电路实验设计要求
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模拟电子技术实验内容的设计要求及设计方法实验一单管放大电路一.实验目的1.熟悉放大电路的基本工作原理。
掌握静态工作点Q,电压放大倍数Au,输入电阻ri,输出电阻ro的测量方法。
2.熟悉电路参数变化对静态工作点的影响及放大电路的频率特性的测量方法。
3.学习各类仪器的使用方法。
实验时间4小时。
二.设计一个静态工作点稳固的单管放大电路设计要求:静态工作点Uce=6V Ic=2mA 电源电压Vc=12V1.选取Rb1,Rb2,Rc,Re,C1,C2,Ce2.电压放大倍数空载Au= =100~150倍有载Au= =50~75倍三.实验内容1.测静态工作点Uce Ic。
2.测动态参数:加输入信号电压Us=50-100mV f=1KHz正弦波。
用示波器观察输出波形Uo,在不失确实条件下用晶体管毫伏表测量:Us Ui Uo UolUo—不加负载Rl时输出电压Uol—加负载Rl时输出电压3. 计算:Au= Uo/ Ui (无载)Au’= Uol/ Ui (有载)ro=(Uo/Uol-1) Rl四.深入的内容1.信号源的频率1KHz,Us保持不变,定性观察Rb1.Rc.RL的变化对静态工作点的影响,对Au与波形失确实影响,条件分别如下:(a)Rb1变化时,Rc、RL保持原先的数值不变。
(b)Rc变化时,Rb1、RL保持原先的数值不变。
(c)RL变化时,Rb1、Rc保持原先的数值不变。
2.测量电路的幅频特性幅频特性是指输入信号的频率与输出电压的关系曲线。
保持信号源Us的幅度不变,改变信号源Us的频率f,用晶体管毫伏表测量输出电压Uol。
五.设计与实验方法1.在设计静态工作点稳固的放大电路参数时应保证满足I2≥10Ib,Vb≥(3-5)Ube条件。
2.在做实验之前做好准备工作:检查每一根导线是否导通;检查三极管的好坏;测量各电阻的阻值,检查可调电阻(100K的电位器)的阻值是否可调,注意测量电阻的阻值时不能在电路里测量电阻,更不能在电路通电的状态下测量电阻;检查电容的好坏,可用万用表电容挡测量各电容的电容值,大容量的电容(电解电容)可用万用表电阻挡测量其充放电的过程,有充放电的过程说明电容是好的;检查学习机上的电源是否是12V;用示波器检查信号发生器是否输出正弦信号。
最新电路综合设计实验_设计实验3_实验报告实验目的:1. 掌握电路综合设计的基本方法和步骤。
2. 熟悉电路仿真软件的使用,提高电路设计能力。
3. 分析和解决电路设计中遇到的问题,提高问题解决能力。
实验原理:本次实验主要围绕数字电路和模拟电路的设计与仿真。
数字电路部分将设计一个简单的组合逻辑电路,模拟电路部分则设计一个基本的放大电路。
通过电路仿真软件,如Multisim或Proteus,对设计的电路进行仿真测试,验证电路设计的正确性和功能实现。
实验设备与材料:1. 计算机一台,安装有电路仿真软件。
2. 电路设计原理图。
3. 必要的电路元件库。
实验步骤:1. 设计数字电路部分:根据设计要求,绘制组合逻辑电路的原理图,包括但不限于加法器、译码器等。
2. 设计模拟电路部分:绘制基本的放大电路原理图,包括运算放大器、电阻、电容等元件。
3. 将设计好的电路导入仿真软件中,进行电路仿真。
4. 调整电路参数,观察电路的输入输出波形,确保电路按照设计要求正常工作。
5. 记录仿真结果,并对结果进行分析,提出可能的改进措施。
实验结果与分析:1. 数字电路部分:展示设计的组合逻辑电路的仿真波形图,并分析其功能是否符合设计要求。
2. 模拟电路部分:展示放大电路的输入输出波形,分析放大倍数、频率响应等参数是否达到预期目标。
3. 根据实验结果,讨论电路设计中遇到的问题及其解决方案。
实验结论:总结本次电路综合设计实验的主要收获,包括电路设计的方法、仿真软件的使用技巧、问题分析与解决能力的提升等。
同时,指出实验中存在的不足和未来的改进方向。
注意事项:1. 在电路设计过程中,注意元件参数的选择,避免设计错误。
2. 在仿真测试中,应仔细观察波形图,确保电路工作稳定。
3. 实验报告中应详细记录实验过程和结果,便于他人理解和复现实验。
电路设计初步实验报告一、引言电路设计是电子工程学科中的重要内容之一。
通过电路设计实验,学生可以通过实际动手操作,了解电路元器件的基本特性,掌握电路原理和设计思路。
