电路实验指导
- 格式:doc
- 大小:590.00 KB
- 文档页数:20
实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的1.熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。
2.掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。
二、实验器材1.数字逻辑实验箱DSB-3 1台2. 万用表 1只3.元器件: 74LS00(T065) 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干三、实验说明1.数字逻辑实验箱提供5 V + 0.2 V的直流电源供用户使用。
2.连接导线时,为了便于区别,最好用不同颜色导线区分电源和地线,一般用红色导线接电源,用黑色导线接地。
3.实验箱操作板部分K0~K7提供8位逻辑电平开关,由8个钮子开关组成,开关往上拨时,对应的输出插孔输出高电平“1”,开关往下拨时,输出低电平“0”。
4.实验箱操作板部分L0~L7提供8位逻辑电平LED显示器,可用于测试门电路逻辑电平的高低,LED亮表示“1”,灭表示“0”。
四、实验内容和步骤1.测试74LS04六非门的逻辑功能将74LS04正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-1要求输入高、低电平信号,测出相应的输出逻辑电平。
表1-1 74LS04逻辑功能测试表2.测试74LS00四2输入端与非门逻辑功能将74LS00正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-2要求输入高、低电平信号,测出相应的输出逻辑电平。
3.测试74LS55 二路四输入与或非门逻辑功能将74LS55正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-3要求输入信号,测出相应的输出逻辑电平,填入表中。
(表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据)4.测试74LS86四异或门逻辑功能将74LS86正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-4要求输入信号,测出相应的输出逻辑电平。
五、实验报告要求1.整理实验结果,填入相应表格中,并写出逻辑表达式。
2.小结实验心得体会。
3.回答思考题若测试74LS55的全部数据,所列测试表应有多少种输入取值组合?实验二集成逻辑门电路的参数测试一、实验目的1.掌握TTL和CMOS与非门主要参数的意义及测试方法。
实验一万用表原理及应用实验二电路中电位的研究实验三戴维南定理实验四典型信号的观察与测量实验五变压器的原副边识别与同名端测试实验一万用表原理及使用一、实验目的1、熟悉万用表的面板结构以及各旋钮各档位的作用。
2、掌握万用表测电阻、电压、电流等电路常用量大小的方法。
二、实验原理1、万用表基本结构及工作原理万用表分为指针式万用表、数字式万用表。
从外观上万用表由万用表表笔及表体组成。
从结构上是由转换开关、测量电路、模/数转换电路、显示部分组成。
指针万用表外观图见后附。
其基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表做表头,当微小电流通过表头,就会有电流指示。
但表头不能通过大电流,因此通过在表头上并联串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压、电阻等。
万用表是比较精密的仪器,如若使用不当,不仅会造成测量不准确且极易损坏。
1)直流电流表:并联一个小电阻2)直流电压表:串联一个大电阻3)交流电压表:在直流电压表基础上加入二极管4)欧姆表2、万用表的使用(1)熟悉表盘上的各个符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。
(2)使用万用表之前,应先进行“机械调零”,即在没有被测电量时,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。
(3)选择表笔插孔的位置。
(4)根据被测量的种类和大小,选择转换开关的档位和量程,找出对应的刻度线。
(5)测量直流电压a.测量电压时要选择好量程,量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。
