实验一 直流电路中电位及其与电压关系的研究
实验一 直流电路中电位及其与电压关系的研究
一、实验目的
1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。
2、掌握电路电位图的绘制方法。
二、原理说明
在一个确定的闭合电路中，各点电位的高低视所选电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）是绝对的，它不因参考点电位的 变动而改变。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。
若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位变化图。每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。
在电路中参考电位点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。在作电位图或实验测量时必须正确区分电位和电压的高低，按照惯例，是以电流方向上的电压降为正，所以，在用电压表测时，若仪表指针正向偏转，则说明电表正极的电位高于负极的电位。
电路电位图的绘制方法：电路中各点位置作横坐标，各点对应电位作纵坐标，将各点电位标记于坐标中，并用线段按顺序相连，即得到电路电位变化图。
三、实验设备
1 试验箱 1台
2 数字万用表 1台
四、实验内容
实验线路如图1所示。
1、 分别将两路直流稳压电源（E 1为+6V 、+12V 切换电源；E 2为0~+30V 可调电源）接入电路，令E 1=6V ，E 2=12V 。
2、 以图1中A 为参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值Φ及相邻两点之间的电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 、U FA ，填入表中。
3、以D 点为参考点，重复实验内容1的步骤，测得数据列表。
E 1
图1
E 2
五、实验注意事项：
1、实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电流插头和插座。
2、测量电位时，用万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点，若指针正向偏转或显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位；若指针反向偏转或显示负值，此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位值之前应加一负号（表明该点电位参考点电位）。
六、思考题
若以F点为参考点，实验测得各点电位值；现令E点为参考点，则各点电位如何变化？
七、实验报告
1、根据实验数据，绘制两个电位图形。
2、总结数据表格中的计算，对误差作必要的分析。
3、总结电位相对性和电压绝对性的原理。
电压比较器实验
实验报告 课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：_ ___ _成绩：__________________ 实验名称：________实验类型：_EDA___________同组学生姓名：__ __ 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 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二. 实验内容 1 .过零电压比较器 2 .单门限电压比较器 3 .滞回电压比较器 4 .窗口电压比较器 5 .三态电压比较器 三．实验原理 比较器的输出结构 集电极开路输出比较器 集电极/发射极开路输出比较器
漏极开路输出比较器 推挽式输出比较器 ● 过零电压比较器电路 : 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出 ；反之，当输入电压 时，输出 。 ● 基本单门限比较器电路 单门限比较器的输入信号V in 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压V ref （门限电平） 。当输入电压V in >V ref 时，输出为高电平V OH ；当输入电压V in 3.6直流电路设计性实验 3.6.4实验数据的记录、电路分析及数据处理 1将微安表改装成为多量程电流表。 改装电路为图3.6.1 ①用惠斯通电桥测i R并求i R ?。设计电路如图3.6.2 lim 0.2%(500)0.2%(2130500) 5.26 E CR C =+=?+= 6.55 Ri ?===Ω () 21307 Ri ∴=±Ω ②用数字电压表及电阻箱测量微安表满偏时实际电流值Im。见图3.6.3 当微安表满偏时，数字电压表和电阻箱上的示值如下： ③ 根据Ri 、M I 估算出12R R 、的值 由()4 221/10 M M R R I R I ++= ()312/10i M M R I R R I ++= 可得：() 33 1/10102130100.67/10(10100.67)23.8i M M R R I I =-=?-=Ω 219214.6R R ==Ω ④ 对改装好的量程进行初较。见图3.6.4（a ）（b ） 每个量程均在20、40、60、80、100等5格刻度处进行校准，根据数据判断改装后的双量程是否符合1.5级标准。