本实验主要目的是让学生初步了解电路设计的基本环节,并通过实验验证电路设计的正确性。
二、实验目的1. 掌握电路设计的基本流程和步骤;2. 熟悉常用电路元器件的基本参数和特性;3. 初步了解电路设计中的常见问题和解决方案。
三、实验内容本次实验设计一个简单的电路,实现一个LED灯的亮灭控制。
具体电路设计如下:1. 使用一个电阻限流,接在LED阳极和正电源之间;2. 使用一个开关,控制电路的通断,即控制LED灯的亮灭。
四、实验步骤1. 准备工作准备以下器件和元器件:- LED灯:1个- 电阻:1个- 开关:1个- 面包板:1个- 连接线:若干条2. 搭建电路1. 将LED灯、电阻和开关依次插入面包板上,并用连接线连接它们。
确保连接的稳固可靠。
3. 连接电源1. 将正极和负极连接到电路的相应端口。
4. 调试电路1. 打开电源,检查LED灯是否亮起。
2. 使用开关控制LED灯的亮灭。
五、实验结果在实验过程中,我们成功搭建了一个LED灯的亮灭控制电路,并通过开关控制了LED灯的亮灭状态。
电路工作正常,符合设计要求。
六、实验分析通过本次实验,我们初步了解了电路设计的基本环节和步骤。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,例如电路连接线松动导致电路中断,通过调整连接线确保了电路的正常通断。
我们也学到了一些解决问题的方法和技巧。
七、实验总结本次实验让我们初步了解了电路设计的基本过程。
通过实际动手操作,我们对电路元器件的连接和使用有了更深入的了解,并能够独立完成简单电路的搭建和调试。
在今后的学习中,我们将继续学习电路设计的更深入内容,提高自己的技能水平。
八、参考文献[1] 电子电路设计教程,XXX出版社,2020年[2] 电子电路设计实验指导书,XXX大学出版社,2020年。
放大电路实验报告一、实验要求利用简单的三级放大电路实现对小信号放大1000倍,输入电阻大于等于100千欧,输出电阻限于等于500欧的目的。
二、实验环境Pspice仿真软件。
三、实验过程与分析初步设计:1、初步设计为第一级为共集放大电路,第二、三级为共射放大电路,分两次对信号进行放大。
2、由于输出电阻为500欧,设计第三级R C为500Ω,放大倍数为25倍,射级电阻的目的是保证一定的输入电阻,防止二、三级间损耗过大。
3、第二级放大倍数较大所以设计不带射级电阻,以尽量扩大放大倍数。
但需要考虑到第二级输出电阻不能过大,所以R C不应该过大。
4、第一级应保证足够大的输入电阻,由于共集电路的限制所以暂时没有考虑输出电阻。
5、电源利用正负6V电源。
6、为了使计算方便,三级间的连接方式使用阻容耦合的方式,使其静态工作点不互相影响。
7、利用以上的初步设计计算了电阻,在电阻的选取中主要考虑了各级放大电路的静态工作点,使U CE尽量保持在6V左右,以保证较大的放大幅度。
进行仿真:1、仿真过程中放大倍数没有准确的稳定在1000倍,通过调整了一些电阻的值使其在一定的频率范围内保持了1000(电容的值选取较大)。
2、在输出电阻的测量中没有问题,输出电阻在允许范围内。
3、在测量输入电阻时遇到了较大的问题,比计算中的共集输入电阻小了很多,被这个问题困惑了很久,最终通过仔细分析交流微变等效电路,发现第二级的输入电阻也对第一级的输入电阻产生了很大的影响(相当于负载),由于第二级的Rπ较小,所以极大的影响了第一级的输入电阻。
所以通过进一步的调整第二级的I CQ,来改变第二级的Rπ,使输入电阻达到100KΩ。
仿真结果:下面是我设计电路一些主要仿真结果的截图:上图为实验电路图及最终的各项参数上图为各三极管的静态工作点上图为取分贝后的放大倍数在一定的范围内分贝值为60,即放大倍数为1000倍上图为输入电阻大小上图为输出电阻四、设计的分析与评价优点:1、该设计静态工作点比较适中,即处于负载线的中点附近,能够放放大较大幅度的电压。
电路实验教程第二版课程设计1. 前言电路原理是电子工程学科的一门重要基础课程,对于培养电子工程领域的工程师具有重要的作用。
随着信息化时代的到来,电子技术的发展也越来越迅速,实验教学的内容和方法也需要不断更新与改进。
教材和实验课程内容的更新是保证电子工程学科的发展和人才培养的重要保障。
本实验课程设计是针对电路实验教程第二版的一次优化和改进,目的是提高学生自主学习与实验的能力,并通过实验课程深入了解电路基本原理及其应用。