如果事先不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程。
然后逐步减小到合适的量程。
b.将转换开关调至直流电压档合适的量程档位,万用表的两表笔和被测电路与负载并联即可。
c.读数:实际值=指示值*(量程/满偏)。
(6)测直流电流a.将万用表转换开关置于直流电流档合适的量程档位,量程的选择方法与电压测量一样。
b.测量时先要断开电路,然后按照电流从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
数字电路-实验指导书汇总TPE-D型系列数字电路实验箱数字逻辑电路实验指导书实验⼀门电路逻辑功能及测试实验⼆组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算)实验三时序电路测试及研究实验四集成计数器及寄存器实验⼀门电路逻辑功能及测试⼀、实验⽬的1、熟悉门电路逻辑功能。
2、熟悉数字电路实验箱及⽰波器使⽤⽅法。
⼆、实验仪器及器件1、双踪⽰波器;2、实验⽤元器件74LS00 ⼆输⼊端四与⾮门 2 ⽚74LS20 四输⼊端双与⾮门 1 ⽚74LS86 ⼆输⼊端四异或门 1 ⽚74LS04 六反相器 1 ⽚三、预习要求1、复习门电路⼯作原理及相应逻辑表达式。
2、熟悉所⽤集成电路的引线位置及各引线⽤途。
3、了解双踪⽰波器使⽤⽅法。
四、实验内容实验前检查实验箱电源是否正常。
然后选择实验⽤的集成电路,按⾃⼰设计的实验接线图接好连线,特别注意Vcc 及地线不能接错(Vcc=+5v,地线实验箱上备有)。
线接好后经实验指导教师检查⽆误可通电实验。
实验中改动接线须先断开电源,接好后在通电实验。
1、测试门电路逻辑功能⑴选⽤双四输⼊与⾮门74LS20 ⼀只,插⼊⾯包板(注意集成电路应摆正放平),按图接线,输⼊端接S1~S4(实验箱左下⾓的逻辑电平开关的输出插⼝),输出端接实验箱上⽅的LED 电平指⽰⼆极管输⼊插⼝D1~D8中的任意⼀个。
⑵将电平开关按表置位,分别测出输出逻辑状态值及电压值填表。
表2、异或门逻辑功能测试⑴选⼆输⼊四异或门电路74LS86,按图接线,输⼊端1、2、4、5 接电平开关输出插⼝,输出端A 、B 、Y 接电平显⽰发光⼆极管。
⑵将电平开关按表的状态转换,将结果填⼊表中。
表3、逻辑电路的逻辑关系⑴⽤ 74LS00 双输⼊四与⾮门电路,按图、图接线,将输⼊输出逻辑关系分别填⼊表,表中。
⑵写出两个电路的逻辑表达式。
4、逻辑门传输延迟时间的测量⽤六反相器(⾮门)按图接线,输⼊80KHz 连续脉冲(实验箱脉冲源),⽤双踪⽰波器测输⼊、输出相位差。
实验一 电阻元件伏安特性的测绘一.实验目的1.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; 2.学习恒电源、直流电压表、电流表的使用方法。
二.原理说明任一二端电阻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U =f(I )来表示,即用U -I 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该电阻元件的伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同,电阻元件分两大类:线性电阻和非线性电阻。
线性电阻元件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 )所示,该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R 决定,其阻值为常数,与元件两端的电压U 和通过该元件的电流I 无关;非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲线,其阻值R 不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的,常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性如图1-1中(b )、(c )、(d )。
在图1-1中,U 〉0的部分为正向特性,U 〈 0的部分为反向特性。
绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,即在不同的端电压作用下,测量出相应的电流,然后逐点绘制出伏安特性曲线,根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。