(R 为精密电阻，视校正量程而定 测量数据如下表： 从上表可以看出改装后的双量程表符合1.5级标准 2用多种方法测微安表内阻 ① 比较法。见图3.6.5 双置开关分别放于C1、C2上即可分别测出电阻箱和微安表两端电压。比较如下 注：i i R R R i i R U R U U R R R U ?=?= 不确定度推导：ln ln ln ln i i R R R U U R =-+ ln ln 11 ,i i i i R R R R i i R R U U U U R R ??? ==-???? = 据图2按照连接电路的规范在示教板图1上用接线柱l－8组成串联电路，但图2先不板画出来，接着演示电路的效果。） 教师：这个电路实现了我们预期的效果。现在请大家对照实际电路把它的电路图画出来（可让一个学生到黑板上画）。教师巡视检查和评论学生所绘电路图。 教师：我们看到，这些元件是一个接一个地顺次连接在电路中的（配以手势）。像这样的电路叫串联电路。大家想一想，在串联电路中电流是怎样流过电路中各个元件的呢？（请一名学生回答，同时教师根据学生的回答在板画的电路图上标出电流的流向，然后指导学生看本节课文第一段。教师板书概括。） 板书：串联电路连接特点：各元件逐个顺次接人电路。电流特点：电流无分支。 （在板书“电流无分支”时，教师同时口述；就是通过一个元件的电流同时也通过另一个。） 教师：像刚才这样用一个开关使电灯、电铃同时通、断电的效果只有用串联电路才能实现吗？能想出另一种接法的电路吗？请大家议一下，画出电路图来。思考时，可以参考课文上的电路图。（学生在议论时，教师按图3在示教板上安排好器材，同时指定一名学生在黑板上画出他设计的电路，教师做必要的修正。） 教师：现在我们按照大家的设计连接电路，看是否能达到预期的效果。为此，我们先在电路图中把电流的流向标出来（教师标出）。下节课大家将要亲自连接电路的实验，请注意我是按照什么顺序连接电路的（教师按规范操作的“六字诀”连接电路，一边连一边对操作顺序和注意点作出说明。接好后，演示效果）。 教师：大家看看，这个电路跟串联电路的连接特点和电流特点有什么不同？请大家阅读课文第二段对照总结。（学生读书，教师板书标题，内容暂不写。）让一位学生回答并联电路的连接特点和电流的特点。（根据学生回答：订正后板书内容） 用电压表和电流表测电阻实验报告（人教版） 1、实验目的：_______________________________________________________ 2、实验器材：__________、__________、__________、__________、__________、 __________、_________________。 3、实验电路图：(如右图所示) 4、实验原理：______________________ 5、实验注意事项： 压表都应处于最大量程，滑动变阻器的电阻处于电阻最大的状态，开关应断开。 ②连接完毕，能够试触一下，闭合开关，如发现指针摆动过大，指针反向偏转等情况，应立即断开电源，避免损坏电表。 ③用滑动变阻器改变电路中电流时，电表的量程要恰当，选择电表的量程过大，指针偏转过小，会影响读数的精确度，电表每次的读数相差要尽量大些，以减小实验误差。 ④数据处理可采用计算法，即根据每一组的电压和电流强度值，根据R U I 计算电阻 值，再取平均值。 6、实验步骤： A．按电路图连接线，此时电键应处于断开状态，且让滑动变阻器，处于最大电阻值。 B．估算或用试触确定所选伏特表和安培表量程是否恰当，若不当，则调整。 C．检查电路无误后，接通电路，开始实验。 D．闭合开关，观察和记录安培表，伏特表的示数填入下面表格中（或自己设计表格）。 E．改变滑动变阻器滑动片的位置，重复步骤D，并根据欧姆定律计算出三次测量的 平均值。 数据 次数 U（伏）I（安）Rx(欧) Rx的平均值(欧) 1 2 3 （3）计算出Rx的三次阻值，求出Rx的平均值。Rx=(Rx1+Rx2+Rx3)/3 7、实验结果：Rx=(R1+R2+R3)/3＝_______________________=________欧姆 8、整理器材：实验完毕要整理好仪器。 ☆☆☆(实验要求：积极动手，按要求操作，记录数据、计算结果要实事求是。实 验完毕后，将导线取下捆成一捆，并将仪器排放整齐。) ☆☆☆ 1.★串联、并联电路的特点： 在使用欧姆定律对电路实行判定和计算时必须要充分利用串联，并联电路的特点。 1、串联电路的特点： ⑴在串联电路中，电流强度处处相等 用公式写出为I总＝I1＝I2＝I3＝…… ⑵在串联电路中，总电压等于各段电压之和 `实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：成绩： 实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验内容及原理 实验内容 1．设计过零电压比较器电路，反相输入端接地，同相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 2．设计单门限电压比较器电路，同相输入端接1V直流电压，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量3．并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 4．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形 和电压传输特性曲线。 