实验二:电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法

本科实验报告

课程名称:《电工电子实习Ⅰ》

姓名:陈铖

学院:电气工程学院

系:电子信息工程

专业:电子信息工程

学号: 3130102504 指导教师:熊素铭

2014年10 月12 日

实验报告

课程名称:《电路与电子技术实验》指导老师:熊素铭 成绩:________________________

实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法 实验类型:电路实验 同组学生姓名:无 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. 熟悉电路元件的特性曲线;

2. 学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法;

3. 掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法;

4. 学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。

二、 实验内容和原理

实验内容:

1. 测定并绘制二极管的伏安特性曲线;

2. 测定并绘制稳压二极管的伏安特性曲线;

3. 基于Multisim 进行相应的仿真实验。

3. 按书P199 图7-3-9中的左图用示波器观测二极管的伏安特性曲线。

4. 同上用示波器观测稳压二极管的伏安特性曲线。

实验原理:

1. 元件的特性曲线

电路元件的电阻会随温度变化而变化,线性元件的特性曲线呈直线,非线性电路元件特性曲线呈曲线。普通二极管的特点是,正向电阻很小,反向很大;稳压二极管的正向电阻与普通二极管一样,反向电阻一开始很大,当电压达到一定值迅速减小,根据这个理论基础,用伏安法测量以上两种二极管的特性曲线。

3. 元件特性曲线的示波器观测法

在实验室中,可利用信号发生器作为电源,并用示波器观测元件特性曲线的y-t,y-x 图形。 三、 主要仪器设备

1. 数字万能表 一只

2. 电工综合实验台 一台

3. DG07多功能网络实验组件 一组

4. 信号发生器 一台

5. 示波器

一台

四、 操作方法和实验步骤

1. 测定并绘制普通二极管与稳压伏安特性曲线

按4.1所示电路连接各元件。

普通二极管选择型号为【1.5A 100V】(最大工作电流,最高反向电压),按如下要求取点:正向伏安特性曲线:

(0~0.5V) 3点;(0.5~0.6V) 5点;(0.6~100mA附近电压) 5点;

反向伏安特性曲线:5点(反向电压最大值至少大于20V);

注:要求测量最大电流在100mA 附近,不小于90mA。

稳压二极管选择型号为【5V 1W】(反向稳定电压、最大耗散功率),按如下要求取点:

正向伏安特性曲线:

(0~0.7V) 3点;(0.7~0.8V) 5点;(0.8~100mA附近电压) 5点;

反向伏安特性曲线:

(0~4.7V) 3点;(4.7~100mA附近电压) 7点;

注:要求测量最大电流在100mA 附近,不小于90mA。

记录各点对应的电压电流值,绘制出相应的伏安特性曲线(附录手绘曲线)。

图4.1特性曲线测量电路

2.用示波器观测普通二极管和稳压二极管的伏安特性曲线

按图4.2所示电路连接示波器,信号发生器等原件,注意原件的良好接触否则信号波动很大。

普通二极管:

信号发生器取f=1KHZ,正弦信号峰峰值5V,图中R=1KΩ为限流电阻,观察示波器X-Y图像和Y-T图像。

稳压二极管:

信号发生器取f=1KHZ,正弦信号峰峰值>=10V,图中R=1KΩ为限流电阻,观察示波器X-Y图像和Y-T图像。

五、实验数据记录和处理

5. 普通二极管示波器Y-T曲线

图5.1 普通二极管示波器Y-T 曲线【multisim (左)实验拍照(右)】

6. 普通二极管示波器Y-X 曲线

图5.2 普通二极管示波器Y-X 曲线【multisim (左)实验拍照(右)】

7. 稳压二极管示波器Y-T 曲线

图5.3 稳压二极管示波器Y-T 曲线【multisim (左)实验拍照(右)】

8.稳压二极管示波器Y-X曲线

图5.4 稳压二极管示波器Y-T曲线【multisim(左)实验拍照(右)】

六、实验结果与分析(必填)

根据测量数据手绘普通二极管和稳压二极管的伏安特性曲线【详见附录】

示波器模拟结果以及实验照片也已在上边展示。

实验结果预实验预期符合:

对于普通二极管,正向电压从零增至一定值时,电流先为零,待电压增至0.5V左右,电流随电压增加而迅速增加。而对于反向电压而言,只要电压不高于击穿电压,电流恒为零。这是因为普通二极管正向电压很小反向电压很大导致。

对于稳压二极管,正向电压类似于普通二极管,电流先为零,待电压增至0.6V左右,电流随电压增加而迅速增加。而对于反向电压,一开始电流为零,待电压增至一定值,其电流迅速增大,且端电压稳定在一定值。这正是稳压二极管的特别之处。

七、讨论、心得

心得体会:

1.在做实验之前,一定要确保自己实验台上的元件没有损坏,我在做用示波器观察的实验中,第

一次做发现CH1为正弦图像,CH2为一条与横轴重合的直线,后经万用表测量发现二极管开路,第二次做的时候发现CH1和CH2完全重合,后经万用表检测发现而二极管短路。最后第三次提前测了二极管发现元件正常,才做实验结果与预期相符。所以做实验时千万不能着急。

2.由于机器较为灵敏,做实验时一定要注意导线与导线的接触,我在做实验时,开始的时候大手

大脚做的比较粗糙,结果信号很不稳定,上下波动很大。

3.显示出波形后要调好每一横格,每一竖格的大小,电压以1V~5V为佳,时间以100μs~300μs

为佳我一开始的时候电压选了20mv,J结果波形非常乱。

注意事项:

伏安法测量注意事项

1. 测量过程建议预先调试一边,也就是说事先调节电源及分压电阻或分流电阻,使得流过被测元

件的电流能满足要求的测量范围。调节过程,注意电压表、电流表的量程选择,特别是电流表的量程选择。

2. 绘制曲线需要足够多的测量点,通常测量数据之间的间隔是均匀的,但当数据曲线出现剧烈变

化时,应增加测量的密度,以免遗漏某些特征。应根据曲线的性质适当安排测量点。直线段测点少,

率变化较大处,增加测点。测点安排得越多、越合理,测量得到的特性曲线越接近实际情况。

示波器使用注意事项

1. 绝对不能将电压源接到示波器的任何接地端;

2. 绝对不能直接接220V交流电;

3. 不要将两个通道的接地线连在电路的不同位置,以免造成短路。

函数信号发生器使用注意事项

1.不要让输出端短路。

思考题

1.稳压电源小于15V,限流电阻100欧姆左右,电流表量程200mA。

2.

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线

实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线 [学习目标] 1.理解电流表的内接法和外接法,并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法,能进行正确地应用.3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法. 一、电流表的内接法和外接法的比较 1.两种接法的比较 2. (1)直接比较法:当R x R A时,采用内接法,当R x R V时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”. (2)公式计算法 当R x>R A R V时,用电流表内接法, 当R x<R A R V时,用电流表外接法, 当R x=R A R V时,两种接法效果相同. (3)试触法: 图1 如图1,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法. 二、滑动变阻器两种接法的比较

1.实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值,在I -U坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连起来,即得小灯泡的伏安特性曲线,电路图如图2所示. 图2 2.实验器材 学生电源(4~6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸. 3.实验步骤 (1)根据小灯泡上所标的额定值,确定电流表、电压表的量程,按图3所示的电路图连接好实物图.(注意开关应断开,滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零) (2)闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表、电压表有较小的明显示数,记录一组电压U和电流I. (3)用同样的方法测量并记录几组U和I,填入下表. (4) 4.数据处理 (1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系. (2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点. (3)将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线. 5.实验结果与数据分析 (1)结果:描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线,而是向横轴弯曲的曲线. (2)分析:灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化.曲线向横轴弯曲,即斜率变小,电阻变大,说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大.

电力拖动实验—思考题答案

; n1.测量比例+积分环节前,必须将电容两端短路,否则会出现什么情况,为什么 电容两端短路是为了让电容放电,将电路变成纯比例环节,否则测量时只能观察到比例环节而看不到积分环节。 2.接线检查无误、弄清楚如何测量数据/波形后,方可通电,并尽快完成测试断电,准备下次测试,通电调试时间过长容易烧电机和其它器件(为什么) 主要是因为实验中的电机无散热装置,调试时间过长,引起电机发热,其温度升高超出允许限度,导致绕组过热烧毁。 3.工作时,必须保证直流发电机/电动机励磁电源接通(为什么) 如果没有励磁,电机内没有初始磁场,电机无法启动,且先加电枢电源,引起启动电流过大,长时间后会烧坏电机。 ( 4.电流变换器的输出值的大小主要与哪些因素有关 答案一:放大器的电压倍数,电流变换器的电压放大倍数,转速偏差电压。 答案二:电流输出与整流管电流大小、变压器功率大小有关。如果是开关电源,还与开关管功率有关。 5.本系统中,给定值、比较器、执行机构、受控对象、被控量、测量及变送器、测量信号分别是什么 给定值——转速给定电压 比较器——PI调节器 执行机构——UPE(晶闸管可控整流器) < 受控对象——电动机M 被控量——转速 测量及变送器——电流变送器 测量信号——给定值 6.P调节器和PI调节器在直流调速系统中的作用有什么不同它们对于闭环控制系统的动态误差和静态误差有何影响 作用:P调节器使调速系统动态响应快,PI调节器使调速系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速,提高了稳态精度,进一步提高系统的稳定性能。 影响:P调节器的比例系数越小,消除误差能力越强;而采用PI调节器的闭环调速系统无静差。 # 7.实验中,如何确定转速反馈的极性并把转速反馈正确地接入系统中调节什么元件能改变转速反馈的强度 通过给定值Uct的极性来判断。调节给定值Uct和反馈系数比α能改变转速反馈的强度。 8.对于电流单闭环、速度单闭环和速度-电流双闭环系统,给定输入的极性应如何设置(Uct