2. 教学目标2.1 知识目标1.了解基础电路理论的基本概念、基本定律和基本方法,具备独立思考和分析问题的能力。
2.掌握电路元件的基本参数及其特性,能够将其应用于实际电路设计中。
3.熟悉常用电路的特点、工作原理和应用,能够利用所学知识建立简单的电路模型。
2.2 能力目标1.独立完成电路实验,包括仪器的连接和基本操作等。
2.能够使用计算机软件对电路进行仿真及数据处理,理解分析电路的各种现象。
3.能够根据所学知识进行电路设计和参数计算,具备一定的实际应用能力。
2.3 态度目标1.培养良好的实验态度,注重实验方法的规范性和精确性,认真做好实验记录。
2.培养实验探究精神,探索电路工作过程中的本质规律并深入分析,不断提高对电路原理的认识和理解。
3. 教学内容3.1 实验内容1.电路基本定律实验:欧姆定律、基尔霍夫定律、电压分压及电流分流定律。
2.二极管应用实验:二极管的特性及其应用电路。
3.功率放大器实验:单管放大电路和双管放大电路。
4.数字逻辑电路实验:门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路。
3.2 教学方法1.理论讲解结合实例分析,帮助学生理解和掌握电路基本原理。
2.独立完成电路实验,锻炼实验操作能力和实验技能。
3.计算机仿真实验,提高学生对电路仿真方法的掌握。
4.课堂讨论和分析,促进学生思维能力和创造能力的培养。
4. 课程评估4.1 实验报告学生在每次实验结束后,需要提交实验报告,实验报告需要包含实验目的、实验原理、操作过程、数据处理和分析以及实验感想等内容。
《简单电路》作业设计方案一、设计目标本次作业旨在帮助学生加深对简单电路的理解,培养学生动手实践的能力,提升学生的实验操作技能。
二、设计内容1. 理论部分:简要介绍电路的基本观点、电流、电压、电阻等基本知识。
2. 实验部分:设计并搭建简单电路,包括串联电路、并联电路等,观察电路中的变化并记录实验数据。
3. 分析部分:根据实验数据,分析电路中的电流、电压、电阻等变化规律,总结实验结果。
三、设计步骤1. 确定实验器械:电源、导线、电阻、电流表、电压表等。
2. 设计实验方案:确定实验内容,包括搭建串联电路和并联电路,测量电流、电压等数据。
3. 实验操作:按照设计方案,搭建电路并进行实验操作,记录实验数据。
4. 数据分析:根据实验数据,分析电路中的变化规律,总结实验结果。
5. 编写实验报告:整理实验数据、分析结果,撰写实验报告并提交。
四、评分标准1. 实验操作规范性:10分2. 实验数据准确性:20分3. 数据分析逻辑性:20分4. 实验报告撰写质量:20分5. 知识掌握情况:30分五、作业要求1. 按时完成实验,并提交实验报告。
2. 实验报告要求清晰、完备,包括实验目标、实验步骤、实验数据、数据分析等内容。
3. 学生可结合教室进修内容,参考相关资料进行实验设计与分析。
六、参考资料1. 《电路原理》2. 《电路实验指导书》3. 网上相关电路实验视频七、总结通过本次作业设计,学生将能够加深对简单电路的理解,提升实验操作能力,培养动手实践的能力,为将来的进修打下良好基础。
希望学生能够认真完成作业,取得良好成绩。
实验五组合逻辑电路设计(此项实验为设计性实验)设计性综合实验要求:1.根据设计任务要求,从单元电路的设计开始选择设计方案。
根据设计要求和已知条件,计算出元件参数,并选择合适的元件,最后画出总电路图。
2.通过安装调试,实现设计中要求的全部功能。
3.写出完整的设计性综合实验报告,包括调试中出现异常现象的分析和讨论。
一、实验目的1. 掌握组合逻辑电路的设计方法。
2. 能够熟练的、合理的选用集成电路器件。
3.提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力。
4.培养书写设计性综合实验报告的能力。
二、设计任务与要求1.设计一个一位半加器和全加器。
2.设计一个对两个两位无符号的二进制数M、N比较大小的电路(只要求设计出M>N的电路)。
3.对所设计电路进行连接、验证,并写出结果。
三、实验原理及参考电路组合逻辑电路是最常见的逻辑电路,其特点是在任何时刻电路的输出信号仅取决于该时刻的输入信号,而与信号作用前电路原来所处的状态无关。
组合逻辑电路设计的一般步骤如图5-1所示。
