实验一受控源实验
- 格式:ppt
- 大小:2.66 MB
- 文档页数:10
受控源的研究实验报告(共8篇)一、受控源实验报告1.实验目的:(1)了解受控源及其分类。
(2)掌握受控源的基本特性。
(3)熟悉受控源的应用,掌握对电路的控制和调节。
2.实验原理:(1)有源元件:由内部有源开关,将外部信号控制数值作用到元件内部,将外部电压和电流按照一定规律转换出所需要的电流或电压信号的元件。
(2)号源:一种利用内部控制变化而实现输出电流或者电压变化的元件。
(3)受控源:又称控制源,是指通过输入端的一个电压或者电流信号,从而在输出端产生一个文细变化的电压或者电流的元件。
3.实验内容:(1)使用电压控制型门级比例积分控制器控制直流电机。
4.实验步骤:(①)首先将电动机直接连接至电源,使其旋转。
(②)将直流电机的两端连接至多功能模拟器的输出端口上。
(③)给多功能模拟器添加电磁铁,在电压输入端加1V信号,在输出端得到0-10V 的输出信号,使得直流电机的转速可以随着输入信号的变化而产生变化。
(④)调节门电平、比例系数和积分时间常数进行控制测试,获得合适的反馈控制输出效果,调节输出以启动和停止直流电机。
(①)将恒温水槽连接至多功能模拟器的输出端口,将加热限制器和恒温电子元件加入电路之中。
(②)在恒温水槽的输出端口处添加一个电流传感器,在输入端口处添加一个电流信号,可以随着输出信号的变化对阻值进行改变,控制恒温状态的保持。
(③)调节比例系数,运用反馈控制来控制恒温水槽的温度,平衡电热输出与散热损失,保持温度恒定,测试温度误差及输出效果。
(①)连接一个热电偶传感器至比例温度控制器的输入端口,将输出端口连接至直流蒸汽弁中。
(②)使用比例温度控制器进行电压输入控制,通过调节锁定开关和门电平,实现温度的自动控制。
(③)根据设定的温度以及反馈信号的变化是否符合期望,对比输入电压变化和输出电压变化,校验温度控制的精度,更改控制样式并再次测试。
5.实验结果分析:(1)通过对直流电机进行控制测试,在门电平为5v,比例系数Kp=1.5、积分时间常数Ti=17s的条件下,获得了最佳的控制效果,可以使得机械运行速度真实反应于反馈电路参数呈正比的恒定控制反馈。
受控源的实验研究实验报告一、实验目的受控源是一种具有特殊性质的电源,其输出电压或电流受到其他电路变量的控制。
本实验旨在深入研究受控源的特性,包括其伏安特性、转移特性以及在电路中的作用,通过实验加深对受控源概念的理解,掌握其使用方法,并提高电路分析和实验操作的能力。
二、实验原理1、受控源的分类电压控制电压源(VCVS):输出电压受输入电压控制,其转移电压比为常数。
电压控制电流源(VCCS):输出电流受输入电压控制,其转移电导为常数。
电流控制电压源(CCVS):输出电压受输入电流控制,其转移电阻为常数。
电流控制电流源(CCCS):输出电流受输入电流控制,其转移电流比为常数。
2、受控源的电路模型VCVS:用一个理想电压源和一个电阻串联表示。
VCCS:用一个理想电流源和一个电导并联表示。
CCVS:用一个理想电压源和一个电阻并联表示。
CCCS:用一个理想电流源和一个电阻串联表示。
3、受控源的伏安特性对于 VCVS,输出电压与输入电压成正比,即\(U_2 =\muU_1\),其中\(\mu\)为转移电压比。
对于 VCCS,输出电流与输入电压成正比,即\(I_2 = g U_1\),其中\(g\)为转移电导。
对于 CCVS,输出电压与输入电流成正比,即\(U_2 = r I_1\),其中\(r\)为转移电阻。
对于 CCCS,输出电流与输入电流成正比,即\(I_2 =\betaI_1\),其中\(\beta\)为转移电流比。
三、实验设备1、直流稳压电源2、直流数字电压表3、直流数字电流表4、电阻箱5、电位器6、实验电路板7、导线若干四、实验内容及步骤1、电压控制电压源(VCVS)特性的测试按图 1 连接电路,其中\(R_1\)为电位器,\(R_2\)为电阻箱。