电路原理实验思考题答案

实验一电阻元件伏安特性的测绘 1、设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f(U),试问在逐点绘制曲线时,其坐标变量应如 何放置? 在平面内绘制xOy直角坐标系,以x轴为电压U,y轴为电流I,观察I和U的测量数据,根据数据类型合理地绘制伏安特性曲线。 2、稳压二极管与普通二极管有何区别,其用途如何? 普通二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导电电阻很 小;而在反向电压作用下导电电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性, 电路中常把它用在整流。稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后,其两端的电压基本保持不变。稳压二极管用来稳压或在串联电路中作基准电压。普通二极管和稳压二极管都是PN半导体器件,所不同的是普通二极管用的是单向导电性, 稳压二极管是利用了其反向特性,在电路中反向联接。 实验二网络的等效变换于电源的等效变换 1、通常直流稳压电源的输出端不允许短路,直流恒流源的输出端不允许开路,为什么? 2 P U 如果电压源短路,会把电源给烧坏,相当于负载无限小,功率R为无穷大。 2 如果电流源开路,相当于负载无穷大,那么功率P I R为无穷大,也会烧坏电流源。 2、电压源与电流源的外特性为什么呈下降趋势,稳压源和恒流源的输出在任何负载下是 否保持恒值? 因为电压源有一定内阻,随着负载的增大,内阻的压降也增大,因此外特性呈下降趋势。电流源实际也有一个内阻,是与理想恒流源并联的,当电压增加时,同样由于内阻的存在,输出的电流就会减少,因此,电流源的外特性也呈 下降的趋势。不是。当负载大于稳压源对电压稳定能力时,就不能再保持电压稳定了,若负载进一步增加,最终稳压源将烧坏。实际的恒流源的控制能力一般都有一定的范围,在这个范围内恒流源的恒流性能较好,可以基本保持恒流,但超出恒流源的恒流范围后,它同样不具有恒流能力了,进一步增加输出的功率,恒流源也将损坏。 实验三叠加原理实验 1、在叠加原理实验中,要令U1、U2分别单独作用,应如何操作?可否直接 将不作用的电源(U1或U2)置零连接? 在叠加原理实验中,要令U1单独作用,则将开关K1投向U1侧,开关K2投向 短路侧;要令U2单独作用,则将开关K1投向短路侧,开关K2投向U2侧。不

幅频特性和相频特性图

速度控制环优化 速度控制环的优化主要是速度调节器的优化。速度调节器主要优化比例增益与积分时间常数两个数据,先确定它的比例增益,再优化积分时间常数。如果把速度调节器的积分时间常数(MD1409)调整到500ms,积分环节实际上处于无效状态,这时PI速度调节器转化为P调节器。为了确定比例增益的初值,可从一个较小的值开始,逐渐增加比例增益,直到机床发生共振,可听到伺服电机发出啸叫声,将这时的比例增益乘以0.5,作为首次测量的初值。 MD1407—速度增益Kp MD1409—积分时间Tn 速度环手动优化的具体步骤: 步骤一、用适配器将驱动器和计算机相连接,启动计算机和系统(电缆连接必须断电) 步骤二、等机床准备好后使机床工作在JOG方式下。 步骤三、在计算机上运行“SIMODRIVE 611D START TOOL”软件,首先会弹出画面如图

【Axis-】出现如下画面 所示

步骤六、点击【Drive MD】,进入如下画面 步骤七、点击【Boot file/Nck res...】,再点击【Measuring parameters】,进入如下画面,Amplitude为输入信号幅值,峰值力矩的百分比;Bandwidth 为测量带宽;Averaging 为平均次数,次数越多,越精确,时间越长,通常20次;Settling time 为建立时间,注入测量信号和偏移,到记录测量数据 间的时间;Offset为斜坡偏移量(避免启停时出现浪涌电流)。

提示画面,机床参数MD1500应设置为0,如下图所示 步骤九、点击【OK】,出现提示画面如下图

步骤十、按机床NC Start按钮,开始优化,在计算机上点击【Display】,出现如下画面(如果在此时伺服电机发生特别大的噪声,这时应紧急按下急停 按扭)。 通过得到的曲线可以看出,改变MD1407和MD1409的值就可以使曲线发生变化。速度环参数的调节是驱动参数调节的重点,有时在电机的标准机床数据的情况下,电机可能会产生噪声。这种情况下,应先减小速度环的增益值。在改变增益时,观察调节器的幅频特性曲线的变化趋势,使曲线的幅值在0dB 位置达到最宽的频率范围,优化调整方法如下: ○1如果速度调节器的幅频特性曲线的幅值不超过0dB,可提高比例增益MD1407,频宽也增加,响应特性得到改善。当比例增益增大到一定数值后,幅 频特性曲线中的幅值会极度变化,频宽变窄,系统的动态特性降低。

电路原理实验思考题答案

电路原理实验思考题答案 Prepared on 22 November 2020

实验一电阻元件伏安特性的测绘1、设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f(U),试问在逐点绘制曲线时,其坐标变量应如何放置 在平面内绘制xOy直角坐标系,以x轴为电压U,y轴为电流I,观察I和U的测量数据,根据数据类型合理地绘制伏安特性曲线。 2、稳压二极管与普通二极管有何区别,其用途如何

实验六 一阶动态电路的研究 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源 阶跃信号可作为RC 一阶电路零输入响应激励源;脉冲信号可作为RC 一阶电路零状态响应激励源;正弦信号可作为RC 一阶电路完全响应的激励源, 2、已知RC 一阶电路R=10K Ω,C=μF ,试计算时间常数τ,并根据τ值的物理意义,拟定测量τ的方案。 ()ms s RC 111.010******* 63=?=???==--τ。测量τ的方案:如右图所示电路,测出电阻R 的值与电 容C 的值,再由公式τ=RC 计算出时间常数τ。 3、何谓积分电路和微分电路,他们必须具备什么条 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 积分电路:输出电压与输入电压的时间积分成正比的电路;应具备的条件: ?≈dt RC u u S C 1。微分电路:输出电压与输入电压的变化率成正比的电路;应具备的条 件:dt d RC u u S R ≈。在方波序列脉冲的激励下,积分电路的输出信号波形在一定条件下成为三角波;而微分电路的输出信号波形为尖脉冲波。功用:积分电路可把矩形波转换成三角波;微分电路可把矩形波转换成尖脉冲波。 实验七 用三表法测量电路等效参数 在50Hz 的交流电路中,测得一只铁心线圈的P 、I 和U ,如何算得它的阻值及电感量 若测得一只铁心线圈的P 、I 和U ,则联立以下公式:阻抗的模I U Z =,电路的功率因数UI P =?cos ,等效电阻?cos 2Z P R I ==,等效电抗?sin Z X =,fL X X L π2==可计 算出阻值R 和电感量L 。 实验八 正弦稳态交流电路相量的研究 1、在日常生活中,当日光灯上缺少了启辉器时,人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下,然后迅速断开,使日光灯点亮;或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯,这是为什么 当开关接通的时候,电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电。辉光放电的热量使双金属片受热膨