三.实验设备1.数字万用表。
2.KHDL-1 电路原理实验箱。
(d)(b)(c)UUUIII(a)UI图5-11四.实验内容1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线,图中的电源U选用恒压源的可调稳压输出端,通过直流数字毫安表与1kΩ线性电阻相连,电阻两端的电压用直流数字电压表测量。
调节恒压源可调稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不能超过10V),在表5-1中记下相应的电压表和电流表的读数。
2.测定半导体二极管的伏安特性按图1—3接线,R为限流电阻,取200Ω(十进制可变电阻箱),二极管的型号为1N4007。
测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过25mA,二极管VD的正向压降可在0~0.75V之间取值。
实验一基尔霍夫定律的验证一、实验目的1、验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。
2、进一步掌握仪器、仪表的使用方法。
二、原理说明基尔霍夫定律是电路的基本定律。
测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。
即对电路中的任一个节点而言,应有ΣI=0;对任何一个闭合回路而言,应有ΣU=0。
运用上述定律时必须注意电流的正方向,此方向可预先任意设定。
三、实验设备1、RXDI-1电路原理实验箱 1台2、万用表 1台四、实验内容及步骤实验线路如图A所示图A1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1、I2、I3所示。
2、分别将两路直流稳压电源(如:一路U2为+12V电源,另一路U1为0~24V可调直流稳压源)接入电路,令U1=6V、 U2=12V。
3、将电源分别接入三条支路中,记录电流值。
4、用电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,并记录。
五、实验报告1、根据实验数据,选定实验电路中的任一个节点,验证KCL的正确性。
2、根据实验数据,选定实验电路中的任一个闭合回路,验证KVL的正确性。
3、分析误差原因。
4、实验总结。
实验二戴维南定理—有源二端网络等效参数的测定—一、实验目的1、验证戴维南定理的正确性2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法二、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(或称为含源二端口网络)。
戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个等效电压源来代替,此电压源的电动势E S等于这个有源二端网络的开路电压U0C,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流视为开路)时的等效电阻。
U0C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、短路电流法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U0C,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC,则内阻为R0=U OC/I SC(2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图A所示。
实验一 基本电工仪表的使用与典型电信号的观察一、实验目的1、熟悉实验台上各类电源、测量仪表的布局及使用方法2、掌握电压表、电流表内电阻的测量方法3、熟悉常用电工仪表及设备的使用方法,包括万用表、电源、信号发生器、示波器、电压与电流表等等。
二、实验说明1、为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的实际工作状态,这就要求电压表的内阻为无穷大;电流表的内阻为零。
而实际使用的电工仪表都不能满足上述要求。
因此,当测量仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差,这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的的大小密切相关。
2、本实验测量电流的内阻采用“分流法”,如图1-1所示。