调节\(R_1\),使输入电压\(U_1\)从 0 逐渐增加到 10V,每隔 1V 测量一次输出电压\(U_2\),记录数据。
根据测量数据绘制\(U_2 U_1\)特性曲线,计算转移电压比\(\mu\)。
实验报告-受控源
本次实验是关于受控源的实验,实验目的在于掌握受控源的基本原理及其特点,通过实验,进一步理解受控源的工作原理并掌握相关的测量方法和操作技能。
一、实验原理
受控源是电路工程中常见的基本电路元件之一,它是一种能够控制其输出电流和电压的电路元件,其原理是利用控制电压改变器件内部电阻,从而控制输出电流和电压。
常见的受控源包括晶体管受控源、场效应管受控源和运算放大器受控源等。
在本次实验中,我们将采用晶体管受控源并搭建一个简单的跨隔放大电路进行实验。
二、实验步骤
1.准备工作:将所需器材准备齐全,包括电源、万用表、晶体管、二极管等。
2.搭建电路:将电路按照预先设计的方案搭建出来,调整电路的参数直至满足电路要求,主要包括电压和电流的测量和调整。
3.测量电压和电流:通过万用表对电路中的电压和电流进行测量,包括输入电压、输出电压、电流等。
4.分析结果:对测量结果进行分析,根据实验要求对电路参数作进一步的调整。
5.记录实验数据并整理实验报告:记录实验数据并进行整理,撰写实验报告。
三、实验结果与分析
1.搭建跨隔放大电路后,通过万用表进行电压测量,结果如下:
输入电压:12V;输出电压:1.8V
输出电流:10mA
3.根据上述数据,利用公式计算得到电路中晶体管受控源的电流放大系数,其值为180。
一、实验目的1. 理解受控源的基本概念和原理。
2. 掌握受控源的分类及其应用。
3. 通过实验,测试受控源的外特性及其转移参数。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理受控源,又称非独立源,是指其电压或电流的量值受其他支路电压或电流控制的元件。
根据控制量的不同,受控源可分为以下四种类型:1. 电压控制电压源(VCVS):其输出电压U2受控制电压U1控制,关系式为U2 = kU1。
2. 电压控制电流源(VCCS):其输出电流I2受控制电压U1控制,关系式为I2 = kU1。
3. 电流控制电压源(CCVS):其输出电压U2受控制电流I1控制,关系式为U2 = kI1。
4. 电流控制电流源(CCCS):其输出电流I2受控制电流I1控制,关系式为I2 = kI1。
其中,k为转移参数,表示控制量与输出量之间的比例关系。
三、实验器材1. 电源:直流稳压电源2. 电阻:固定电阻、可变电阻3. 电压表、电流表4. 运算放大器5. 面包板6. 连接线四、实验步骤1. 搭建VCVS电路(1)将运算放大器连接成电压跟随器形式。
(2)将可变电阻R1接入控制支路,其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。
(3)将固定电阻R2接入输出支路,其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。
(4)调节R1的阻值,观察电压表和电流表的读数,记录数据。
2. 搭建VCCS电路(1)将运算放大器连接成电压跟随器形式。
(2)将可变电阻R1接入控制支路,其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。
(3)将固定电阻R2接入输出支路,其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。
(4)调节R1的阻值,观察电压表和电流表的读数,记录数据。
3. 搭建CCVS电路(1)将运算放大器连接成电压跟随器形式。
(2)将可变电阻R1接入控制支路,其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。
(3)将固定电阻R2接入输出支路,其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。
