浙大光电耦合应用电路设计实验报告

电路实验报告耦合电感
实验名称：耦合电感实验
实验目的：通过耦合电感实验，掌握电感的耦合作用原理，了解耦合电感在电路中的应用。

实验仪器：耦合电感、示波器、信号发生器、电阻、电源等。

实验原理：耦合电感是指两个或多个电感之间通过磁场相互耦合的现象。

在电路中，耦合电感可以用于实现信号传输、滤波、共振等功能。

当两个电感耦合在一起时，它们之间会产生一定的磁场耦合，从而影响彼此的电流和电压。

实验步骤：
1. 搭建电路：将示波器、信号发生器、电阻、电源和耦合电感连接在一起，按照实验指导书上的电路图进行搭建。

2. 调节参数：调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。

3. 测量数据：记录不同频率下示波器上的波形，测量电压和电流的数值。

4. 分析结果：根据实验数据分析耦合电感在不同频率下的特性，如共振频率、阻抗等。

实验结果：通过实验可以观察到在一定频率下，耦合电感会产生共振现象，电路中的电流和电压会发生明显变化。

同时，通过测量数据可以得到耦合电感在不同频率下的阻抗曲线，进一步了解其在电路中的应用。

实验结论：耦合电感在电路中起着重要作用，可以用于实现信号传输、滤波、共振等功能。

通过本次实验，我们对耦合电感的耦合作用原理和在电路中的应用有了更深入的了解。

实验总结：本次实验通过实际操作，让我们更加直观地了解了耦合电感的特性
和应用。

同时，也提醒我们在实际电路设计中要充分考虑耦合电感的影响，合理选择参数，以保证电路的稳定性和性能。

希望通过这次实验，能够对同学们的电路理论知识有所帮助。

《光电耦合器简易测试》的实训报告
第周，星期，第节课学生姓名学号
一、实训目的：
掌握光电耦合器发光二极管的电流与光敏三极管CE间的电阻关系。

二、实训器材：
光电耦合器1只、47型万用表2块、加工后的鳄鱼夹子4只。

三、实训要求：
了解光电耦合器特性。

四、实训过程：
1、用万用表1k档，鉴别出发光二极管的正负两脚。

2、用万用表10k档，鉴别出光敏三极管C极和E极两脚。

3、降低测发光二极管万用表的电阻档位，会使光敏三极管C极和E极两脚间的阻值降低。

五、实训总结：
万用表不同的电阻档位，两表笔之间的电流也不同，电阻档位越低，电流越大。

六、实训结果：
所测光电耦合器正常。

指导教师评语：
实训报告等级：指导教师签字：
年月日。

耦合结构分析实验报告1. 引言耦合结构分析是现代工程设计中常用的一种分析方法，用于研究多个系统或组件之间的相互作用关系。

通过耦合结构分析，可以评估系统的稳定性、可靠性和性能等指标，从而为设计过程提供参考和优化方案。

在本次实验中，我们通过搭建一个简单的耦合系统，对其进行结构分析。

本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和讨论，以及实验过程中的注意事项和结论。

2. 实验目的本实验的主要目的是通过搭建一个耦合系统，学习和掌握耦合结构分析的基本方法和步骤，包括系统建模、振动模态分析和模态超级位置分析。

具体而言，实验的主要目标包括：- 掌握耦合系统的建模方法和技巧；- 学习使用有限元软件进行耦合系统的振动模态分析；- 学习并应用模态超级位置分析方法，评估系统的结构稳定性。

3. 实验方法3.1 系统建模首先，我们通过观察和理解系统的结构和工作原理，对耦合系统进行建模。

根据系统的实际情况，可以使用传统的连续体模型或离散模型进行建模。

在本实验中，我们选择了离散模型来描述系统。

3.2 振动模态分析使用有限元分析软件，对耦合系统进行振动模态分析。

在分析过程中，我们需要设置适当的边界条件和加载条件，以准确计算出系统的自由振动频率和模态形态。

3.3 模态超级位置分析根据振动模态分析得到的结果，我们可以进行模态超级位置分析。

该分析方法用于评估系统中各个模态的贡献程度，确定系统中关键模态的位置和影响。

4. 实验结果与讨论通过对耦合系统的振动模态分析和模态超级位置分析，我们得到了一系列有关系统结构和性能的数据。

4.1 振动模态分析结果根据振动模态分析的结果，我们得到了系统的自由振动频率和相应的模态形态。

通过比较各个模态的自由振动频率，我们可以得出一些结论，如哪些频率较高，对系统更为重要等。

4.2 模态超级位置分析结果模态超级位置分析结果揭示了系统中关键模态的位置和影响程度。

通过分析超级位置分布，我们可以识别出对系统结构稳定性和性能影响较大的模态，并据此进行优化设计。

篇一：光纤测量实验报告光纤测量实验报告课程名称：光纤测量实验名称：耦合器光功率分配比的测量学院：电子信息工程学院专业：通信与信息系统班级：研1305班姓名：韩文国学号：13120011实验日期：2014年4月22日指导老师：宁提纲、李晶耦合器光功率分配比的测量一、实验目的：1. 理解光纤耦合器的工作原理；2. 掌握光纤耦合器的用途和使用方法；3. 掌握光功率计的使用方法。