图5-1 组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量,并列出真值表,然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式,并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。
根据简化后的逻辑表达式,画出逻辑图,用标准器件构成逻辑电路。
最后用实验来验证设计的正确性。
- 19 -1.组合逻辑电路的设计过程用“与非”门设计一个表决电路。
当四个输入端中有三个或四个为“1”时,输出端才为“1”。
设计步骤:a.根据题意列出真值表如表5-1所示,再填入卡诺图表5-2中。
b.由卡诺图得出逻辑表达式,并简化成“与非”的形式Y=ABC+BCD+ACD+ABD=)′)′()′()′()′((ABCACDBCDABCc.根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图5-2所示。
表5-1表5-2d.用实验验证逻辑功能在实验装置适当位置选定三个14P插座,按照集成块定位标记插好所选集成块。
电学实验的设计及电阻的测量一、 电学实验设计原则:1、 安全性原则:电源不超载、电表不超程、电器不超压不超流 。
2、 精确性原则:电表读数要尽可能精确、实验系统误差要尽可能小。
3、 方便性原则:实验操作方便、仪器调整方便、数据处理方便。
4、 可行性原则:选实验室经济实用器材、设计合理的能耗小的实验电路。
二、 实验仪器的选择:(1)原则:安全、精确、方便、可行,要正确处理安全和精确的关系。
(2)选择的一般步骤;①根据实验要求设计合理的实验电路。
②找出唯一性的器材。
③估算电路中电压和电流的最大值或最小值,结合已知器材的规格先选定电源、再选定电压。
表和电流表以及所用的量程;电源→电压表→电流表。
④根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器。
三、 实验电路的选择;符合实验原理、操作简便、处理数据方便、系统误差小、甚至没有系统误差。
四、 控制电路的选择(二.供电电路与滑动变阻器的选择) 1、滑动变阻器的两种连接方式如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法.限流接法分压接法 比较说明负载RL 上电压调节范围(忽略电源内阻) 0L REU E R R ≤≤+ 0L U E ≤≤分压接法电压调节范围大 负载RL 上电流调节范围(忽略电源内阻) 0L E EI R R R≤≤+ 0L EI R≤≤分压接法电流调节范围大 相同条件下电路消耗的总功率 L EIL ap E I I (+)限流电路能耗较小 闭合S 前触头位置b 端a 端都是为了保护电路元件3.选择原则:在符合实验要求和安全的条件下,要操作简便、电流和电压的读数有较大的变化范围,提高实验的精确度。
一般情况下当0L R R <时,或实验没有较高要求,仅从安全和精确度分析两者均可使用时,考虑安装简便和节能因素可优先选限流电路,当0L R R 及实验电路电压和电流要求从零连续调节时,选分压电路。
电路设计实验报告实验目的,通过电路设计实验,掌握电路设计的基本原理和方法,提高对电路设计的理解和实践能力。
一、实验内容。
本次实验主要包括以下内容:1. 电路设计原理的学习和理解;2. 电路设计实验的具体步骤和方法;3. 电路设计实验中可能遇到的问题及解决方案。
二、实验步骤。
1. 确定电路设计的基本要求和参数;2. 进行电路设计的初步规划和布局;3. 选择合适的电子元器件,并进行电路连接;4. 调试和测试电路的性能,发现问题并及时解决;5. 对电路设计实验进行总结和分析。
三、实验结果。
通过本次电路设计实验,我们成功设计并搭建了一个简单的电路,实现了预期的功能。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,但通过分析和调试,最终都得到了解决。
这次实验不仅加深了我们对电路设计原理的理解,也提高了我们的动手能力和解决问题的能力。
四、实验总结。
电路设计实验是电子专业学生必不可少的一门实践课程,通过实验,我们不仅能够将课堂上学到的理论知识应用到实际中,还能够培养我们的动手能力和解决问题的能力。
在今后的学习和工作中,我们将更加注重实践,不断提高自己的专业能力。
五、实验心得。
通过本次电路设计实验,我深刻体会到了实践的重要性。
只有将理论知识与实际操作相结合,才能更好地理解和掌握所学内容。