R AI图1-1 可调电流源A 为被测内阻R A 的直流电流表,测量时先断开开关S ,调节电流源的输出电流I 使A 表指针满偏转,然后合上开关S ,并保持I 值不变,调节电阻箱RB 的阻值,使电流表指在1/2满偏转位置,此时有I I I S A 21==所以 R A =R B //R 1R 1为固定电阻之值,R B 由电阻箱的刻度盘上读得。
3、测量电压表的内阻采用分压法,如图1-2所示。
S图 1-2 可调稳压源V 为被测内阻R V 的电压表,测量时先将开关S 闭合,调节直流稳压源的输出电压,使电压表V 的指针为满偏转。
然后断开开关S ,调节R B 使电压表V 的指示值减半。
此时有R V =R B + R 1电阻箱刻度盘读出值R B 加上固定电阻R 1,即为被测电压表的内阻值。
电压表的灵敏度为S = R V /U (Ω/v)4、仪表内阻引入的测量误差(通常称之为方法误差,而仪表本身构造上引起的误差称为仪表基本误差)的计算。
以图1-3所示电路为例VR BU图 1-3R 1上的电压为U R1=211R R R +U ,若R 1=R 2,则U R1=1/2U现用一内阻为R V 的电压表来测量U R1的值,当R V 与R 1并联后,R AB =11R R R R V V +,以此来代替上式中的R 1,则得U ‘R1=U R R R R R R R R R V V V V 21111+++绝对误差为 △U=U ‘R1—U R1=U (21221111R R R R R R R R R R R R V V V V +-+++) 化简后得 △U=)()2(2121222121221R R R R R R R R R UR R V ++++- ,若R 1=R 2=R V ,则得△U=6U -相对误差△U%=3.33%1002/6/%100111'-=⨯-=-U U U U U R R R三、实验设备四、实验内容1、根据“分流法”原理测定万用表直流毫安表的内阻,线路如图1-1所示。
实验一叠加原理一、实验目的1、学会使用直流稳压电源和万用表2、通过实验证明线性电路的叠加原理二、实验设备1、双路直流稳压电源一台2、数字万用表一块3、实验电路板一块三、实验原理由叠加原理:在线性电路中,有多个电源同时作用时,在电路的任何部分产生的电流或电压,等于这些电源分别单独作用时在该部分产生的电流或电压的代数和。
为了验证叠加原理,实验电路如图1-1所示。
当1E 和2E 同时作用时,在某一支路中所产生的电流I ,应为1E 单独作用在该支路中所产生的电流I '和2E 单独作用在该支路中所产生的电流I ''之和,即I =I '+I ''。
实验中可将电流表串联接入到所测量的支路中,分别测量出在1E 和2E 单独作用时,以及它们共同作用时的电流值来验证叠加原理。
2E 四、实验内容及步骤1、直流稳压电源和万用表的使用参见本书的附录一、和附录二,掌握直流稳压电源和万用表的使用。
图1-1叠加原理实验电路2、验证叠加原理实验电路如图1-1所示,1E 、2E 由直流稳压电源供给。
1E 、2E 两电源是否作用于电路,分别由开关1S 、2S 来控制。
实验前先检查电路,调节两路稳压电源使V 121=E 、V 62=E ,进行以下测试,并将数据填入表1-1中。
(1)1E 单独作用时(1S 置“1”处,2S 置“'2”处),测量各支路的电流。
(2)2E 单独作用时(1S 置“1'”处,2S 置“2”处),测量各支路的电流。
(3)1E 、2E 共同作用时(1S 置“1”处,2S 置“2”处),测量各支路的电流。
表1-1数据记录与计算1I (mA )2I (mA)3I (mA)电源电压测量计算误差测量计算误差测量计算误差V 121=E V 62=E VE 6E V,1221==五、预习要求1、认真阅读本书附录中对稳压电源的介绍,掌握稳压电源的使用方法。
2、认真阅读本书附录中对万用表的介绍,掌握测量直流电压、电流,交流电压及电阻值的使用方法。
高频课程设计实验指导书实验题目:小功率调幅发射机的安装与调试一、实验目的和意义1)熟悉实验调幅电路原理,掌握常用仪器使用;2)熟悉并测试电路元件参数,掌握测试方法;3)熟悉印刷版与电路、元件的对应关系;4)掌握电路焊接、调试技术;5)掌握电路测试方法、并记录参数。
6)与理论设计相结合,验证设计结果。
7)培养学生综合运用所学理论的能力和解决较复杂的实际问题的能力。
8)通过一套完整的调幅发射系统设计、安装和调试,提高学生的综合素质和科学试验能力。
二、实验仪器设备1)双踪示波器,数字频率计,数字信号源,数字万用表,双路稳压电源等仪器各一台。
2)电烙铁,镊子,钳子,螺丝刀等工具一套。