5．设计窗口电压比较器电路，输入为1kHz、5V三角波信号，设置参考电压Vref1为1V直流电压，参考电压Vref2为4V直流电压，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 6．设计三态电压比较器电路，输入电压信号Vin为1kHz、5V三角波信号，当输入Vin 直流稳压电源电路的设计实验报告 一、实验目的 1、了解直流稳压电源的工作原理。 2、设计直流稳压电路，要求输入电压：220V 市电，50Hz ，用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V 输出直流电压和一组+1.2V~+12V 连续可调的直流稳压电源电路，两组输出电流分别I O ≥500mA 。 3、了解掌握Proteus 软件的基本操作与应用。 二、实验线路及原理 1、实验原理 （1）直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下： 图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换 其中： 1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V 交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n ，式中n 是变压器的效率。 2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。 3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。 4）稳压电路：其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。 （2）整流电路 常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2-2所示。在u2的正半周，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周部都有电流流过的负载电阻RL ，且方向是一致的。电路的输出波形如图2-3所示。 t 探究串、并联电路中电流的规律 教学目标： (一)知识与技能 1、会用电流表测串联电路和并联电路中的电流。 2、通过实验研究掌握串、并联电路中电流的规律。 (二)过程与方法 学会提出问题，提出猜想，设计方案，实验验证，分析论证，评估交流的探究方法。 (三)情感、态度与价值观 1、培养学生乐于用实验事实解决问题的习惯，让学生体验解决物理问题的喜悦。 2、培养学生实事求是，尊重自然规律的科学态度。 3、使学生有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性。 4、体会物理规律本身具有的深刻的美学特征。 教学设计理念： 根据国家课程标准，本课属典型的科学探究课。此类课应改变过分强调知识传承的影响，让学生经历科学探究过程，学习科学探究方法，培养学生的探索精神，实践能力以及创新意识。因此，在设计本课教学时，我尽可能地为学生创设问题情境和轻松、活跃、民主的课堂气氛，并引导学生体验成功的喜悦，领略物理规律本身具有的深刻的美学特征。 教学具准备： 教师：课件、投影片、电路示教板 学生：电池组1个，开关1个，2.5V的灯泡2个，3.8V的灯泡2个，电流表3个，导线若干，数据记录卡1张，(学具共15组) 教学过程： (一)复习旧知，引出问题 出示投影，串联电路和并联电路。 师：请大家观察一下，这两个电路中都有哪些元件？这些灯泡是什么连接方式？ 生：有电池组１个，灯泡2个，开关1个，导线若干，分别是串联电路和并联电路。 师：大家桌子有这样一些东西：电池组1个，开关1个，2.5V灯泡2个，3.8V灯泡2个，电流表3个，导线若干，数据记录卡1张，你能够用桌子上这些东西把这两个电路连接出来吗？请大家先连第一个电路，看哪个小组连得又快又好。 学生操作。 师：闭合开关后，你看到了什么？ 生：灯泡亮了。 师：灯泡为什么会亮呢？ 生：因为电路中有电流。 师：电流的方向是怎样的呢？ 生：由正极流向负极。 生：由正极经用电器流向负极。 师：这两种说法有什么不一样吗？ 生：“由正极经用电器流向负极”是说在电源外部电流从正极流向负极，这句话是对的；而“由正极流向负极”没有说清是在电源外部还是电源内部，因而不对。 师：（竖起大拇指，由衷地）这位同学分析得真精辟！ 师：（用电池演示）电池内部有没有电流？ 生：（一起大声地）有！ 电位差计校准电流表 3 、电位差计的标准 要想使回路的工作电流等于设计时规定的标准值I O ，必须对电位差计进行校准。方法如图所示。E S 是已知的标准电动势，根据它的大小，取cd 间电阻为R cd ，使R cd =E S /I O ，将开关K 倒向E S ，调节R 使检流计指针无偏转，电路达到补偿，这时I O 满足关系I O = E S /R cd ，由于已知的E S 、R cd 都相当准确，所以I O 就被精确地校准到标准值，要注意测量时R 不可再调，否则工作电流不再等于I O 。 4﹑电流表的校准 校正电流表的电路如图5-20-4所示，图中毫安表为被校准电流表，R 为限流器，s R 为标准电阻，有４个接头，上面两个是电流接头，接电流表，下面两个是电压接头，接电位差计。