伏安特性曲线实验报告

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线,并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大,导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。 2。小灯泡电阻极小,所以电流表应采用外接法连入电路;电压应从0开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏,电源一个,滑动变阻器一个,电压表、电流表各一台,开关一个,导线若干,直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P移至A端,如图: 2。闭合开关S,将滑片P逐渐向B端移动,观察电流表和电压表的示数,并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压,取8组,记录数据,整理分析。 3。拆除电路,整理桌面,将器材整齐地放回原位。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。

六、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析:根据欧姆定理,R U应该是一条直线,但是那仅仅是理想IU来说,RI电阻,R是恒定不变的但是在现实的试验中,电阻R是会受到温度的影响的,此时随着电阻本身通过电流,温度就会增加,R自然上升,对于R代表图线中的斜率,当R不变时,图像是直线,当变化时,自然就是曲线。 七、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流,造成电流I的实际值大于理论值。 2。读数时没有读准确,在估读的时候出现误差。 3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。

描绘小灯泡的伏安特性曲线 《测量小灯泡伏安特性曲线》实验课题任务是:电学知识告诉我们当电压一定时电流I与电阻R成反比,但小灯炮的电阻会随温度的改变而变化,小灯泡(6。3V、0。15A)在一定电流范围内其电压 与电流的关系为UKIn,K和n是与灯泡有关的系数。 学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《测量小灯泡伏安特性曲线》的整体方案,内容包括:(写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤),然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。 设计要求 ⑴通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方 法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵选择实验的测量仪器,设计出测量小灯泡伏安曲线的电路和实验步骤,要具有可操作性。 ⑶验证公式UKIn; ⑷求系数K和n;(建议用最小二乘法处理数据)

电工实验思考题答案汇总

实验1 常用电子仪器的使用 实验报告及思考题 1.总结如何正确使用双踪示波器、函数发生器等仪器,用示波器读取被测信号电压值、周期(频率)的方法。答:要正确使用示波器、函数发生器等仪器,必须要弄清楚这些仪器面板上的每个旋钮及按键的功能,按照正确的操作步骤进行操作. 用示波器读取电压时,先要根据示波器的灵敏度,知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值,再数出波形在Y轴上所占的总格数h,按公式计算出电压的有效值。 用示波器读取被测信号的周期及频率时,先要根据示波器的扫描速率,知道屏幕上X轴方向每一格所代表的时间,再数出波形在X轴上一个周期所占的格数d,按公式T= d ×ms/cm,,计算相应的周期和频率。 2.欲测量信号波形上任意两点间的电压应如何测量?答:先根据示波器的灵敏度,知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值,再数出任意两点间在垂直方向所占的格数,两者相乘即得所测电压。 3.被测信号参数与实验仪器技术指标之间有什么关系,如何根据实验要求选择仪器?

答:被测信号参数应在所用仪器规定的指标范围内,应按照所测参量选择相应的仪器。如示波器、函数发生器、直流或交流稳压电源、万用表、电压表、电流表等。 4.用示波器观察某信号波形时,要达到以下要求,应调节哪些旋纽?①波形清晰;②波形稳定;③改变所显示波形的周期数;④改变所显示波形的幅值。答:①通过调节聚焦旋钮可使波形更清晰。 ②通过配合调节电平、释抑旋钮可使波形稳定。 ③调节扫描速度旋钮。 ④调节灵敏度旋钮。 实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证 七、实验报告要求及思考题 1.说明基尔霍夫定律和叠加原理的正确性。计算相对误差,并分析误差原因。 答:根据实验数据可得出结论:基尔霍夫定律和叠加原理是完全正确的。 实验中所得的误差的原因可能有以下几点:

实验十二 幅频特性和相频特性

实验十二 幅频特性和相频特性 一、实验目的:研究RC串、并联电路的频率特性。 二、实验原理及电路图 1、实验原理 电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时,其正弦稳态响应的性质,一般用电路的网络函数()H j ω表示。当电路的网络函数为输出电压与输入电压之比时,又称为电压传输特性。即: ()2 1U H j U ω= 1)低通电路 R C 1 U 2 U 10.707 () H j ω0 ωω 图1-1 低通滤波电路 图1-2 低通滤波电路幅频特性 简单的RC 滤波电路如图4.3.1所示。当输入为1U ,输出为2U 时,构 成的是低通滤波电路。因为: 1 1 2 111U U U j C j RC R j C ωωω=?=++ 所以: ()()()211 1U H j H j U j RC ωω?ωω===∠+