二、实验装置：ld激光器，1 ×2光纤耦合器，2 ×2光纤耦合器，tl-510型光功率计，光纤跳线若干。

1. ld激光器半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。

.其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。

电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓（gaas）、硫化镉（cds）、磷化铟(inp)、硫化锌(zns)等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。

本实验用的ld激光器中心频率是1550nm。

2. 光功率计光功率计（optical power meter ）是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。

在光纤系统中，测量光功率是最基本的，非常像电子学中的万用表；在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。

通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。

用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。

3. 耦合器光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件，是光纤系统中使用最多的光无源器件之一，在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。

光纤耦合器一般具有以下几个特点:一是器件由光纤构成，属于全光纤型器件;二是光场的分波与合波主要通过模式耦合来实现;三是光信号传输具有方向性。

全光纤耦合器件摘要：简述熔融拉锥法制作全光纤耦合器件的原理，进而讨论全光纤耦合器的工作原理，并对未知耦合器件进行测试，具体分析其参数。

一、 实验原理1. 熔融拉锥法熔融拉锥法是将2根出去涂覆层的光纤以一定方式靠拢，然后置于高温下加热熔融，同时向光纤两端拉伸，最终在加入形成双锥形式的特殊波导耦合结构，从而实现光纤耦合的一种方法。

熔融拉锥法示意图如图1：图 1熔融拉锥法示意图2. 光纤耦合器工作原理图2所示为熔融拉锥型光纤耦合器的结构模型。

其中：W 2和W 3分别为耦合结构熔锥区II 和III 在光纤熔烧时的拉伸长度；W 1为耦合区I 的火焰宽度。

耦合区的两光纤熔烧时逐渐变细，两纤芯可以忽略不计，两包层合并在一起形成以包层为纤芯、芯外介质（空气）为新包层的复合波导结构，实现两光纤的完全耦合。

当入射光从输入端1进入熔锥区II 后，由于淡漠光纤的传导膜为2个正交的基膜信号，因此，光纤参量V 随着纤芯的变细而逐渐变小，导致越来越多的光渗入包层；进入耦合区I 后，由于两光纤合并在一起，光在以新的包层为纤芯的复合波导中传输，并使光功率发生再分配；当光进入熔锥区III 后，光纤参量V 随着纤芯的变粗而逐渐增大，并使光以特定比例从输出端输出，即一部分光从直通臂直接输出，另一部分光从耦合臂输出。

在耦合区I ，由于两光纤包层合并在一起，纤芯足够逼近，因此，耦合器为两波导构成的弱耦合结构。

根据若耦合模理论：相耦合的两波导中的场，各保持该波导独立存在是的场分布和传输系数，耦合的影响仅表现在场的复振幅的变化。

假设光纤是无吸收的，则随拉伸长度Z 不断变化，其变化规律可用一阶微分方程组表示如下：式中：A 1和A 2为两光纤的模场振幅；和为两光纤在孤立状态下的传播常数；和为子耦合系数；和为互耦合系数。

自耦合系数相对于互耦合系数很小，可以忽略，且近似有。

当方程在z=0时满足A 1(z)= A 1(0), A 2(z)= A 2(0)，其解为：图 2 光纤耦合器结构模型其中：为两传播常数的平均值；F2为光纤之间耦合的最大功率；C为耦合系数，与工艺有关。

光电检测实验报告实验名称：光电耦合开关实验实验者：实验班级：实验时间：指导老师：一、实验目的1、了解光开关（反射式、对射式）的工作原理及其特性2、了解并掌握使用光开关测量转速的原理及方法二、实验内容1、对射式光开关转速测量实验2、反射式光开关转速测量实验三、实验仪器1、光电耦合开关实验仪 1台2、连接导线若干3、电源线 1根四、实验步骤1) 对射式光开关转速测量实验1、将面板左上对射式光电开关用导线对应接入面板中间上面的光电开关输入端，光电开关探测器端绿色护套插座接驱动开关指示输入端绿色护套插座。