电位差计可测出s R 上的电压s U ，则流过s R E R a b c d Es Ex K 图5-20-4 电位差计校正电流表电路 中电流的实际值为s s R U I /0= 在毫安表上读出电流指示值I ，与0I 进行比较，其差值0I I I -=?称为电流表指示值的绝对误差。找出所测值中的最大绝对误差m I ?，按式（0-0-1）确定电流表级别。 %100??= 量限 m I a （0-0-1） 电路实物图: 五、实验内容及步骤 1、校准学生式电位差计 使用电位差计之前，先要进行校准，使电流达到规定值。先放好R A 、R B 和R C ，使其电压刻度等于标准电池电动势，取掉检流计上短路线，用所附导线将K 1、K 2、K 3、G 、R 、R b 和电位差计等各相应端钮间按原理线路图进行连接，经反复检查无误后，接入工作电源E ，标准电池E S 和待测电动势E X ，R b 先取电阻箱的最大值，（使用时如果检流计不稳定，可将其值调小，直到检流计稳定为止），合上K 1、K 3，将K 2推向E S （间歇使用），并同时调节R ，使检流计无偏转（指零），为了增加检流计灵敏度，应逐步减少R b ，如此反复开、合K 2 ，确认检流计中无电流流过时，则I O 已达到规定值。 `实验报告 课程名称： 电路与电子技术实验 指导老师： 周箭 成绩： 实验名称： 电压比较器及其应用 实验类型： 电子电路实验 同组学生姓名： 邓江毅 一、实验目的 二、实验内容 三、主要仪器设备 四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验数据记录、处理与分析 ① 【过零电压比较器电路】 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出；反之，当输入电压时，输 出 。 实验仿真: 专业：电气工程卓越人才 姓名： 卢倚平 学号： 3150101215 日期： 4.1 地点： 东3 404 85 实测实验记录： 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测 ②【基本单门限比较器电路】 单门限比较器的输入信号Vin 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压Vref（门限电平）。当输入电压Vin>Vref 时，输出为高电平VOH；当输入电压Vin 电工直流电路实验报告 实验报告 课程名称： 实验时间： 天津城市建设学院 控制与机械工程学院 注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。 电工学、电子技术实验报告 课程名称：高级电工电子实验 实验名称：高级电子实验一、二、三 姓名：蒋坤耘 学号： 班级：安全 指导老师： xx Axx0920 1101 刘泾 年12月23日 实验一晶体管单管放大电路的测试 一、实验目的： 1.学会放大器静态工作点的测量和测试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响 2.掌握放大器电压放大倍数的测试方法 3.进一步掌握输出电阻、输入电阻、最大步失真输出电压的测试方法二、实验原理 1.实验电路 2.理论计算公式 三、实验内容与步骤： （1）照图用专用导线接好电路（2）静态工作点测试 接通电源，并按实验电路图接好函数发生器和示波器，函数发生器调整为 1kHz,4V左右。用实验法调好静态工作点，使Vi?0，测试并记下VB,VE,VC及VRb2?RW。填入表一中（3）放大倍数测试 在上一步基础上，用示波器或毫伏表分别测量RL?OO及RL?2.4k Ω时输出电压Vi和输出电压V0,并计算放大倍数，填入表二中（4）观察工作点对输出波形V0的影响 保持输入信号不变，增大和减小RW,观察V0波形变化，测量并记录 表一 表三 四、实验设备 1.晶体管直流稳压电源（型号DH1718） 2.调节输出电压+12V 3.低频信号发生器 4.双踪示波器 5.交流毫伏表 6.数字万用表 7.晶体三极管 8.电位器 9.电阻、电解电容器 五、误差分析 下面从静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较（取一组数据进行比较），分析产生误差原因。 基准电压Vb太高，使得Ve=Vb增高而使Uce相对的减小了，因为影响实验。输入输出电阻选择不够合理，导致实验误差，影响实验。 温度的升高使得偏置电流Ib能自动的减小以限制Ic的增大。 市 级 公 开 课 题： R-L-C 串 课 教 学 设 计 联电路 科 目： 《电 工 基 础》 课 型： 新 课 课 时： 45 分钟 授课教师： 王 志 庆 授课地点： 多媒体教室 授课班级： 电子信息 074 授课时间： 2008 年 5 月 7 日下午第一节 芜 湖 市 职 教 中 心 知识目标： 1 、了解 R-L-C 串联电路的分析方法 2 、掌握 R-L-C 串联电路的相位关系 3 、掌握 R-L-C 串联电路的性质特点及计算公式 教 学 能力目标： 目 标 1 、 培养学生勇于发现、主动探索的科学精神和观察、思维能力。 2 、 通过公式推导和例题等培养学生的逻辑思维和分析和解决问题能力。 情感目标： 通过实际问题的提出与讨论，强调尊重科学和精确细心的科学态度， 树立学习信心，激发学习兴趣，提高自信心，巩固专业思想。 教学重 重点： R-L-C 串联电路的性质特点及计算公式 点、难 难点： R-L-C 串联电路的相位关系 点 课前 反思 教学设想教学用具 学情 分析 本节课内容主要是重点学习R-L-C 串联电路的基本性质特点，本课 教学内容是本章也是全书的一个重点,它既是前面三节纯电阻、纯电感、 纯电容电路的延续和拓展,又是学习后面相关电路的基础,起着承上启下 的作用。