()() 2 11H j RC ωω= + ()H j ω是幅频特性,低通电路的幅频特性如图 4.3.2所示,在1RC ω=时,()120.707H j ω==,即210.707U U =,通常2U 降低到10.707U 时的 角频率称为截止频率,记为0ω。 2)高通电路 C R 1 U 2 U ω ω0 0.707 1() H j ω 图2-1 高通滤波电路 图2-2 高通滤波电路的幅频特性 12 1 11U j RC U R U j RC R j C ωωω=?= ?+?? + ??? 所以: ()()()211U j RC H j H j U jRC ωωω?ω===∠+ 其中()H j ω传输特性的幅频特性。电路的截止频率01RC ω= 高通电路的幅频特性如4.3.4所示 当0 ωω<<时,即低频时 ()1 H j RC ωω=<< 当0ωω>>时,即高频时, ()1 H j ω=。 3)研究RC 串、并联电路的频率特性:

三极管伏安特性测量实验报告

实验报告 课程名称:__电路与模拟电子技术实验 _______指导老师:_____干于_______成绩:__________________ 实验名称:_______三极管伏安特性测量______实验类型:________________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. 深入理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理 2. 深入理解和掌握三极管输入、输出伏安特性 二、实验原理 三极管的伏安特性曲线可全面反映各电极的电压和电流之间的关系,这些特性曲线实际上就是PN结性能的外部表现。从使用的角度来看,可把三极管当做一个非线性电阻来研究它的伏安特性,而不必涉及它的内部结构。其中最常用的是输入输出特性。 1)输入特性曲线 输入特性曲线是指在输入回路中,Uce 为不同常数值时的Ib ~Ube 曲线。分两种情形来讨论。 (1) 从图(a)来看,Uce =0,即c、e间短路。此时Ib 与Ube 间的关系就是两个正向二极 管并联的伏安特性。每改变一次Ube ,就可读到一组数据(Ube ,Ib ),用所得数据在坐标纸上作图,就得到图(b)中Uce =0时的输入特性曲线。 2)输出特性曲线 输出特性曲线是指在Ib 为不同常量时输出回路中的Ic ~Uce 曲线。测试时,先固定一个Ib ,改变Uce ,测得相应的Ic 值,从而可在Ic ~Uce 直角坐标系中画出一条曲线。Ib 取不同常量值时,即可测得一系列Ic ~Uce 曲线,形成曲线族,如图所示。 专业:___ _________ 姓名:___ _________ 学号: ______ 日期:_____ ______ 地点:_____ ___

小灯泡伏安特性曲线实验报告范文

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小灯泡伏安特性曲线实验报告范文 前言语料:温馨提醒,报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作,反映情况,答复上级机关的询问。按性质的不同,报告可划分为:综合报告和专题报告;按行文的直接目的不同,可将报告划分为:呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后,对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解 本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】 篇一:《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线,并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大,导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 2。小灯泡电阻极小,所以电流表应采用外接法连入电路;电压应从0开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏,电源一个,滑动变阻器一个,电压表、电流表

各一台,开关一个,导线若干,直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P移至A 端,如图: 2。闭合开关S,将滑片P逐渐向B端移动,观察电流表和电压表的示数,并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压,取8组,记录数据,整理分析。3。拆除电路,整理桌面,将器材整齐地放回原位。 以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 八、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析:根据欧姆定理,RU应该是一条直线,但是那仅仅是理想IU来说,RI电阻,R是恒定不变的但是在现实的试验中,电阻R是会受到温度的影响的,此时随着电阻本身通过电流,温度就会增加,R自然上升,对于R 代表图线中的斜率,当R不变时,图像是直线,当变化时,自然就是曲线。九、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流,造成电流I的实际值大于理论值。2。读数时没有读准确,在估读的时候出现误差。3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。 篇二:描绘小灯泡的伏安特性曲线

电路实验思考题

实验4 1.叠加原理中US1, US2分别单独作用,在实验中应如何操作可否将要去掉的电源(US1或US2直接短接 2.实验电路中,若有一个电阻元件改为二极管,试问叠加性与齐次性还成立吗为什么 实验6 1.如何测量有源二端网络的开路电压和短路电流,在什么情况下不能直接测量 A.开路电压可以直接用V表直接量出来;然后接一个负载电阻,再量端口电压,该电压除以该电阻得电流,用该电流去除两次电压测量的差值,得等效内阻,于是,开路电压除以等效内阻得短路电流。 B.当内电阻过小时,不能测量短路电压,当内阻过大时,不能测量开路电压。 2.说明测量有源二端网络的开路电压及等效内阻的几种方法 A.开路电压、短路电流法b半电压法C.伏安法D.零示法 一用电压表直接测电压,把电路内电流源短路,电压源开路。用电阻档测电阻。二在电路分 别接二个不同电阻,测出电阻上的电流和电压。然后计算出。列两个二元一次方程就行。 实验8 1.什么是受控源了解四种受控源的缩写、电路模型、控制量与被控量的关系 受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电压或电流控制,因而受控源是双口 元件:一个为控制端口,或称输入端口,输入控制量(电压或电流) ,另一个为受控端口或 称输出端口,向外电路提供电压或电流。受控端口的电压或电流,受控制端口的电压或电流的控制。根据控制变量与受控变量的不同组合,受控源可分为四类: (1)电压控制电压源(VCVS,如图8 —1(a)所示,其特性为: u2u1 其中:皿称为转移电压比(即电压放大倍数) 。 U1 (2)电压控制电流源(VCCS, 如图8—1(b)所示,其特性为: i2 g U1 其中:g m 12称为转移电导。 U1