在今后的学习和工作中,我会更加注重实践,不断提高自己的动手能力和解决问题的能力,为将来的发展打下坚实的基础。
六、参考文献。
[1] 《电路设计与分析》,XXX,XX出版社,200X年。
[2] 《电子电路设计基础》,XXX,XX出版社,200X年。
七、致谢。
在本次实验中,感谢指导老师的悉心指导和同学们的合作,让我收获颇丰。
同时也感谢家人的支持和鼓励,让我能够安心学习和实践。
以上就是本次电路设计实验的实验报告,谢谢大家的阅读。
实验一基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的验证线性电路基尔霍夫定律和叠加定理,加深对电路基本定律适用范围普遍性的认识和理解。
二、实验原理1. 基尔霍夫电流定律在电路的任一结点,流入、流出该结点电流的代数和为零。
即∑i=2.基尔霍夫电压定律在电路中的任一闭合电路,电压的代数和为零。
即∑u=3.叠加定理在任何线性网络中,任何一个支路的电流或任意两点间的电压,都可以看成使每一个独立源分别单独作用于网络时,该支路产生的电流或该两点间的电压的代数和(叠加)。
当某一独立源单独作用时,其它独立源应为零值,即独立电压源短路,独立电流源开路。
4.齐性定理线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减少K倍时,电路的响应(即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减少K倍。
三、实验仪器电路原理实验箱 KHDL-1 一台直流稳压电源一台万用表一台四、实验内容1. 基尔霍夫定律验证 实验电路如图1-1所示1)按图1-1电路接线,取E 1=12V ,E 2=+6V 。
注意6V 电压源和10V 电压源一定要用万用表电压档测量,并调节稳压电源使电压值准确。
E E 2-510Ω图 1-12)按表1-1测出各点间电压,将测量结果填入表内。
表内的各支路电流根据测得的电压和已知的电阻值计算出来。
注意电压测量和电流计算均要根据表内规定的电压、电流正方向,确定每个电压、电流的正、负号。
3)根据测量数据验证每个回路是否0=∑u 。
每个结点是否0=∑i 。
表 1-1 测量值记录2.叠加定理验证1) 在上述实验的线路上,将E 2用短路线替代,令E 1单独作用,用万用表测量各支路电流及电阻两端的电压,数据记录表1-2中。
2) 将E 2用短路线替代,令E 1单独作用,用万用表测量各支路电流及电阻两端的电压,数据记录表1-2中。
3) 令E 1和E 2共同作用,重复上述的测量和记录。
4) 将E 2的数值调至+12V ,并单独作用,重复上述的测量和记录。
表1-2 叠加定理验证数据记录五、实验注意事项1.测量各支路电流时,应注意仪表的极性, 及数据表格中“+、-”号的记录。
2.注意仪表量程的及时更换。
六、预习思考题1. 叠加原理中E1、E2分别单独作用,在实验中应如何操作?可否直接将不作用的电源(E1或E2)置零(短接)?七、实验报告1.根据实验数据验证线性电路的叠加定理和齐次性。
2.各电阻器所消耗的功率能否用叠加定理计算得出?试用上述实验数据,进行计算并做出结论。
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(或称为含源一端口网络)。
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Es 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ,其等效内阻R 0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。
U OC 和R 0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U OC ,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则内阻为 R O =SCOC I U(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3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻 R O =tg φ=SCOC I U ΔIΔU =用伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出端电压值U N ,则内阻为R O =NNOC I U U -若二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