3)调幅发射机实验板,套件,天线,焊锡,漆包线等。
三、实验原理及实验步骤3.1 实验电路框图图 1 调幅发射机组成框图3.2 实验步骤1.焊接调试振荡电路(图2),使输出电压幅度和频率连续可调,尽量减小波形失真。
说明:载波振荡器采用并联型晶体振荡器,产生频率为6MHz的正弦信号作为载波。
本电路中,三极管的型号为9018,电阻R1和电位器RP0为三极管T1提供基极偏置,调整RP0可以改变三极管T1的基极电压,从而可以调整三极管的静态工作点,改变载波信号的振幅。
振荡电路的负载为射极跟随器的输入电阻,射极跟随器作为振荡器与下一级的隔离级,用于减少两级振荡产生的影响,具有输入电阻大、输出电阻小的特点,带负载能力很强。
RP2作为分压电阻将电压输出到调制端,通过改变RP2可以调节载波信号的幅度。
载波信号容易受到电源中杂波信号的影响,在电源和载波回路之间必须接入高频滤波电容滤除杂波。
测量时可以在B点接入示波器通过观察示波器的波形来检查是否起振。
调试步骤:测量前要先连接电路,检查无误后接通直流电源。
用万用表测量三极管电压,调节RP0,使基极电压为6V。
测量载波信号时将测试B点接入示波器,若没有出现波形可调节滑动变阻器RP0,直至出现频率为6MHz的正弦波信号,若仍没有波形,要再仔细检查每一个焊点。
四年级科学下册《简易电路》实验指导活动探究实验一:组装电路【实验材料】电池、电池盒、小灯泡、灯座、导线。
【实验步骤】(1)在电池盒的两端各连接一根导线,把电池安装在电池盒里。
(2)将小灯泡安入灯座。
(3)用连接电池盒的两根导线的另一端接触灯座,确定能使小灯泡亮起来。
【观察记录】【实验结论】电池盒和灯座能帮助我们更加方便地组装电路。
实验二:组装带开关的电路【实验材料】电池、电池盒、小灯泡、灯座、导线若干开关。
【实验步骤】(1)在电池盒的两端各连接一根导线,把电池安装在电池盒里。
(2)将小灯泡安入灯座,一端连接电池盒。
(3)将开关接入电路中,一端连接灯座,另一端连接电池盒。
(4)连接时开关要保持断开状态。
连接后,闭合开关,观察小灯泡的变化。
【试验记录】【实验现象】断开开关时,电路中断,小灯泡不亮;闭合开关时,电路接通,小灯泡亮起来。
【实验结论】开关可以控制电路的通与断。
理解与应用1.电从电池的正极流出来,通过导线从灯泡的一个连接点进入,经过灯丝,再从灯泡的另一个连接点流出,回到这个电池的负极,形成一条完整的电路,灯泡就会发光。
电路出了故障,电流就会中断,灯泡就不会亮了。
2.当电池的两端被电线直接连接在一起时,就会发生短路。
短路时电池、电线会发热变烫。
精炼反馈1.连接简单电路时,用手来按住导线的两头与电池和小灯泡连接,太不方便了,下列用品能帮助我们解决这一问题的是()A.导线、电池B.导线、灯泡C.电池盒、灯座D.导线、灯座【答案】C2.我们可以根据连接好的电路画出( )。
A.电简图B.电路图C.线路图【答案】B。
实验一 基尔霍夫定律一、实验目的1、 验证基乐霍夫电流、电压定律,加深对基尔霍夫定律的理解。
2、 加深对电流、电压参考方向的理解。
二、实验原理基尔霍夫定律是集部电路的基本定律。
它包括电流定律和电压定律。
基尔霍夫电流定律(KCL ):在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零。
基尔霍夫电压定律(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零。
三、仪器设备1、电路分析实验箱 一台2、直流毫安表 二台3、数字万用表 一台 四、实验内容与步骤1、 实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,可采用如图1-1中1I 、2I 、3I 所示。
图1-12、 按图1-1所示接线。
3、 按图1-1分别将E1,E2两路直流稳压电源接入电路,令1E =3V ,2E =6V ,1R =1K Ω、 2R =1K Ω、3R =1K Ω。
4、 将直流毫安表串联在1I 、2I 、3I 支路中(注意;直流毫安表的“+、-”极与电流的参考方向)5、 确认连线正确后,再通电,将直流毫安表的值记录在表2-1内。
6、 用数字万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录在表2-1内五、实验报告要求1.选定实路电路中的任一个节点,将测量数据代入基尔霍夫电流定律加以验证。
2.选定实验电路中任一闭合电路,将测量数据代入基尔霍夫电压定律加以验证。
3.将计算值于测量值比较,分析误差原因。