电路实验四实验报告_二极管伏安特性曲线测量

电路实验四实验报告 实验题目:二极管伏安特性曲线测量 实验内容: 1.先搭接一个调压电路,实现电压1-5V连续可调; 2.在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路; 3.测量二极管正向和反向的伏安特性,将所测的电流和电压列表记录好; 4.给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波,用示波器观察该电路的输 入输出波形; 5.用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线。 实验环境: 数字万用表、学生实验箱(直流稳压电源)、电位器、整流二极管、色环电阻、示波器DS1052E,函数发生器EE1641D、面包板。 实验原理: 对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 为了测量二极管的伏安特性曲线,我们用直流电源和电位器搭接一个调压电路,实现电压1-5V连续可调。调节电位器的阻值,可使二极管两端的电压变化,用万用表测出若干组二极管的电压和电流值,最后绘制出伏安特性曲线。电路图如下所示: 用函数发生器EE1641D给二极管施加Vp-p=3V、f=100Hz的交流电源,再用示波器观察二极管的输入信号波形和输出信号波形。电路图如下:

实验记录及结果分析: 得到二极管的伏安特性曲线如下: 结论:符合二极管的特性,即开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 2. 示波器显示二极管的输入输出波形如下图(通道1为输入波形,通道2为输出波形):

非线性电阻伏安特性曲线实验

线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 【教学目的】 1、测绘电阻的伏安特性曲线,学会用图线表示实验结果。 2、了解晶体二极管的单向导电特性。 【教学重点】 1、测绘电阻的伏安特性曲线; 2、了解二极管的单向导电特性。 【教学难点】 非线性电阻的导电性质。 【课程讲授】 提问:1.如何测绘伏安特性曲线? 2.二极管导电有何特点? 一、实验原理 常用的晶体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。 图1线性电阻的伏安特性图2晶体二极管的p-n结和表示符号晶体二级管又叫半导体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质,则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型:一种杂质加到半导体中去后,在半导体中会产生许多带负电的电子,这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体);另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位),这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。 晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。它有正、负两个电极,正极由p型半导体引出,负极由n型半导体引出,如图2(a)所示。p-n结具有单向导电的特性,常用图2(b)所示的符号表示。 关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。

图3 p-n结的形成和单向导电特性 如图3(a)所示,由于p区中空穴的浓度比n区大,空穴便由p区向n区扩散;同样,由于n区的电子浓度比p区大,电子便由p区扩散。随着扩散的进行,p区空穴减少,出现 了一层带负电的粒子区(以?表示);n区的电子减少,出现了一层带正电的粒子区(以⊕表示)。 结果在p型与n型半导体交界面的两侧附近,形成了带正、负电的薄层,称为p-n结。这个带电薄层内的正、负电荷产生了一个电场,其方向恰好与载流子(电子、空穴)扩散运动的方向相反,使载流子的扩散受到内电场的阻力作用,所以这个带电薄层又称为阻挡层。当扩散作用与内电场作用相等时,p区的空穴和n区的电子不再减少,阻挡层也不再增加,达到动态平衡,这时二极管中没有电流。 如图3(b)所示,当p-n结加上正向电压(p区接正,n区接负)时,外电场与内电场方向相反,因而削弱了内电场,使阻挡层变薄。这样,载流子就能顺利地通过p-n结,形成比较大的电流。所以,p-n结在正向导电时电阻很小。 如图3(c)所示,当p-n结加上反向电压(p区接负,n区接正)时,外加电场与内场方向相同,因而加强了内电场的作用,使阻挡层变厚。这样,只有极少数载流子能够通过p-n 结,形成很小的反向电流。所以p-n结的反向电阻很大。 晶体二极管的正、反向特性曲线如图12-4所示。从图上看出,电流和电压不是线性关系,各点的电阻都不相同。凡具有这种性质的电阻,就称为非线性电阻。 图4晶体二极管的伏安特性图5测电阻伏安特性的电路 二、实验仪器 直流稳压电源,万用表(2台),电阻,白炽灯泡,灯座,短接桥和连接导线,实验用 九孔插件方板。