图 3-1 图 3-2(3) 半电压法如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。
(4) 零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图3-3所示。
图 3-3零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”,然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。
三、实验设备四、实验内容被测有源二端网络如图3-4(a)所示。
(a) (b)图3-41. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的UOC 和R。
按图3-4(a)电路接入稳压电源ES 和恒流源IS及可变电阻箱RL,测定 UOC和R。
2. 负载实验按图3-4(a)改变RL阻值,测量有源二端网络的外特性。
3. 验证戴维南定理用一只1KΩ的电位器,将其阻值调整到等于按步骤“1”所得的等效电阻R之值,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3-4(b)所示,仿照步骤“2”测其外特性,对戴氏定理进行验证。
4. 测定有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的其它方法:将被测有源网络内的所有独立源置零(将电流源IS断开;去掉电压源,并在原电压端所接的两点用一根短路导线相连),然后用伏安法或者直接用万用电表的欧姆档去测定负载RL 开路后输出端两点间的电阻,此即为被测网络的等效内阻R或称网络的入端电阻Ri。
5.用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0及其开路电压UOC,线路及数据表格自拟。
五、实验注意事项1. 注意测量时,电流表量程的更换。
2. 步骤“4”中,电源置零时不可将稳压源短接。
3. 用万用电表直接测R时,网络内的独立源必须先置零,以免损坏万用电表,其次,欧姆档必须经调零后再进行测量。
4. 改接线路时,要关掉电源。
六、预习思考题1. 在求戴维南等效电路时,作短路实验,测ISC的条件是什么?在本实验中可否直接作负载短路实验?请实验前对线路3-4(a)预先作好计算,以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。
2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点。
七、实验报告1. 根据步骤2和3,分别绘出曲线,验证戴维南定理的正确性,并分析产生误差的原因。
2. 根据步骤1、4、5各种方法测得的UOC 与R与预习时电路计算的结果作比较,你能得出什么结论。
3. 归纳、总结实验结果。
4. 心得体会及其他。
实验三RC一阶电路的响应测试一、实验目的1. 测定RC一阶电路的零输入响应,零状态响应及完全响应。
2. 学习电路时间常数的测定方法。
3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4. 进一步学会用示波器测绘图形。
二、原理说明1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程,对时间常数τ较大的电路,可用慢扫描长余辉示波器观察光点移动的轨迹。