更是以后要学习的交流电动机、变压器和电子技术的重要基础。 本节课学习我准备体现出以“学生为主体，教师为主导”的教育思 想，注重诱导启发学生思维，激发学生的主动性与创造宽松和谐的教学 氛围，并且借助于多媒体演示加强直观性和形象性，使学生掌握一定的 思维方法和理解识记能力，运用已知探求新知，从而培养独立获取知识 的能力。引导学生思维向纵深发展，使自己的教学行为得到有效跟进， 那么可以预期收到比较好的教学效果。使学生在能动的创造中不断追求 与实现自身价值，提高自信心，巩固专业知识。 1 ．点拨、讨论、讲析相互结合，引导学生学习知识点，积极调动学生参与课堂教学； 2．针对教学中重、难点，拟采用多媒体演示的方式讲解教学内容，达到形 象、直观的效果，从而进一步巩固所学知识点。 多媒体教学仪器 任教班级属电子与信息技术专业学生，大多数学生上进心强，学习态度 端正，但是缺乏良好的学习习惯和一定的探索研究问题的能力。加之初中 基础知识学习不牢固，因此课堂接受能力差。古人云，授人以鱼，供一饭 之需；教人以渔，则终生受益无穷。所以，我认为在教学中针对重点难点， 借助于多媒体演示加强直观性和形象性，使学生能够掌握一定的思维方法 和理解识记能力，运用已知探求新知，从而培养独立获取知识的能力。此 外，在教学过程中对不同层次的学生分别提出不同的基本要求，尽量多与实际相联系，让学生真正体会到电工学对实际的指导作用，从而激发学生 实验五电压比较器实验 一、实验目的 熟练掌握用运算放大器构成比较器电路的特点。 学会测试比较器的方法。 二、实验设备 1.TX0833 19电源板（±15v） 2.双踪示波器 3.TX0531 29多功能信号发生器 4.交流毫伏表 5.TX0531 18直流电压表 6.TX0833 04运算放大器实验板 7.TX0533 25双路直流稳压电源 三、实验内容 1.过零电压比较器。 （1）按图5-1联接好过零电压比较器电路。 （2）测量u i未输入信号且悬空时的u O值。 （3）u i输入f=500Hz，幅值为2V的正弦信号，用双踪示波器观测u i、u O的波形，并将其记入表5-1 表5-1 f=500Hz u i=2V （4）改变输入信号u i的幅值，可由双路可调稳压电源提供下面表5-2的一组u i的电平值，测量传输特性曲线，并将其记入表5-2，并将曲线描绘于下面的直角坐标中。 表5-2 *（5）如果a，b端跨接稳压管，或b端对地接稳压管，其传输特性曲线如何？可用示波器观察并记录。此实验参考电路如图5-2 2.任意电平比较器。 u OH = +15V u OL = -15V 按图5-3联接好任意电平的比较器电路。 令u R =2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 令u R =-2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 表5-3 （1）按图5-4联接好滞后电压比较器。 （2）按照前面的比较器实验经验，自行构思，并用示器来观测，不难发现滞后电压比较器为一具有上、下门限电平的比较器。这里提供给大家上、下门限值的计算公式，供实验中参考。 当输出电压为u OH 时，同相端的电压为2 12f f OH R f f R R V V V R R R R '=?+?++（上门限） R V R 实验报告参考（直流部分） 实验一 基本实验技术 一、 实验目的： 1． 熟悉电路实验的各类仪器仪表的使用方法。 2． 掌握指针式电压表、电流表阻的测量方法及仪表误测量误差的计算。 3． 掌握线性、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 4． 验证电路中电位的相对性、电压的绝对性。 二、需用器件与单元： 三、实验容： （一） 电工仪表的使用与测量误差及减小误差的方法 A 、基本原理： 通常，用电压表和电流表测量电路中的电压和电流，而电压表和电流表都具有一定的阻，分别用R V 和R A 表示。如图2－1所示，测量电阻R 2两端电压U 2时，电压表与R 2并联，只有电压表阻R V 无穷大，才不会改变 A R A m I I R I A I R 图 2-2 S 可调恒流源V R V m U R + -U + -V U R U + -S 图 2-3 可调恒压源 电路原来的状态。如果测量电路的电流I ，电流表串入电路，要想不改变电路原来的状态，电流表的阻R A 必须等于零，。但实际使用的电压表和电流表一般都不能满足上述要求，即它们的阻不可能为无穷大或者为零，因此，当仪表接入电路时都会使电路原来的状态产生变化，使被测的读数值与电路原来的实际值之间产生误差，这种由于仪表阻引入的测量误差，称之为方法误差。显然，方法误差值的大小与仪表本身阻值的大小密切相关，我们总是希望电压表的阻越接近无穷大越好，而电流表的阻越接近零越好。 可见，仪表的阻是一个十分关注的参数。 通常用下列方法测量仪表的阻： 1．用‘分流法’测量电流表的阻 设被测电流表的阻为R A ，满量程电流为I ｍ，测试电路如图2－2所示,首先断开开关Ｓ,调节恒流源的输出电流Ｉ，使电流表指针达到满偏转,即I ＝I A ＝I ｍ。然后合上开关S, 并保持I 值不变,调节电阻箱Ｒ的阻值,使电流表的指针指在1/2满量程位置，即 2m S A I I I == 则电流表的阻R R =A 。 2．