最新物化实验思考题答案资料

实验十乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 1.本实验为什么需要在恒温下进行? 答:因为反应速率k受温度的影响大,(kT+10)/kT=2-4,若反应过程中温度变化比较大,则测定的结果产生的误差较大。 2.为什么在测定κ0时要用0.0100mol·dm-3的氢氧化钠溶液,测定κ∞时要用0.0100 mol·dm-3的CH3COONa溶液? 答:κ0是反应:CH3COOC2H5+NaOH →CH3COONa+C2H5OH 体系t=0时的电导率,但是CH3COOC2H5与NaOH混合的瞬间就已开始反应,因而混合后第一时间测的κ也不是t=0时的电导率。根据CH3COOC2H5与NaOH体积和浓度都相等,二者混合后浓度均稀释一倍,若忽略CH3COOC2H5的电导率,0.0100 mol·dm-3NaOH所测κ即为κ0;κ∞是上述反应t=∞时的电导率,当反应完全时,CH3COONa的浓度和t=0时NaOH浓度相同,若忽略C2H5OH的电导率,0.0100mol·dm-3的CH3COONa所测κ即为κ∞。 3.为什么NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液要足够稀? 答:因为乙酸乙酯与氢氧化钠反应的本质原理是乙酸乙酯和水发生水解反应,若氢氧化钠浓度过高的话则会抑制水的电离,而乙酸乙酯的溶解度不高,所以只能配稀溶液。只有溶液足够稀,每种强电解质的电导率才与其浓度成正比,溶液的总电导率才等于组成溶液的各种电解质的电导率之和,才可通过测定反应液的电导率来跟踪反应物浓度的变化。 4.本实验为什么可用测定反应液的电导率的变化来代替浓度的变化? 答:因为本实验的反应液中只有NaOH 和NaAc 两种强电解质,并且OH-离子的电导率比Ac-离子的电导率大许多。在反应溶液的浓度相当低的条件下,可近似地认为溶液的电导率与OH-离子的浓度成正比,所以可用测得的反应液的电导率来代替浓度变化。 5.本实验为什么要求NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合一半时就开始计时?反应液的起 始浓度应该是多少? 答:乙酸乙酯微溶于水,刚开始反应时乙酸乙酯和水分层,混合不均匀;随着水解的进行,生成的乙醇和乙酸乙酯及水能互溶,其次,故反应一半时开始计时能够提高测定的准确率;反应液的起始浓度应为0.0100 mol·dm-3。 6.利用反应物、产物的某物理性质间接测量浓度进行动力学研究应满足哪些条件? 答:该物理性质需要满足的条件:易于测量,并能用数值表示;该性质在一定环境条件下是稳定的;该物理性质和反应物、产物的浓度之间有一个明确的推导公式。 实验七+实验八电动势及化学反应热力学函数变化值的测定 1.为什么不能用伏特计测量电池电动势? 答:(1)用伏特计测量,有电流通过电池,电池的内阻电压下降,使所测电动势偏低; (2)有较大电流通过电极时,电极极化作用使电极电势偏离平衡电极电势,测得的电动势小于电池的可逆电动势;(3)有电流通过电池时,电池会发生化学反应使溶液的浓度改变,导致电动势的改变,从而破坏了电池的可逆性。 2.对消法测量电池电动势的主要原理是什么? 答:利用对消法可以使电池在无电流通过的条件下测得两极间的电势差,这时电池反应是在接近可逆条件下进行的,这一电势差即为电池的平衡电动势。 3.盐桥有什么作用?应选用什么样的电解质做盐桥? 答:盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用,常用于电池实验材料。电解质条件:不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等,而且浓度要高。

函数幅频特性曲线

1:已知x(t)=1,试用MATLAB 分析其幅频特性曲线。 解:因为x(t)=1是连续非周期信号,其对应的频谱是非周期连续的,对于连续的信号计算机不能直接加以处理,因而,需要将其先离散化,再利用离散傅里叶变换(DFT )对其进行分析实现其近似计算。对连续时间信号x(t)可以分解成x(t)=u(t)+u(-t-1),通过采取不同的采样间隔来分析其频谱。 (a)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.005,对F(W)取N=7000,图像如图a ; (b)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.01,对F(W)取N=30,图像如图b ; (c)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.01,对F(W)取N=7000,图像如图c 。 针对(a)情况的程序如下:R=0.005;t=-5:R:5; f=Heaviside(t)+Heaviside(-t); W1=2*pi*2; N=7000;k=0:N;W=k*W1/N; F=f*exp(-j*t'*W)*R; F=real(F); W=[-fliplr(W),W(2:7001)]; F=[fliplr(F),F(2:7001)]; subplot(2,1,1);plot(t,f); xlabel('t');ylabel('x(t)'); title('x(t)函数的图像'); subplot(2,1,2);plot(W,F); xlabel('w');ylabel('F(w)'); title('x(t)函数的傅里叶变换F(w)'); 图a R=0.005, N=7000

图b R=0.01,N=30 图c R=0.01,N=7000

伏安特性曲线的测量实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除伏安特性曲线的测量实验报告 篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1.学习测量电阻元件伏安特性的方法; 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。任何一个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之间的函数关系式I=f(u)来表示,即用I-u平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类: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(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R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曲线不是一条经过坐标原点的直线,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,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。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。 (a)线性电阻(b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压u作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(u),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源1台 2.直流电压表1块 3.直流电流表1块 4.万用表1块 5.白炽灯泡1只 6.二极管1只 7.稳压二极管1只 8.电阻元件2只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压u,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,0.1A的灯

幅频特性和相频特性

HUNAN UNIVERSITY 电路实验综合训练 报告 学生姓名蔡德宏 学生学号 2 专业班级计科1401班 指导老师汪原 起止时间2015年12月16日——2015年12月19日 一、实验题目 实验十二幅频特性与相频特性 二、实验摘要(关键信息) 实验十二 1、测量RC串联电路组成低通滤波器的幅频特性与相频特性(元件参数:R=1K ,C=0、1uF,输入信号:Vpp=3V、f=100Hz~15KHz正弦波。测量10组不同频率下的Vpp,作幅频特性曲线与相频特性曲线)。 2、测量RC串联电路组成高通滤波器的幅频特性与相频特性(电路参数与要求同上)。 3、测量RC串并联(文氏电桥)电路频率特性曲线与相频特性曲线。 实验十三 1、测量R、C、L阻抗频率特性(电路中用100Ω作保护电阻,分别测量R、C、L在不同频率下的Vpp,输入信号Vpp=3V、f=100Hz~100KHz的正弦波,元件参数:R=1K、C=0、1uF、L=20mH),取10组数据,作幅频特性曲线。 2、搭接R、L、C串联电路,通过观测Ui(t)与UR(t)波形,找出谐振频率。将电阻换成电位器,测量不同Q值的谐振频率。 三、实验环境(仪器用品) 函数信号发生器(DG1022U),示波器(DSO-X 2012A),电位器(BOHENG3296-w104),3只电阻(保护100Ω,实验1KΩ),电容器(0、1μF),电感(20mH),面包板,Multisim 10、0(画电路图),导线若干。