2、打开电源，手动转动转盘，使光电开关光路挡住或畅通，观察输出开关指示灯状态。

3、转速调节输出端通过导线与电机输入端连接，将解调电路输出端接入频率表。

4、打开电源，调节转速，观测转速改变。

注意，转速单位为转/分钟。

5、关闭电源。

8) 反射式光开关转速测量实验1、将面板左上反射式光电开关用导线对应接入面板中间上面的光电开关输入端，光电开关探测器端绿色护套插座接驱动开关指示输入端绿色护套插座。

2、打开电源，手动转动转盘，使光电开关光路挡住或畅通，观察输出开关指示灯状态。

3、转速调节输出端通过导线与电机输入端连接，将解调电路输出端接入频率表。

4、打开电源，调节转速，观测转速改变。

注意，由于转盘上有6个孔，转盘转动一周输出个脉冲信号，因此实际转速应该等于显示转速的1/6。

5、关闭电源。

五、实验测得数据1、对射式：W=Wo/6=680/6=113.3rad/s2、反射式：W=Wo/6=700/6=116,7rad/s(其中为W实际转速，Wo为显示转速）六、实验结束后，整理器材、清理桌面。

实习报告实习内容：光纤耦合实习时间：xxxx年xx月xx日至xxxx年xx月xx日实习单位：xxxx科技有限公司一、实习背景及目的在我国科技事业的高速发展下，光纤通信技术得到了广泛应用。

光纤耦合作为光纤通信系统中的关键部分，其性能的好坏直接影响到整个系统的传输效率。

为了更好地了解光纤耦合的原理及其在实际应用中的性能表现，我选择了xxxx科技有限公司进行为期一个月的实习，主要学习光纤耦合的相关知识和实践操作。

二、实习内容及过程1. 光纤耦合基本原理实习期间，我首先了解了光纤耦合的基本原理。

光纤耦合是指将两个或多个光纤的光能量相互转移的过程。

其原理主要是利用光纤的模场直径、折射率、耦合长度等参数，使得光能量在光纤之间实现高效转移。

光纤耦合的方式有多种，如光纤端面耦合、光纤锥形耦合、光纤光栅耦合等。

2. 光纤耦合器件的制作与测试在实习过程中，我参与了光纤耦合器件的制作与测试。

首先，我学习了光纤耦合器件的制作工艺，包括光纤切割、光纤熔接、光纤耦合器的设计与制作等。

在制作过程中，我深刻体会到了光纤耦合技术在实际操作中的细节问题，如光纤的切割角度、耦合长度、耦合效率等。

接下来，我参与了光纤耦合器件的性能测试。

测试过程中，我们使用光学仪器测量了光纤耦合的插入损耗、回波损耗、耦合效率等参数。

通过测试结果，我们分析了光纤耦合器件的性能优劣，并为优化设计提供了依据。

3. 光纤耦合在实际应用中的性能表现在实习期间，我还学习了光纤耦合在实际应用中的性能表现。

光纤耦合在光通信系统、光纤传感器、光纤激光器等领域具有重要作用。

通过对实际应用场景的了解，我认识到光纤耦合性能的优劣直接影响到整个系统的性能表现。

例如，在光通信系统中，光纤耦合的插入损耗越小，系统的传输效率越高；在光纤传感器中，光纤耦合的灵敏度越高，传感器的检测精度越高。

三、实习收获及体会通过这次实习，我对光纤耦合的基本原理、制作工艺及其在实际应用中的性能表现有了更深入的了解。

光耦工作测试实验报告光耦工作测试实验报告实验目的：1. 了解光耦的基本原理和工作方式；2. 学习如何进行光耦的工作测试；3. 掌握光耦的特性参数测量方法。

实验原理：光耦是一种用来实现光电隔离的电子元器件，它由发光二极管（LED）和光敏二极管（光敏三极管、光电晶体管等）组成。

通过LED发出的光信号被光敏二极管转变为电信号，实现光电信号的隔离传输。

实验步骤：1. 搭建实验电路，将光耦与信号源、示波器连接；2. 调节信号源的频率和幅度，观察LED和光敏二极管的工作情况；3. 测量LED的前向电流和正向电压，并绘制V-I特性曲线；4. 测量光敏二极管的感光电流与入射光照强度的关系，并绘制I-L特性曲线；5. 测量光敏二极管的响应时间。

实验结果：1. 观察LED和光敏二极管的工作情况，LED发光明亮，光敏二极管接收到光信号产生电流；2. 测量LED的前向电流为20mA，正向电压为1.8V；3. 绘制的V-I特性曲线呈正比直线，符合Ohm定律；4. 测量光敏二极管的感光电流随着入射光照强度的增加而线性增大；5. 测量光敏二极管的响应时间为5ms。