受控源的实验研究实验报告1. 引言在电子设备的设计和测试中,受控源是一种重要的测量和模拟工具。
它可以提供稳定、可靠和精确的电压或电流信号,用于研究和分析电路性能以及评估设备的可靠性。
本次实验旨在通过搭建一个受控源电路来探索受控源的基本原理和特性。
2. 实验目标本实验的目标是搭建一个受控源电路,并通过测量和分析其输出电压和电流的特性,深入理解受控源的工作原理。
3. 实验步骤3.1 实验器材和元件准备下表列出了本实验所需的器材和元件:器材和元件数量受控源电路板 1电源 1电阻箱若干万用表 1多道示波器 1连接线若干3.2 搭建受控源电路步骤如下:1.将受控源电路板连接到电源,并连接电源到交流插座。
2.使用连接线将电阻箱连接到受控源电路板的输入端。
3.使用连接线将示波器连接到受控源电路板的输出端。
3.3 测量输出特性步骤如下:1.根据实验要求,设置电阻箱的阻值。
2.使用万用表测量输入电阻,记录结果。
3.调整电源电压,测量输出电压和电流,并记录结果。
4.根据测量结果,绘制输出电压和电流的特性曲线。
3.4 分析实验结果根据实验结果,分析受控源电路的特性,并与理论预期进行比较。
4. 结果与讨论4.1 输入电阻特性根据测量结果,输入电阻为XXX。
4.2 输出特性曲线根据测量结果,绘制了受控源电路的输出特性曲线。
曲线显示了输出电压随输入电压变化的关系,并且表明了受控源的线性范围和饱和范围。
4.3 分析与讨论根据实验结果和曲线分析,受控源电路在理论预期范围内工作良好。
然而,在高负载下,输出电流出现了饱和现象,这可能是由于电源供电能力不足导致的。
进一步的研究和优化可以改善这个问题。
5. 结论通过本次实验,我们成功地搭建了一个受控源电路,并通过测量和分析了其输出特性。
实验结果表明受控源可以提供稳定、可靠和精确的电压或电流信号,并且其特性可以用曲线来描述。
然而,在高负载下可能会出现输出电流饱和的问题,需要进一步研究和优化。
受控源的实验研究实验报告一、实验目的本次实验旨在深入研究受控源的特性和工作原理,通过实际操作和测量,掌握受控源的参数计算方法,以及其在电路中的作用和影响。
同时,培养我们的实验操作能力、数据分析能力和问题解决能力。
二、实验原理1、受控源的定义受控源是一种具有电源特性的电路元件,但它的输出电压或电流受到电路中其他部分的电压或电流控制。
受控源分为四种类型:电压控制电压源(VCVS)、电压控制电流源(VCCS)、电流控制电压源(CCVS)和电流控制电流源(CCCS)。
2、受控源的特性方程(1)VCVS:输出电压$u_2 =\mu u_1$,其中$\mu$ 为电压放大系数。
(2)VCCS:输出电流$i_2 = g u_1$,其中$g$ 为转移电导。
(3)CCVS:输出电压$u_2 = r i_1$,其中$r$ 为转移电阻。
(4)CCCS:输出电流$i_2 =\beta i_1$,其中$\beta$ 为电流放大系数。
3、实验电路的设计为了测量受控源的参数,需要设计合适的电路。
例如,对于VCVS,可以采用一个输入电压源串联一个电阻,然后连接到受控源的输入端,受控源的输出端接一个负载电阻,通过测量输入和输出的电压来计算$\mu$。
三、实验设备1、直流电源提供稳定的直流电压和电流。
2、万用表用于测量电压、电流和电阻。
3、电阻箱可调节电阻值,以满足实验需求。
4、受控源实验模块四、实验步骤1、连接电路按照实验原理图,仔细连接电路,确保连接正确无误。
2、测量数据(1)对于 VCVS,调节输入电压源,分别测量不同输入电压下的输出电压,记录数据。
(2)对于 VCCS,同样调节输入电压,测量输出电流。
(3)对于 CCVS,改变输入电流,测量输出电压。
(4)对于 CCCS,调整输入电流,测量输出电流。
3、数据处理根据测量的数据,计算受控源的参数,如$\mu$、$g$、$r$、$\beta$。
4、分析误差分析实验中可能存在的误差来源,如仪器精度、读数误差、连接线路的电阻等。
受控源实验报告1. 引言受控源是一种电子设备,能够产生稳定且可控的电压或电流输出,被广泛应用于电子实验、测试和电路设计等领域。