实验二 叠加定理一、实验目的1、 验证叠加定律2、 正确使用直流稳压电源和万用电表。
二、实验原理叠加原理不仅适用于线性直流电路,也适用于线性交流电路,为了测量方便,我们用直流电路来验证它。
叠加原理可简述如下;在线性电路中,任一支路中的电流(或电压)等于电路中各个独立源分别单独作用时在该支电路中产生的电流(或电压)的 代数和,所谓一个电源单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉,即理想电压源电压源所在处用短路代替,理想电流源所在处用开路代替,但保留它们的内阻,电路结构也不作改变。
由于功率是电压或电流的二次函数,因此叠加定理不能用来直接计算功率。
例如在图2-1中''1'11I I I -=''2'22I I I +-= ''3'33I I I += 显然 12''112'11)()(R I R I P R +≠图2-1三、仪器设备1、电路分析实验箱 一台2、直流毫安表 二台3、数字万用表 一台 四、实验内容与步骤实验线路如图2-2所示1. 实验箱电源接通220V 电源,调节输出电压,使第一路输出端电压1E =10V;2E =6V ,(须用万用表重新测定),断开电源开关特用。
按图2-2接线,4R +3R 调到1K ,经教师检查线路后,再接通电源开关。
2. 测量1E 、2E 同时作用和分别单独作用时的支路电流3I ,并将数据记入表格2-1中。
注意;一个电源单独作用时,另一个电源从电路中取出,并将空出的两点用导线连起来。
还要注意电流(成电压)的正、负极性。
(注意;用指针表时,凡表针反偏的表示该量的实际方向与参考方向相反,应将表针反过来测量,数值取为负值!)3. 选一个回路,测定各元件上的电压,将数据记入表格2-1中。
图 2-2五、实验报告要求1. 用实验数据验证支路的电流是否符合叠加原理,并对实验误差进行适当分析。
2. 用实测电流值、电阻值计算电阻3R 所消耗的 功率为多少?能否直接用叠加原理计算?试用具体数值说明之。
实验三 戴维南定理一、实验目的1. 验证戴维南定理2. 测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。
二、实验原理戴维南定理指出:任何一个线性有源一端口网络,对于外电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替,理想电压源的 电压等于原一端口的开路电压oc U ,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻eq R ,见图3-1。
图3-1 图3-21. 开路电压的测量方法方法一;直接测量法,当有源二端网络的等效内阻eq R 与电压表的内阻v R 相比可以忽略不计时,可以直接用电压表测量开路电压。
方法二;补偿法。
其测量电路如图3-2所示,E 为高精度的标准电压源,R 为标准分压电阻箱,G 为高灵敏度的检流计。
调节电阻箱的分压比;c 、d 两端的电压随之改变,当cd U =ab U 时,流过检流计G 的电流为零,应此KE E R R R U U cd ab =+==212式中212R R R K +=为电阻箱的分压比,根据标准电压E 和分压比K 就可求得开路电压ab U ,因为电路平衡时0=g I ,不消耗电能,所以此法测量精度较高。
2. 等效电阻REQ 得测量方法对于已知得线性有源一端口网络,其入端等效电阻eq R 可以从原网络计算得出,也可以实验测出,下面介绍几种测量方法;方法一:将有源二端网络中的独立源都去掉,在ab 端外加一已知电压U ,测量一端口的总电流总I ,则等效电阻总=I U R eq 。
实际的电压源和电流源都具有一定的内阻,它并不能与电源本身分开,应此在去掉电源的同时,也把电源的内阻去掉了,无法将电源内阻保留下来,在将影响测量精度,因而这种方法只适用于电压源内阻小和电流源内阻较大的情况。
方法二:测量ab 端的开路电压oc U 及短路电流sc I 则等效电阻scoc eq I U R =这种方法适用于ab 端等效电阻eq R 较大,而短路电流不超过额定值的情形,否则有损坏电源的危险。
图3-3 图3-4 方法三:两次电压测量法测量电路如图3-3所示,第一次测量ab 端的开路oc U ,第二次在ab 端接一已知电阻L R (负载电阻),测量此时a,b 端的负载电压U ,则a,b 端的等效电阻eq R 为:L oc eq R U U R ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1=第三种方法克服了 第一和第二种方法的缺点和局限性,在实际测量中常被采用。