实验分析：1. 实验结果表明光耦正常工作，LED发光亮度和光敏二极管的感光电流与输入信号相关；2. V-I特性曲线表明光耦的正向电阻是一个固定值，输入电压和输出电流成正比；3. I-L特性曲线表明光敏二极管的感光电流与入射光照强度成正比关系，可以根据电流值反推光照强度；4. 响应时间是指光敏二极管从接收到光信号到产生相应电流的时间，影响光耦的快速响应能力。

实验结论：本实验成功地了解了光耦的基本原理和工作方式，学习了光耦的工作测试方法，并掌握了光耦的特性参数测量方法。

实验结果表明光耦工作正常，具有良好的光电隔离功能。

光电耦合开关实验光电耦合开关是一种利用光电耦合效应控制电路开关的元器件。

本实验将通过搭建光电耦合开关电路，探究其工作原理和性能特点。

主要包括以下几个方面：一、实验原理光电耦合是一种光学信号与电学信号之间的转换技术。

当光照射在半导体材料上时，能激发电子从价带跃迁到导带内，使得在导带内产生自由电子和空穴。

若在半导体材料两端加上电压，自由电子和空穴在电场作用下会在导体中移动，因而产生电流。

根据光电耦合效应原理，当有光线照射到光电耦合器件中时，其光敏元件中将产生一定的电流。

当电流经过被控设备的灯贴，使之发光，又重新照射到光敏元件中，便产生了一种闭环作用，使得开关能够实现自动控制。

二、实验器材和材料1. 光电耦合器件：选用OC41光电三极管。

2. LED发光二极管、电阻、电容、开关等。

3. 微型电风扇、蓄电池、电钻等附属设备。

三、实验步骤1. 搭建基本电路连接OC41光电三极管的引脚，其中1脚为发光器极（阳极），2脚为光敏电流极（集电极），3脚为基极。

将LED发光二极管通过一定大小电阻，串联到正极电源上，与OC41三极管的1脚相连接。

2. 测量功耗开机后使用万用表测量实验电路的功耗，调整电阻的阻值，使得-led二极管电流在20至30mA之间，以保证光电耦合器件和LED二极管在安全范围之内。

3. 测量光感度当开关关闭时，用手遮挡OC41光电三极管，观察LED发光二极管是否熄灭，若LED熄灭则表示光电耦合器件的光感度良好。

反之则需要调整电路中的电阻大小，以增强光电耦合器件的接收信号的灵敏度。

4. 实现电路控制接通电路后用小电风扇作为控制对象，连接电路后，当光敏电流产生后，LED发光二极管会发出强光，照射在OC41光电三极管中，在其光敏电流引脚处，使三极管的基极电流增大，将电路中的电脑关断，控制住要控制对象的运动或停止。

5. 实现镀层脱落检测在实验中，通过电路控制实现的是对风扇的开关控制，然而我们可以通过对光敏三极管的灵敏度调整，来实现对不同物件的检测。

实验报告课程名称：电路与电子技术实验Ⅱ指导老师：张德华成绩：__________________ 实验名称：光电耦合器件实验类型：模拟电路实验 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求1.熟悉光耦合器件及其种类，基本掌握常用光耦合器件的使用；2.掌握光耦合器件的常用电路的设计、调试方法。

二、实验内容和原理 实验内容：1.设计一个实现电平转换电路。

要求输入为0~5V 电平信号，对应输出为0~15V 的电平转换；2.设计一个实现电平转换电路。

要求输入为0~5V 电平信号，对应输出为15~0V 的电平转换；3.用光电耦合器TLP521设计一个报警电路；4.模拟信号光电隔离放大电路；5.光电耦合器的伏安特性测量；6.测量反相器的最高工作频率或传输速率；7.测量同相传输电路的最高工作频率或传输速率； 8.测量光耦器件开关特性。

实验原理： 0.隔离放大器⑴定义：输入、输出之间没有直接电气关联的放大器。

⑵电路符号：⑶特点/优势：减少噪声，共模抑制能力高；采用两套独立的供电系统，信号在传输过程中没有公共的接地端； 有效保护后续电路不受前端高共模电压的损坏。

⑷应用：电力电子电路中用于主回路与控制回路的隔离（如电机控制系统中）；测量环境中含有较多干扰和噪声的场合；生物医学中与人体测量有关的设备（如生物电信号，保证人体安全）。

实验名称：光电耦合器件 1.光电耦合方式：⑴原理：在电气测量、控制电路中，光电耦合器可实现输入输出的隔离，有效地提高控制系统的抗干扰能力；实现测试电路与被测试电路之间的隔离能有效的保护测试设备。

光电耦合器已广泛的应用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离等具体电路中。

根据光电耦合器输入输出关系可分为：非线性光电耦合器和线性光电耦合器非线性光电耦合器的电流传输特性曲线是非线性的，这类光电耦合器适合于开关信号的传输，不适合于传输模拟量。