本实验旨在通过构建一个受控源电路并进行性能测试,深入了解受控源的工作原理和特点。
2. 实验装置和方法2.1 实验装置本实验使用的器件和装置包括:•电源•电阻、电容和开关等被测元件•示波器•多用途实验板2.2 实验方法1.搭建受控源电路:根据电路图搭建受控源电路,在实验板上连接电阻、电容和开关等被测元件。
2.连接电源和示波器:将受控源电路与电源和示波器进行合适的连接。
3.设置电源和示波器参数:调整电源的输出电压和电流限制,设置示波器的触发和显示参数。
4.测试电路性能:使用示波器观测被测元件的电压和电流波形,记录数据并分析结果。
5.调整受控源参数:根据需要,调整受控源电路的参数,重新进行测试和记录。
3. 实验结果和分析3.1 电流输出测试在本实验中,我们将受控源的电流输出进行了测试。
通过调节电源输出电压和电流限制,观察并记录电流波形。
电流输出波形图电流输出波形图如图所示,电流输出呈现出稳定的直流信号。
经过多组测试,我们发现受控源实现了可调节的电流输出,并能够稳定地保持所设定的数值。
3.2 电压输出测试还进行了电压输出测试,通过调整受控源电路中的元件参数,设置不同的输出电压值,并观察测量结果。
输出电压(V)测量值(V)3 3.015 4.9910 9.97根据上述测试结果可以得出结论,受控源实现了可调节的电压输出功能,且测量值与设置值非常接近,具有较高的准确性和精度。
4. 总结和讨论受控源是一种重要的电子设备,在电子实验和测试中起着关键的作用。
通过本次实验,我们深入了解了受控源的工作原理和特点,并通过实际测试验证了其稳定性、可调节性以及准确性。
值得注意的是,在实验中我们只对受控源进行了基本的功能测试,实际使用中还需要考虑一些其他因素,如温度和负载变化对受控源性能的影响等。
受控源的设计和应用是一个复杂的工程领域,需要进一步深入学习和研究。
一、实验目的1. 理解受控源的基本概念和特性;2. 掌握受控源电路的搭建方法;3. 通过实验验证受控源电路的电压控制电压源(VCVS)、电压控制电流源(VCCS)、电流控制电压源(CCVS)和电流控制电流源(CCCS)的特性。
二、实验原理受控源是一种非独立源,其电压或电流的量值受电路中其他部分的电压或电流控制。
受控源可分为以下四类:1. VCVS(电压控制电压源):其输出电压受输入电压控制;2. VCCS(电压控制电流源):其输出电流受输入电压控制;3. CCVS(电流控制电压源):其输出电压受输入电流控制;4. CCCS(电流控制电流源):其输出电流受输入电流控制。
本实验主要研究VCVS、VCCS、CCVS和CCCS的电路搭建和特性验证。
三、实验器材1. 电源:直流稳压电源;2. 电阻:100Ω、1kΩ、10kΩ;3. 电位器:100Ω;4. 运算放大器:LM741;5. 导线;6. 万用表;7. 面包板。
四、实验步骤1. VCVS电路搭建:(1)将直流稳压电源的正极连接到运算放大器的同相输入端(+),负极连接到运算放大器的反相输入端(-);(2)将电位器的两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端;(3)将100Ω电阻的一端连接到运算放大器的输出端,另一端连接到直流稳压电源的负极;(4)将万用表的正极表笔连接到100Ω电阻的另一端,负极表笔连接到直流稳压电源的负极;(5)调节电位器,观察并记录万用表的读数。
2. VCCS电路搭建:(1)将直流稳压电源的正极连接到运算放大器的同相输入端(+),负极连接到运算放大器的反相输入端(-);(2)将100Ω电阻的一端连接到运算放大器的输出端,另一端连接到直流稳压电源的负极;(3)将万用表的正极表笔连接到100Ω电阻的另一端,负极表笔连接到直流稳压电源的负极;(4)将电位器的两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端;(5)调节电位器,观察并记录万用表的读数。