然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测量有关的参数,必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此,我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号,即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;方波下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号,只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ,电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下,它的影响和直流电源接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2. RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长,其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定方法图11-1(a)所示电路用示波器测得零输入响应的波形如图10-1(b)所示。
根据一阶微分方程的求解得知u=Ee-t/RC=Ee-t/τc当t=τ时,Uc(τ)=0.368E此时所对应的时间就等于τ亦可用零状态响应波形增长到0.632E所对应的时间测得,如图10-1(c)所示。
(b) 零输入响应 (a) RC 一阶电路 (c) 零状态响应图 8-14. 微分电路和积分电路是RC 一阶电路中较典型的电路,它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。
一个简单的RC 串联电路,在方波序列脉冲的重复激励下,当满足τ=RC «2T时(T 为方波脉冲的重复周期),且由R 端作为响应输出,如图10-2(a)所示。
这就构成了一个微分电路,因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。
(a) 微分电路 (b) 积分电路图8-2若将图10-2(a)中的R 与C 位置调换一下,即由 C 端作为响应输出,且当电路参数的选择满足τ=RC »2T条件时,如图10-2(b)所示即构成积分电路,因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。
从输出波形来看,上述两个电路均起着波形变换的作用,请在实验过程中仔细观察与记录。
三、实验设备四、实验内容实验线路板的结构如图10-3所示,认清R、C元件的布局及其标称值,各开关的通断位置等等。
1. 选择动态线路板上R、C元件,令(1) R=10KΩ,C=1000PF组成如图10-1(a)所示的RC充放电电路,E为函数信号发生器输出,取Um=3V,f=1KHz的方波电压信号,并通过两根同轴电缆线,将激励源u和响应uc的信号分别连至示波器的两个输入口YA 和YB,这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律,求测时间常数τ,并描绘u及uc波形。
少量改变电容值或电阻值,定性观察对响应的影响,记录观察到的现象。
(2) 令R=10KΩ,C=3300PF,观察并描绘响应波形,继续增大 C之值,定性观察对响应的影响。
2. 选择动态板上R、C元件,组成如图10-2(a)所示微分电路,令C=3300PF,R =30KΩ。
在同样的方波激励信号(Um=3V,f=1KHz)作用下,观测并描绘激励与响应的波形。
增减R之值,定性观察对响应的影响,并作记录。
当R增至∞时,输入输出波形有何本质上的区别?五、实验注意事项1.示波器的辉度不要过亮。
2.调节仪器旋钮时,动作不要过猛。
3.调节示波器时,要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用,以使显示的波形稳定。
4.作定量测定时,“t/div”和“v/div”的微调旋钮应旋至“校准”位置。
5.为防止外界干扰,函数信号发生器的接地端与示波器的接地端要连接在一起(称共地)。
六、预习思考题1. 什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励信号?2. 已知RC一阶电路R=10KΩ,C=0.1μf,试计算时间常数τ,并根据τ值的物理意义,拟定测定τ的方案。
3. 何谓积分电路和微分电路,它们必须具备什么条件?它们在方波序列脉冲的激励下,其输出信号波形的变化规律如何?这两种电路有何功用?七、实验报告的变化曲线,1. 根据实验观测结果,在方格纸上绘出RC一阶电路充放电时uc由曲线测得τ值,并与参数值的计算结果作比较,分析误差原因。