一、实验目的1. 理解光电耦合器的基本工作原理和特性。

2. 掌握光电耦合电路的设计和搭建方法。

3. 通过实验验证光电耦合电路的隔离、抗干扰和信号传输功能。

二、实验原理光电耦合器是一种利用光电效应实现电信号传输和电气隔离的半导体器件。

它主要由发光二极管（LED）和光电三极管（光敏三极管）组成。

当LED接收到输入信号时，它会发出光信号，光敏三极管将光信号转换为电信号，从而实现电信号的传输和电气隔离。

三、实验器材1. 光电耦合器（如HCPL-0710）2. 发光二极管（LED）3. 光敏三极管（光敏三极管）4. 电阻、电容等电子元件5. 电源6. 示波器7. 万用表四、实验步骤1. 搭建实验电路：- 将LED和光敏三极管分别连接到电路中，LED的正极接电源正极，负极接地；光敏三极管的集电极接电源正极，发射极接地。

- 在LED和光敏三极管之间接入电阻，用于限制电流和电压。

- 使用示波器分别观察LED和光敏三极管的输入和输出信号。

2. 输入信号测试：- 使用万用表测量LED的正向导通电压和反向截止电压。

- 使用示波器观察LED的输入信号波形。

3. 输出信号测试：- 使用示波器观察光敏三极管的输出信号波形。

- 测试光敏三极管的饱和电压和截止电压。

4. 隔离性能测试：- 将输入信号端接地，观察输出信号是否受到影响。

- 将输入信号端与输出信号端短接，观察输出信号是否受到影响。

5. 抗干扰性能测试：- 在输入信号端加入噪声信号，观察输出信号是否受到影响。

五、实验结果与分析1. 输入信号测试：- 测得LED的正向导通电压为1.8V，反向截止电压为5V。

- 输入信号波形为方波，频率为1kHz。

2. 输出信号测试：- 测得光敏三极管的饱和电压为0.5V，截止电压为0.2V。

- 输出信号波形与输入信号波形相同，频率为1kHz。

3. 隔离性能测试：- 将输入信号端接地，输出信号波形未受到影响，说明光电耦合器具有良好的隔离性能。

实验报告课程名称：_______电子电路设计_______ 指导_____李锡华_______ 成绩：__________________ 实验名称：_OrCAD 软件的练习使用__ 实验类型：___电子电工____ 同组学生__〔缺席〕一、实验目的和任务掌握OrCAD 套件中Capture 和PSpice A/D 软件的常用菜单和命令的使用 掌握Capture 软件电路输入和编辑的方法 学习OrCAD 套件中PSpice A/D 软件分析设置、仿真、波形查看的方法 学习半导体特性、电路特性的仿真方法 二、实验原理/设计与仿真实验一二极管特性的仿真分析二极管的伏安特性是指流过二极管的电流i D 与加于二极管两端的电压u D 之间的关系或曲线。

主要特点是单向导电性和非线性，并且易受温度影响。

仿真电路原理图如下：实验二 桥式整流电路〔瞬态分析〕桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。

实验三稳压二极管电路〔瞬态分析〕稳压二极管，英文名称Zener diode ，又叫齐纳二极管。

利用pn 结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。

此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。

本实验探究稳压二极管电路的电压双向削顶现象。

VoD1D1N750R210kR15k ViD2D1N750三、主要仪器设备OrCAD Capture OrCAD PSpice专业：______信息工程______________________日期：___11.25______地点：____东4-216_____四、实验过程与数据记录与处理实验一二极管特性的仿真分析〔1〕实验过程1、输入电路图从适当的元件库中找到所需的元件〔包括电源、接地等〕，然后拖放到电路图绘制页面中，通过连线，绘制出完整的电路图。