用‘分压法’测量电压表的阻 设被测电压表的阻为R V ，满量程电压为U ｍ，测试电路如图2－3所示,首先闭合开关Ｓ,调节恒压源的输出电压U ，使电压表指针达到满偏转,即U ＝U V ＝U ｍ。然后断开开关S, 并保持U 值不变,调节电阻箱Ｒ的阻值,使电压表的指针指在1/2满量程位置，即 2m R V U U U = = 则电压表的阻R R =V 。 图2－1电路中，由于电压表的阻R V 不为无穷大，在测量电压时引入的方法误差计算如下：, R 2上的电压为： U R R R U 212 2+= ,若R 1=R 2，则U 2 =U /2 现用一阻R V 的电压表来测U 2值，当R V 与R 2并联后， 2V 2 V 2 R R R R R +='，以此来代替上 式的R 2 ,则得 U R R R R R R R R R U ?+ ='2 V 2 V 12 V 2V 2++ 绝对误差为 科学探究串联和并联电 路的电流学案教案 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8- 第四节科学探究：串联和并联电路的 电流（学案） 作者：微山县夏镇一中西校贾雪梅统稿：姬爱平 学习目标 1．知道电流的方向和电流的单位。 2．认识电流表，会正确使用电流表测量串、并联电路中的电流。 3、知道串、并联电路中的电流关系。 学时安排 本节用2学时，第一学时认识电流和怎样使用电流表，第二学时探究串、并联电路中的电流关系。 第一学时 课前准备 1.复习回忆：导体中的向一定方向移动，就会形成电流。物理学上规定，定向移动的方向为电流的方向。电路接通时，电流从电源的流出， 经过导线、用电器等流入电源的。 2.预习记录 通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来： 合作探究 说明 一、电流 活动1：阅读教材第53页“电流”中的内容，然后完 成下列填空： 1、物理学中用来 表示电流的强弱，叫做电流。 2、国际单位中电流的单位是，简称用符号 表示。电流的常用单位还有。它们之间 的换算关系是：1A= mA；1mA= uA。 3、 叫做电荷量，用符号 表示，在国际单位制中其单位是 ，简称 ，符号是 。 二、怎样使用电流表 活动2：阅读课本54页“电流表的使用说明”完成下列任务： 1、如图1所示，电流表的示数是__________A 。 图1 2、如图2所示，电流表的示数是__________A 。 3、按下图所示连接电路，再用电流表测量通过小灯泡的电流。 (1)电流表进行“校零”，再闭合开关。这时，电流表的示数是 。 （2）换用0-0.6A 量程，重新对电流表进行“校零”，再闭合开关，此时，电流表的示数是 。 思考：比较两次的测量结果，说明合理选择量程对测量结果的影响。在这个实验中，选择多大的量程比较合理为什么 活动3：就课本第55页的【实验探究】中的问题进行展示 说 明 S A L 自动化与电气工程学院 电子技术课程设计报告 题目数字电压表的制作 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 二○一三年七月 一、课程设计的目的与意义 1.课程设计的主要目的，是通过电子技术综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。 2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能，熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法，并掌握其在电路中的工作原理。 3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。 4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表，量程为-1.99—+1.99，通过七段数码管显示。 二、电路原理图 数字电压表原理图 三、课程设计的元器件 1.课程设计所使用的元器件清单： 2.主要元器件介绍 （1）芯片ICL7107： ICL7107的工作原理 双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用脉冲时间间隔，进而得出相应的数字性输出。 它的原理性框图如图所示，它包括积分器、比较器、计数器，控制逻辑和时钟信号源。积分器是A/D转换器的心脏，在一个测量周期内，积分器先后对输入信号电压和基 准电压进行两次积分。比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较，比较的结果作为数字电路的控制信一号。时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。 ICL7106A/D转换器原理图 计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。 分频器用来对时钟脉冲逐渐分频，得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。 译码器为BCD-7段译码器，将计数器的BCD码译成LED数码管七段笔画组成数字的相应编码。 驱动器是将译码器输出对应于共阳极数码管七段笔画的逻辑电平变成驱动相应笔画的方波。 控制器的作用有三个：第一，识别积分器的工作状态，适时发出控制信号，使各模拟开关接通或断开，A/D转换器能循环进行。第二，识别输入电压极性，控制LED 数码管的负号显示。