3. 如果用电压等于开路电压oc U 的理想电压源与等效电阻eq R 相串连的电路(称为戴维南等效电路,参见图3-4)来代替原有原二端网络,则它的外特性()I f U =应与有源网络的外特性完全相同。
实验原理电路见图3-5b 。
图3-5 三、预习内容在图3-5(a )中设1E =10V , 2E =6V ,1R =2R =1K Ω,根据戴维南定理将AB 以着左的电路化见简为戴维南等效电路。
即计算图示虚线部分的开路电压oc U ,等效内阻eq R 及A 、B 直接短路时的短路电流sc I 之值,填入自拟的表格中。
四、仪器设备1.电路分析实验箱 一台 2.直流毫安表 一只 3.数字万用表 一台五、实验内容与步骤1. 用戴维南定理求支路电流3I测定有源二端网络的开路电压oc U 和等效电阻eq R按图3-5(a)接线,经检查无误后,采用直接测量法测定有源二端网络的开路电压oc U 。
电压表内阻应远大于二端网络的等效电阻eq R A .采用原理中介绍的方法二测量:首先利用上面测得的开路电压oc U 和预习中计算出eq R 估算网络的短路电流sc I 大小,在sc I 之值不超过直流稳压电源电流的额定值和毫安表的 最大量限的条件下,可直接测出短路电流,并将此短路电流sc I 数据记入表格3-1中。
B .采用原理中介绍的方法三测量:接通负载电阻L R ,调节电位器4R ,使L R =1K Ω,使毫安表短接,测出此时的负载端电压U ,并记入表格3-1中。
取A 、B 两次测量的平均值作为eq R (3I 的计算在实验报告中完成)2. 测定有源二端网络的外特性调节电位器4R 即改变负载电阻L R 之值,在不同负载的情况下,测量相应的负载端电压和流过负载的电流,共取五个点将数据记入自拟的表格中。
测量时注意,为了避免电表内阻的影响,测量电压U 时,应将接在AC 间的毫安表短路,测量电流I 时,将电压表从A 、B 端拆除。
若采用万用表进行测量,要特别注意换档。
3. 测定戴维南等效电路的外特性。
将另一路直流稳压电源的输出电压调节到等效实测的 开路电压oc U 值,以此作为理想电压源,调节电位器6R ,使65R R +=eq R ,并保持不变,以此作为等效内阻,将两者串连起来组成戴维南等效电路。
按图3-5(b )接线,经检查无误后,重复上述步骤测出负载电压和负载电流,并将数据记入自拟的表格中。
六、实验报告要求1. 应用戴维南定理,根据实验数据计算R 支路的 电流3I ,并与计算进行比较。
2. 在同一坐标纸上作出两种情况下的外特性曲线,并作适当分析。
判断戴维南定理的正确性。
实验四 一阶、二阶动态电路一、实验目的1.加深对RC 微分电路和积分电路过渡过程的理解。
2.研究R 、L 、C 电路的过渡过程。
二、实验说明1.用示波器研究微分电路和积分电路。
(1)微分电路微分电路在脉冲技术中有广泛的应用。
在图4-1电路中,dtdu RCRi u srsc == (1) 即输入电压sc u 与电容c u 对时间的导数成正比。
当电路的时间常数RC =τ很小,sc c u u >> 时,输入电压 sr u 与电容电压c u 近似相等c sr u u ≈ (2)将(2)代入(1)得dtdu RCu srsc ≈ (3) 即:当τ很小时,输出电压sc u 近似与输入电压 sr u 对时间得导数成正比,所以称图4-1电路为“微分电路”。
图4-1 图4-2 (2)积分电路将图4-1电路中R 、C 位置对调,就得到图4-2电路。
电路中⎰⎰⎰===dt u RCdt R u C idt C u R R sc 111 (4) 即输出电压sc u 与电阻电压R u 对时间的积分成正比。
当电路的时间常数RC =τ很大、sc R u u >>时,输入电压sr u 与电阻电压R u 近似相等,R sr u u ≈ (5)将(5)代入(4)时⎰≈dt u RCu R sr 1(6) 即:当τ很大时,输出电压sc u 近似与输入电压sr u 对时间的积分成正比,所以称图4-2电路为“积分电路”。
2.R 、L 、C 电路的过渡过程。
(1)将图4-3电路直接至直流电压,当电路参数不同时,电路的过渡过程有不同的特点:图4-3 图4-4当CLR 2>时,过渡过程中的电压、电流具有非周期振荡的特点。
当CLR 2< 时,过渡过程中的电压、电流具有“衰减振荡”的特点:此时衰减系数LR2=δ,LC10=ω 是在R=0情况下的振荡角频率,习惯上称为无阻尼振荡电路的固有角频率,在 R ≠0时,放电电路的固有振荡角频率 220δωω-=将随LR2=δ增加而下降, 当电阻CL R 2=时,0ωδ=,220δωω-=过程就变为非振荡性质了。