光耦的原理及使用实验报告怎么写光耦是一种常用于光电隔离和信号传输的器件，由发光二极管（LED）和光敏三极管（光电晶体管）组成。

其工作原理是通过LED发出的光信号来控制光敏三极管的导通，实现输入与输出信号的隔离。

在电子电路中，光耦常用于隔离高压和低压电路，保护低压端不受高压的影响，确保电路的稳定运行。

光耦的工作原理光耦的工作原理基于光电效应和半导体器件的特性。

当LED端通入电流时，LED会发出一定波长的光，照射到光敏三极管的光敏区域。

光照射到光敏三极管表面后会激发电子，使其形成导通通道，从而实现输入信号的隔离与输出。

光耦的主要特点包括高绝缘性能、响应速度快、使用方便等，广泛应用于工业控制、通信设备、家用电器等领域。

光耦的使用实验报告写作要点使用光耦进行实验时，应注意以下几个要点： 1. 实验目的：明确实验的目的，例如验证光耦的工作原理、测量光敏三极管的响应时间等。

2. 实验器材：列出所需的实验器材，如光耦模块、电源、示波器等。

3. 实验步骤：详细描述实验步骤，包括连接光耦的正负极、设置电源参数、观察示波器波形等。

4. 实验数据：记录实验中获取的数据，如LED端电流大小、光敏三极管的导通电压、响应时间等。

5. 实验结果分析：对实验数据进行分析，验证光耦的工作原理是否符合预期，讨论可能存在的误差和改进方向。

6. 实验结论：总结实验结果，阐明光耦在该实验中的表现和应用前景。

通过撰写完整的实验报告，可以帮助理解和掌握光耦的工作原理和实际应用，为进一步的实验和研究奠定基础。

通过掌握光耦的原理及实验报告写作要点，我们可以更好地理解和应用光耦这一重要的光电器件，在电子领域中发挥其作用。

希望以上内容对您有所帮助。

1。

实验报告课程名称：电路与电子技术实验II 指导老师：成绩：实验名称：光电耦合应用电路设计实验类型：电子技术设计性实验一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.了解光电耦合器件和光电耦合隔离放大器的工作原理。

2.学会常用（典型）光电耦合器件的使用。

3.掌握光电耦合器件常用电路的设计、分析和调试方法。

4.认识并区分名字概念：隔离放大、不共地。

二、实验内容和原理1.实验内容（1）光电耦合器件原理（数据手册）。

（2）光电耦合器件的基本特性。

（3）光电耦合器件的开关电路。

（4）光电耦合器件的线性电路。

2.实验原理（1）隔离放大器（i）定义：输入、输出之间没有直接电气关联的放大器。

（ii）结构框图：（iii）电路符号：（iv）特点/优势：①减少噪声，共模抑制能力高。

②采用两套独立的供电系统，信号在传输过程中没有公共的接地端。

③有效保护后续电路不受前端高共模电压的损坏。

（v）应用：①电力电子电路中用于主回路与控制回路的隔离（如电机控制系统中）。

②测量环境中含有较多干扰和噪声的场合。

③生物医学中与人体测量有关的设备（如生物电信号，保证人体安全）。

（vi）耦合方式：①变压器耦合方式：利用变压器不能直接传输低频（包括缓变或直流）信号这一特性，实现对低频信号的隔离；又称电磁耦合。

②光电耦合方式：利用光电耦合器件或光纤传递信号。

（2）光电耦合（i）常见内部结构：（以PN结为基础）（ii）工作原理：①输入端输入信号，发光管发光（发光强度与输入电流大小有关）。

②发光管与光敏器件之间采用透明绝缘材料隔离。

③光敏器件依据光电效应产生输出电流（大小与受光强度有关）。

（iii）典型应用：V I为低时，发光二极管导通发光，光敏三极管受光导通，V O为低；V I为高时，发光二极管不导通，光敏三极管不导通，V O为高。

一、实验目的1. 深入理解光电效应的基本原理，掌握光电效应实验的基本方法。

2. 掌握光电传感器的原理及其在光电检测中的应用。

3. 熟悉光电转换器的工作原理，提高实验操作技能。

4. 培养团队协作和实验设计能力。

二、实验原理光电效应是指光照射到金属表面时，金属表面会释放出电子的现象。

根据爱因斯坦的光电效应理论，光子的能量与光的频率成正比，当光子的能量大于金属的逸出功时，金属表面会释放出电子。

光电效应实验主要包括光电效应现象的观察、光电效应方程的验证、光电传感器的应用等。

三、实验仪器与设备1. 光电效应测试仪2. 汞灯及电源3. 滤色片（五个）4. 光阑（两个）5. 光电管6. 光功率计7. 示波器8. 数据采集器9. 计算机四、实验内容及步骤1. 光电效应现象的观察（1）打开汞灯及电源，调整光强至适中。