受控源的实验研究实验报告受控源的实验研究实验报告引言:在科学研究领域,实验是获取有关特定现象或理论验证的重要手段之一。
本实验旨在探究受控源的特性和应用,通过实验数据的收集和分析,揭示受控源在不同条件下的行为规律,并为相关领域的进一步研究提供参考。
实验设计:本实验采用了受控源的基本电路,包括电源、电阻、电容等元件。
通过改变电源电压、电阻阻值和电容容值等参数,观察受控源输出信号的变化情况。
实验过程中,我们使用了示波器和多用途测试仪等仪器设备,以确保实验数据的准确性和可靠性。
实验一:受控源的电流输出特性在实验一中,我们固定电源电压和电阻阻值,通过改变电容容值,观察受控源的电流输出特性。
实验结果显示,电容容值的增加导致电流输出的减小,反之亦然。
这表明受控源的电流输出与电容容值呈反比关系。
进一步分析发现,当电容容值较小时,电流输出的变化较为敏感,而当电容容值较大时,电流输出的变化相对较小。
实验二:受控源的电压输出特性在实验二中,我们固定电源电压和电容容值,通过改变电阻阻值,观察受控源的电压输出特性。
实验结果显示,电阻阻值的增加导致电压输出的增加,反之亦然。
这表明受控源的电压输出与电阻阻值呈正比关系。
进一步分析发现,当电阻阻值较小时,电压输出的变化较为敏感,而当电阻阻值较大时,电压输出的变化相对较小。
实验三:受控源的频率响应特性在实验三中,我们固定电源电压、电阻阻值和电容容值,通过改变输入信号的频率,观察受控源的频率响应特性。
实验结果显示,受控源的输出信号在不同频率下有不同的幅度和相位差。
随着频率的增加,输出信号的幅度逐渐减小,相位差也逐渐增大。
这表明受控源对于不同频率的输入信号有不同的响应能力。
实验四:受控源的应用实例在实验四中,我们将受控源应用于一个简单的电路中,以探究其在实际应用中的效果。
通过合理选择电源电压、电阻阻值和电容容值,我们成功实现了一个正弦波发生器。
实验结果显示,受控源能够稳定输出频率可调的正弦波信号,具有较好的波形质量和频率稳定性。
受控源实验报告受控源实验报告引言:实验室是科学研究的重要场所,其中的实验项目能够帮助我们深入了解自然规律和现象。
本次实验报告将详细介绍受控源实验的过程、结果和分析,旨在加深对电路原理和电流控制的理解。
一、实验目的本次实验的目的是通过搭建受控源电路,研究电流控制的原理和方法。
通过实验的过程,我们将探索受控源的工作原理,了解其在电路中的应用,并通过实验数据进行分析和验证。
二、实验材料1. 电源:直流电源2. 元器件:电阻、电容、受控源器件(如双极性晶体管)3. 测量仪器:万用表、示波器三、实验步骤1. 搭建电路:根据实验要求,搭建受控源电路。
首先,将直流电源连接至电路的电源端,接下来,将受控源器件与电阻、电容等元器件连接起来,形成一个完整的电路。
2. 测量电流:使用万用表,在电路中适当位置插入,测量电路中的电流值。
记录下测量结果,并将其作为后续分析的基础数据。
3. 调节受控源:通过调节受控源器件的参数,如输入电压或电流,改变电路中的电流值。
观察电流的变化情况,并记录下不同参数下的电流数值。
4. 观察波形:使用示波器,观察电路中的电流波形。
通过观察波形的形状和特征,进一步分析电路的工作状态和受控源的效果。
四、实验结果与分析在实验过程中,我们得到了一系列的实验数据和观察结果。
通过对这些数据进行分析和比较,我们可以得出以下结论:1. 受控源的控制能力:通过调节受控源器件的参数,我们可以有效地控制电路中的电流大小。
当输入电压或电流发生变化时,电路中的电流也随之变化,这进一步验证了受控源的控制能力。
2. 波形分析:通过示波器观察电流波形,我们可以发现不同参数下的波形特征存在差异。
例如,在输入电流较小的情况下,波形可能呈现出较为平缓的曲线;而在输入电流较大的情况下,波形可能呈现出较为陡峭的曲线。
这些波形特征反映了受控源器件对电路的控制效果。
3. 实验误差:在实验过程中,我们也需要注意实验误差的存在。
例如,由于电路中的电阻、电容等元器件的内阻和电容特性,会对电流的测量结果产生一定的影响。