第二，当输入电压超量限时发出溢出信号，使千位显示“1" ，其余码全部熄灭。 钓锁存器用来存放A/D转换的结果，锁存器的输出经译码器后驱动LED 。它的每个测量周期自动调零（AZ）、信号积分（INT）和反向积分（DE）三个阶段。 模电实验报告 实验 集成运放基本应用电压比较器 姓名： 学号： 班级： 院系： 指导老师： 2016年月日星期 目录 实验目的： (2) 实验器件与仪器： (2) 实验原理： (3) 实验内容： (4) 实验：集成运放基本应用电压比较器 实验目的： 1.掌握比较器的电路构成及特点。 2.学会测试比较器的方法。 实验器件与仪器： 实验原理： 电压比较器的功能是比较两个电压的大小。例如，将一个信号电压Ui和另一个参考电压Ur进行比较，在Ui>Ur和Ui 电压传输特性曲线 2、滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，Ui为信号电压，Ur为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±Uz。 电压传输特性曲线 可以看出，当输入电压从低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压时，Uo会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 实验内容： 1.过零比较器 (1)按图接线Vi悬空时测Vo的电压。 实验测得Vi悬空时测Vo的电压为3.8154V。 (2) Vi输入500HZ有效值为1V的正弦波，观察Vi和Vo波形并记录。 (3)改变Vi幅值，观察Vo变化。 增大Vi值测得Vi和Vo波形如下： 当Ui<0时，由于集成运放的输出电压Uo’=+Uom，使稳压管D2工作在稳压状态，所以输出电压Uo=Uz；当Ui>0时，由于集成运放的输出电压Uo’=-Uom，使稳压管D1工作在稳压状态,所以输出电压Uo=-Uz。 2.反相迟滞比较器 目录实验一电位、电压的测定及电路电位图的绘制实验二基尔霍夫定律的验证 实验三线性电路叠加性和齐次性的研究 实验四受控源研究 实验六交流串联电路的研究 实验八三相电路电压、电流的测量 实验九三相电路功率的测量 330口 R B 1— 1 2. 电路中相邻两点之间的电压值 在图1 — 1中，测量电压U AB :将电压表的红笔端插入 A 点，黑笔端插入B 点，读电压表读数，记入表 1 — 1中。按同样方法测量 U BC 、U CD 、U DE 、U EF 、及U FA ，测量数据记入表1 — 1中。 实验一 电位、电压的测定及电路电位图的绘制 1.学会测量电路中各点电位和电压方法。理解电位的相对性和电压的绝对性; 2?学会电路电位图的测量、绘制方法； 3.掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。 .原理说明 在一个确定的闭合电路中， 各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异， 但任意两点之间的电 压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们 可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标， 电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标， 将测量到的各点电位在 该平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接， 就可得到电路的电位图， 每一段直线段即表示该两 点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。 在电路中，电位参考点可任意选定， 对于不同的参考点， 所绘出的电位图形是不同，但其各点电位 变化的规律却是一样的。 三.实验设备 1.直流数字电压表、直流数字毫安表 2 .恒压源（EEL — I 、II 、III 、IV 均含在主控制屏上，可能有两种配置（ 1） +6V （ +5V ） , +12 V , 0? 30V 可调或（2）双路0?30V 可调。） 四.实验内容 实验电路如图1 — 1所示，图中的电源U S 1用恒压源中的+6V （+5V ）输出端, 输出端，并将输出电压调到 +12V 。 U S2用0?+30V 可调电源 1.测量电路中各点电位 以图1 — 1中的A 点作为电位参考点，分别测量 B 、C 、 用电压表的黑笔端插入 A 点，红笔端分别插入 B 、C 、 以D 点作为电位参考点，重复上述步骤，测得数据记入表 D 、E 、F 各点的电位。 D 、 E 、 F 各点进行测量，数据记入表 1 — 1 中。 1 — 1 中。 5100 S3 VCU 5100 5ion R4 初中物理新课程标准教材 物理教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 物理教案 / 初中物理 / 九年级物理教案 编订：XX文讯教育机构 “串联电路和并联电路”的教学设计 教材简介:本教材主要用途为通过学习物理知识，可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助，本教学设计资料适用于初中九年级物理科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 【教学目标】 1．