（2）将光电管接入电路，调节光电管偏置电压，观察光电管的光电流变化。

（3）改变滤色片，观察光电流的变化，分析光电效应现象。

2. 光电效应方程的验证（1）记录不同频率的光照射下光电管的光电流。

（2）根据光电效应方程，计算光电子的最大动能。

（3）分析光电子最大动能与光频率的关系，验证光电效应方程。

3. 光电传感器的应用（1）搭建光敏电阻电路，观察光敏电阻的阻值变化。

（2）搭建光敏二极管电路，观察光敏二极管的输出电压变化。

（3）搭建光电耦合器电路，观察光电耦合器的输出信号变化。

五、实验结果与分析1. 光电效应现象的观察实验中观察到，随着光强的增加，光电流逐渐增大；改变滤色片，光电流也随之变化，验证了光电效应现象。

2. 光电效应方程的验证根据实验数据，计算光电子的最大动能，发现光电子最大动能与光频率呈线性关系，验证了光电效应方程。

3. 光电传感器的应用实验中观察到，光敏电阻、光敏二极管和光电耦合器均能实现光电转换，验证了光电传感器的应用。

六、实验总结本次光电综合设计实验，通过对光电效应现象的观察、光电效应方程的验证和光电传感器的应用，加深了对光电效应原理和光电技术的理解。

课程名称：电路与电子技术实验指导老师：樊伟敏成绩：________________实验名称：光耦合器电路与其应用实验类型：设计操作同组学生XX：苏蓝蓝一、实验目的和要求1、熟悉光耦合器件与其种类，基本掌握常用光耦合器件的使用2、掌握光耦合器件的常用电路的设计、调试方法二、实验内容和原理实验内容：1、设计一个实现电平转换电路。

要求输入0~5V电平信号，对应输出为0~12V的电平转换（光耦合器输入低电平时，光耦合器输出低电平信号；光耦合器输入高电平时，光耦合器输出高电平信号）2、设计一个实现电平转换电路。

要求输入为0~5V电平信号，对应输出为12~0V的电平转换（光耦合器输入低电平时，光耦合器输出高电平信号；光耦合器输入高电平时，光耦合器输出低电平信号）3、用光耦合器TLP521设计一个报警电路。

当输入2V时，工作电压为12V的继电器动作；当光耦合器输入0V时，继电器停止动作，蜂鸣器报警实验原理：在电气测量、控制电路中，光电耦合器可实现输入输出的隔离，有效地提高控制系统的抗干扰能力；实现测试电路与被测试电路之间的隔离能有效的保护测试设备。

光电耦合器已广泛的应用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离等具体电路中。

根据光电耦合器输入输出关系可分为：非线性光电耦合器和线性光电耦合器非线性光电耦合器的电流传输特性曲线是非线性的，这类光电耦合器适合于开关信号的传输，不适合于传输模拟量。

常用的4N系类光电耦合器属于非线性光电耦合器；线性光电耦合器的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。

常用的线性光电耦合器是PC817系列。

根据光电耦合器输出形式可分为：a. 光敏器件输出型：光敏二极管输出型，光敏三极管输出型，光电池输出型，光可控硅输出型等。

b. NPN三极管输出型：交流输入型，直流输入型，互补输出型等。

c. 达林顿三极管输出型：交流输入型，直流输入型。

实验报告课程名称：_________数字电路实验____________指导老师：___屈民军___ 成绩：__________________ 实验名称：实验三 用HDL 语言设计组合逻辑电路 实验十一 用HDL 语言设计时序电路 实验类型：_同组学生姓名：_一、实验目的和要求（必填）1、 掌握用AHDL 、VHDL 、或Verilog HDL 硬件描述语言来设计组合逻辑电路。

掌握译码器和编码器的功能和设计。

2、 初步了解实验板中的LED 数码显示器。

3、 掌握用MAX+PlusII 对逻辑电路进行逻辑功能、延时等各种仿真的方法。

4、 掌握用AHDL 、VHDL 、或Verilog HDL 硬件描述语言来设计时序逻辑电路的方法和计数器、分频器、移位寄存器、序列信号发生器电路等常用时序电路的HDL 语言描述方法。

5、 掌握用MAX+PlusII 软件对AHDL 、VHDL 或Verilog HDL 硬件描述语言进行快速编译和逻辑综合、逻辑功能仿真、延时分析等各种实验过程。

二、实验内容和原理（必填）1、 用AHDL 、VHDL 或Verilog HDL 硬件描述语言设计一个驱动七段LED 共阳数码管的十六进制译码器，有一个使能信号EN ，EN 为高电平时正常工作，EN 为低电平时数码管不显示。

2、 用AHDL 、VHDL 或Verilog HDL 硬件描述语言来设计多模加/减计数器，具有异步清零、计数使能S 1 S 0 模 功能0 0 10 10进制加法计数器 0 1 10 10进制减法计数器 1 0 12 12进制加法计数器 111212进制减法计数器三、主要仪器设备（必填）计算机、功能模块。

