任务 本课程是电子科学、测控技术专业学生在学习电路原理课程间的一门实践性技术基础课程，其目的在于通过实验使学生能更好地理解和掌握电路基本理论，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的电工实验技能和分析处理实际问题的能力。为后续课程的学习打下基础。 二、课程的教学内容与要求 三．各实验具体要求 见P2 四、实验流程介绍 学生用户登陆进入实验系统的用户名为：Z+学号(如ZD205003200XX)，密码：netlab 详细操作步骤见P7 五、实验报告 请各指导老师登陆该实验系统了解具体实验方法，并指导学生完成实验。学生结束实验后应完成相应的实验报告并交给指导老师。其中实验报告的主要内容包括：实验目的，实验内容，实验记录数据，数据分析与处理等。
实验一 电阻、电容、电压和电流的测量 一、实验目的 1、 了解电源、测量仪表以及数字万用表的使用方法。 2、 掌握测量电阻、电容、电压和电流的方法。 3、 了解电表量程、分辨率、准确度对测量结果的影响。 二、实验任务 1、用万用表电阻档测精密可调电阻，测量电阻R1-R4。实验数据填入下表： 表1-1 2、用万用表和数字表分别测量直流电流与电压 （1） 按图1-1接好电路，s U 为稳压电源（上限电压5V ），测量1R ＝510Ω、2 R ＝1K Ω时的1R U 、2R U ，自己确定Us 的值，需要测量3组数据。 图1-1 图1-2 （2） 按图1-2接好电路s I 为稳流电源（上限电流0.025A ），用毫安表和微安表 测量1R ＝2R ＝1k Ω时的1I 、2I 和s I ，填入下表。
电路分析等效电源定理实验报告 一、实验名称 等效电源定理 二、实验目的 1. 验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 三、原理说明 1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。 戴维宁定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。 诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流I SC，其等效内阻R0定义同戴维宁定理。 Uoc（Us）和R0或者I SC（I S）和R0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压的测量 在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc。 （2）短路电流的测量 在有源二端网络输出端短路，用电流表测其短路电流Isc。 （3）等效内阻R0的测量 Uoc R0＝── Isc 如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路，则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。
五、实验内容 被测有源二端网络如图5-1(a)所示，即HE-12挂箱中“戴维宁定理/诺顿定理”线路。 (a) (b) 图5-1 1. 用开路电压、短路电流法测定戴维宁等效电路的Uoc、R0。 按图5-1(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入R L。测出U O c和Isc，并计算出R0（测U OC时，不接入mA表。），并记录于表1。 表1 实验数据表一 2. 负载实验 按图5-1(a)接入可调电阻箱R L。按表2所示阻值改变R L阻值，测量有源二端网络的外特性曲线，并记录于表2。 表2 实验数据表二 3. 验证戴维宁定理 把恒压源移去，代之用导线连接原接恒压源处；把恒流源移去，这时，A、B两点间的电阻即为R0，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图5-1(b)所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证，数据记录于表3。 表3 实验数据表三 4. 验证诺顿定理 在图5-1（a）中把理想电流源及理想电压源移开，并在电路接理想电压源处用导线短接（即相当于使两电源置零了），这时，A、B两点的等效电阻值即为诺顿定理中R0，然后令
答案2.1 解：本题练习分流、分压公式。设电压、电流参考方向如图所示。 (a) 由分流公式得： 23A 2A 23 I R Ω?==Ω+ 解得 75R =Ω (b) 由分压公式得： 3V 2V 23 R U R ?==Ω+ 解得 47 R =Ω 答案2.2 解：电路等效如图(b)所示。 20k Ω 1U + - 20k Ω (b) + _ U 图中等效电阻 (13)520 (13)k //5k k k 1359 R +?=+ΩΩ= Ω=Ω++ 由分流公式得： 220mA 2mA 20k R I R =? =+Ω 电压 220k 40V U I =Ω?= 再对图(a)使用分压公式得： 13==30V 1+3 U U ? 答案2.3 解：设2R 与5k Ω的并联等效电阻为 2325k 5k R R R ?Ω=+Ω (1) 由已知条件得如下联立方程：
32 113 130.05(2) 40k (3) eq R U U R R R R R ?==?+??=+=Ω ? 由方程(2)、(3)解得 138k R =Ω 32k R =Ω 再将3R 代入(1)式得 210k 3 R =Ω 答案2.4 解：由并联电路分流公式，得 1820mA 8mA (128)I Ω =?=+Ω 2620mA 12mA (46)I Ω =?=+Ω 由节点①的KCL 得 128mA 12mA 4mA I I I =-=-=- 答案2.5 解：首先将电路化简成图(b)。 图 题2.5 120Ω (a) (b) 图中 1(140100)240R =+Ω=Ω 2(200160)120270360(200160)120R ??+?=+Ω=Ω??++? ? 由并联电路分流公式得 2 112 10A 6A R I R R =?=+ 及 21104A I I =-= 再由图(a)得 32120 1A 360120 I I =? =+ 由KVL 得，
本科实验报告 实验名称：电路仿真 实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4，直流电压源、直流电流源，电流表电压表（Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或
AMMETER）注意电流表和电压表的参考方向），并按上图连接； 2. 设置电路参数： 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω，直流电压源V1为12V，直流电流源 I1为10A。 3．实验步骤： 1）、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1； 2）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为0V，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2； 3）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为12V，将直流电流源的电流值设置为0A，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3； 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以，正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真： 当电压源和电流源共同作用时，U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时，U2=-4V I2=2A 当电压源作用，电流源断路即设为0A时，U3=2.4V I3=4.8A
所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1，按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号； 3.设置电路参数： 电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。 4.分析参数设置： AC分析：频率范围1HZ—100MHZ，纵坐标为10倍频程，扫描点数为10，观察输出节点为Vout响应。 TRAN分析：分析5个周期输出节点为Vout的时域响应。 实验结果： 要求将实验分析的数据保存 (包括图形和数据)，并验证结果是否正确，最后提交实验报告时需要将实验结果附在实验报告后。 根据并联谐振电路原理,谐振时节点out电压最大且谐振频率为w0=1/LC=1000 10，f0=w0/2 =503.29Hz 谐振时节点out电压 * 理论值由分压公式得u=2000/(2000+10)*5=4.9751V.
《电路原理A》 实验指导书机械与电气工程学院
目录 前言 (2) 一、叠加原理的验证 (3) 二、戴维南定理 (6) 三、RC一阶电路的响应测试 (10) 四、正弦稳态交流电路相量的研究 (13) 五、三相交流电路电压、电流的测量 (16) 六、二端口网络测试 (19)
前言 电路原理实验面向电类专业，能使学生更好地理解和深刻地把握电学知识，在课堂讲授的基础上，训练和培养学生的动手实验技能。设置的实验项目中，有一定数量的设计性实验。 各项实验的具体要求在正文中有明确要求。各专业具体选作的实验项目根据课程实验大纲选定。 电气自动化实验中心
实验一叠加原理的验证 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。 四、实验内容 实验线路如图1-1所示，用DG05挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 图1-1 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。 2. 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表1-1。
3. 令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表1-1。 4. 令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表1-1。 5. 将U2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表1-1。 6. 将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管IN4007侧），重复1～5的测量过程，数据记入表1-2。 7. 任意按下某个故障设置按键，重复实验内容4的测量和记录，再根据测量结果判断出故障的性质。 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的＋、－号后，记入数据表格。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题 1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零？ 2. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗？为什么？