知识与技能 （1）认识常见的电路符号，会画简单的电路图。 （2）能连接简单的串、并联电路。 （3）初步培养学生的电学实验操作技能。 （4）初步了解开关在电路中不同位置时的控制作用。 2．过程与方法 （1）学习用实验的方法探究串、并联电路的区别，并通过实验培养学生的观察能力和科学探究能力。 （2）让学生经历从简单的物理现象和实验中归纳科学规律、并能口头或书面表达自己的观点的过程，体会到分析、归纳、论证在科学探究中的重要性。 3．情感、态度与价值观 （1）通过实验培养学生相互合作的精神和对科学的求知欲，体验战胜困难，解决物理问题的喜悦。 （2）通过例举生活、生产中的简单串、并联电路的实际应用，让学生认识科学技术对于人类生活、生产的影响。 （3）使学生得到安全用电的初步教育。 【教具及实验器材】 多媒体课件，视频展示台，初中物理电学磁性元件一套，1．5v干电池60节，2．5v的小灯泡（灯座）60个，开关60个，导线若干。 【教学过程】 教师活动 学生活动 教学目标 激 趣 引 入 大学物理实验报告 实验时间： 2016 年 3 月 14 日 实验名称： 电表的改装与校准 成绩： 学号： 73 实验目的： 班级： 自动化 153 班 姓名：廖俊智 1、测量微安表头的内电阻 R g ，量程 I g 2、掌握将 100uA 表头改装成 10mA 的电流表和 5V 电压表的方法； 3、学会校准电流表和电压表的方法。 图 3 实验仪器： 用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导线等。 实验原理： 1. 微安表头的内电阻 R g ，量程 I g 的测定 测量内阻 R g 的方法很多，本实验采用替代法。如图 1 所示。当被改电流计 ( 表头 ) 接在电路中 时，选择适当的电压 E 和 I E R R 值使表头满偏， 记下此时标准电流表的读数 a ；不改变电压 W 和 W 的 值，用电阻箱 R 13 替代被测电流计，调节电阻箱 R 13 的阻值使标准电流表的读数仍为 I a ，此时电阻 箱的阻值即为被测电流计的内阻 R g 。 + – mA 1 被改装电流计 + – ° ° mA ° 2 ° ° ° R 13 E R W １．将 A 表头改装成大量程的电流表 因为微安表头的满刻度电流 ( 量程 ) 很小，所以在使用表头测量较大的电流前， 需 要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻 R P （如图 1）使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和 R P 组成的整体就是电流 表。 R P 称为分流电阻。选用不同阻值的 R P 可以得到不同量程的电流表。 在图 1 中，当表头满度时，通过电流表的总电流为 I ，通过表 图 1 实验十二电压比较器 学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程 姓名：刘晓旭 学号：2011117147 一．实验目的 1.掌握电压比较电路的分析及计算 2.学会测试电压比较器的方法 二．实验仪器 双踪示波器，信号发生器，数字发生器，直流电源 三．预习要求 1.复习电压比较器的工作原理 2.计算图1实验电路的阈值，画出电路的电压传输特性曲线 3.分析各实验电路，画出当输入为正弦波时的输出波形图。 4.根据实验内容自拟实验数据记录表格。 四．实验原理 电压比较器（通常称为比较器）的功能是比较两个电压的大小。例如，将 一个信号电压u i 和另一参考电压U R 进行比较，在u I >U R 和u I 0 时，u o 为低电平 u i < 0 时，u o 为高电平 集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值U 0m 。 图1.过零比较器 2.滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，如图 2 所示。 u i 为信号电压，U R 为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±U Z 。可以看出，此电路形成的反馈为正反馈电路。 图2反相滞回电压比较器 电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述，它是指输出电压的关系曲线，如图1（b)为过零比较器的电压传输特性曲线。 可以看出，当输出电压从低逐渐升高或从高逐渐降低讲过0电压时，u o 会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图2（b)所示。 曲线表明，当输入电压由低向高变化，经过阈值U TH1时，输出电平由高电平跳变为低电平。 3 221 R R U R U Z TH += 当输入电压从高向低变化经过阈值U TH2时，输出电压由低电平跳变为高电平， 3 222R R U R U Z TH +-= 3.电压比较器的测试 测试过零比较器时，可以用一个低频的正弦信号输入至比较器中，直接用双踪示波器监视输出和输入波形，当输入信号幅度适中时，可以发现输入电压大于0，小于0时，输出的高低电平变化波形，即将正弦波变换成方波。 滞回电压比较器测试时也可以用同样的方法，但是在示波器上读取上下阈值直流电路设计实验报告
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