四、操作方法和实验步骤1、 （1）采用状态机设计程序如下：module encoder(a,b,c,d,e,f,g,NB1,NB2,NB3,NB4,NB5,NB6,NB7,NB8,EN,D3,D2,D1,D0); output a,b,c,d,e,f,g;output NB1,NB2,NB3,NB4,NB5,NB6,NB7,NB8; input EN,D3,D2,D1,D0; reg a,b,c,d,e,f,g; assign NB1=!EN; assign NB2=1; assign NB3=1; assign NB4=1; assign NB5=1; assign NB6=1;专业： 电子信息工程 姓名： 吴峰学号： 3051131053 日期： 2007.1.4 地点: 东一B 415assign NB7=1;assign NB8=1;always @(D3 or D2 or D1 or D0)begincase({D3,D2,D1,D0})4'b0000: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0000001;4'b0001: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1001111;4'b0010: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0010010;4'b0011: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0000110;4'b0100: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1001100;4'b0101: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0100100;4'b0110: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0100000;4'b0111: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0001111;4'b1000: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0000000;4'b1001: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0001100;4'b1010: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0001000;4'b1011: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1100000;4'b1100: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0110001;4'b1101: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1000010;4'b1110: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0110000;4'b1111: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0111000;endcaseendendmodule（2）进行仿真，结果如下：（3）延时分析：（4）管脚分配a接73脚，b接76脚，c接4脚，d接10脚，e接8脚，f接74脚，g接81脚；NB1接79脚，NB2接75脚，NB3接77脚，NB4接80脚，NB5接9脚，NB6接11脚，NB7接15脚，NB8接12脚；D3接52脚，D2接51脚，D1接50脚，D0接49脚；EN接1脚；2、(1)用行为描述方法设计程序如下：module count(q,s1,s0,clear,clk,EN);output[3:0] q;input s1,s0;input clk,clear,EN;reg[3:0] q;always @(posedge clk or negedge clear)if(!clear) q=0;elsecase({s1,s0})2’b00: if(q==4’b1001) q=0; else q=q+EN;2’b01: if(q==4’b0000) q=4’b1001; else q=q-EN;2’b10: if(q==4’b1011) q=0; else q=q+EN;2’b11: if(q==4’b0000) q=4’b1011; else q=q-EN;endcaseendmodule(2)仿真结果如下：a、b、c、d、(3)延时分析：五、实验数据记录和处理按照上面的管脚分配将程序下载到实验模板进行实验。

什么是光耦？光耦全称是光耦合器，英文名字是：optical coupler，英文缩写为OC，亦称光电隔离器，简称光耦。

1、耦的结构是什么样的？光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离，光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏(三极)管封装在一起。

2、么要使用光耦？二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，又有隔离干扰的作用。

3、光耦爱坏吗？只要光耦合器质量好，电路参数设计合理，一般故障少见。

如果系统中出现异常，使输入、输出两侧的电位差超过光耦合器所能承受的电压，就会使之被击穿损坏。

4、光耦的参数都有哪些？是什么含义？1、CTR：电流传输比2、Isolation Voltage：隔离电压3、Collector-Emitter Voltage：集电极－发射极电压CTR：发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值隔离电压：发光管和光敏三极管的隔离电压的最小值集电极－发射极电压：集电极－发射极之间的耐压值的最小值5、光耦什么时候导通？什么时候截至？6、关于TLP521-1的光耦的导通的试验报告要求：3.5v～24v 认为是高电平，0v～1.5v认为是低电平思路：1、0v～1.5v认为是低电平，利用串接一个二极管1N4001的压降0.7V+光耦的LED的压降，吃掉1.4V左右；2、24V是最高电压，不能在最高电压的时候，光耦通过的电流太大；所以选用2K的电阻；光耦工作在大概10mA的电流，可以保证稳定可靠工作n年以上；3、3.5V以上是高电平，为了尽快进入光敏三极管的饱和区，要把光耦的光敏三极管的上拉电阻加大；因此选用10K；同时要考虑到ctr最小为50％；电路：1、发光管端：实验室电源（0～24V）->2K->1N4001->TLP521-1(1)->TLP521-1(2)-gnd12、光敏三极管：实验室电源（DC5V）->10K->TLP521-1(4)->TLP521-1(3)-gnd23、万用表直流电压挡20V万用表+ -> TLP521-1(4)万用表- -> TLP521-1(3)试验结果输入电源万用表电压(V)1.3V 51.5V 4.81.7V 4.411.9V 3.582.1V 2.942.3V 1.82.5V 0.582.7V 0.22.9V 0.193.1V 0.173.3V 0.163.5V 0.165V 0.1324V 0.06思考题：光耦的CTR（电流传输比）是什么含义？思考题：1、光耦的CTR（电流传输比）是什么含义？2、CTR与上拉电阻和光耦的光敏三极管之间与饱和导通或者截至之间的关系；参考资料：TLP521-1的CTR为50％（最小值）；TLP521-1的长相TLP521-1的长相线性光耦原理与电路设计【转】线性光耦原理与电路设计来源：21IC中国电子网作者：佚名1. 线形光耦介绍光隔离是一种很常用的信号隔离形式。