四、 实验原理与电路 1、当在RC 与RL 及RLC 串联电路中加上交变电源,并不断改变电源频率时,电路的端口电压U 与电阻U 两端电压也随之发生规律性改变。 1)RC 串联电路的稳态特性 有以上公式可知,随频率的增加,I,增加,减小。当ω很小时2πψ→,电 源电压主要降落在电容上,此时电容作为响应为低通滤波器;反之,0→ψ,电压主要将在电阻上,电阻作为响应称为高通滤波器。利用幅频特性可构成不同的滤波电路,把不同频率分开。 2)文氏电桥: 如图电路,若R1=R2,C1=C2,则振荡频率为RC π21f 0=,正反馈的电压与输出电压同相位(此为电路振荡的相位平衡条件),实验电路图如下: 五、 实验步骤与数据记录 仪器测量值:电容C1=102、5nF C2=101、7nF 电阻R1=1、007Ωk R2=1、016Ωk 1)高通滤波器:

伏安特性实验报告

伏安特性实验报告 篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1.学习测量电阻元件伏安特性的方法; 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; 3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。任何一个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之间的函数关系式I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类: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(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R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曲线不是一条经过坐标原点的直线,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,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。

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。 (a)线性电阻 (b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(U),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表1 块 3.直流电流表1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管1 只 7.稳压二极管1 只 8.电阻元件 2 只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,0.1A的灯泡,重复1的步骤, 在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。 3 按图1-3接线,R为限流电阻,取200Ω,二极管的型号为1N4007。测二极

幅频特性和相频特性

HUNAN UNIVERSITY 电路实验综合训练 报告 学生姓名蔡德宏 学生学号201408010128 专业班级计科1401班 指导老师汪原 起止时间 2015年12月16日—— 2015年12月19日

一、 实验题目 实验十二 幅频特性和相频特性 二、 实验摘要(关键信息) 实验十二 1、测量RC 串联电路组成低通滤波器的幅频特性和相频特性(元件参数:R=1K Ω,C=0.1uF ,输入信号:Vpp=3V 、f=100Hz~15KHz 正弦波。测量10组不同频率下的Vpp ,作幅频特性曲线和相频特性曲线)。 2、测量RC 串联电路组成高通滤波器的幅频特性和相频特性(电路参数和要求同上)。 3、测量RC 串并联(文氏电桥)电路频率特性曲线和相频特性曲线。 实验十三 1、测量R 、C 、L 阻抗频率特性(电路中用100Ω作保护电阻,分别测量R 、C 、L 在不同频率下的Vpp ,输入信号Vpp=3V 、f=100Hz~100KHz 的正弦波,元件参数:R=1K 、C=0.1uF 、L=20mH ),取10组数据,作幅频特性曲线。 2、搭接R 、L 、C 串联电路,通过观测Ui (t )和UR(t)波形,找出谐振频率。将电阻换成电位器,测量不同Q 值的谐振频率。 三、 实验环境(仪器用品) 函数信号发生器(DG1022U ),示波器(DSO-X 2012A),电位器(BOHENG3296-w104),3只电阻(保护100Ω,实验1K Ω),电容器(0.1μF ),电感(20mH ),面包板,Multisim 10.0(画电路图),导线若干。 四、 实验原理和电路 1、当在RC 和RL 及RLC 串联电路中加上交变电源,并不断改变电源频率时,电路的端口电压U 和电阻U 两端电压也随之发生规律性改变。 1)RC 串联电路的稳态特性 有以上公式可知,随频率的增加,I, 增加, 减小。当ω很小时2 π ψ→ ,电 源电压主要降落在电容上,此时电容作为响应为低通滤波器;反之,0→ψ,电压主要将在电阻上,电阻作为响应称为高通滤波器。利用幅频特性可构成不同的滤波电路,把不同频率分开。

电路元件特性曲线的伏安测量法 实验报告

课程名称:电路与模拟电子技术实验指导老师:张冶沁成绩:__________________实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型:电路实验同组学生姓名:__________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、实验目的和要求 1.熟悉电路元件的特性曲线; 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法; 3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法; 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。 二、实验内容和原理 1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中,元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如,白炽灯泡在工作时,灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的改变而改变,并且具有一定的惯性;又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关,所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高,对应的灯丝电阻也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性,电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。当曲线变为直线时,与其相对应的元件即为线性电阻器,直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性,与电阻的伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律,它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关,所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。 普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。可见,二极管具有单向导电性,如果反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性则与普通二极管不同,在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当反向电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加,以后它的端电压将维持恒定,不再随外加的反向电压升高而增大。 上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。电压与电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压V th,导通电压V on,反向电流I R,反向击穿电压V BR以及最大整流电流I F。 2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定,称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单,测量方便,但由于仪表内阻会影响测量的结果,因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时,限流电阻以及直流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的,要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下,测量点的选择十分关键,由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状,因此测量时需要合理采用调电压或调电阻的方式来有效控制测量样点。 3、元件特性曲线的示波器观测法 正弦波信号发生器提供的输出电压,R是被测电阻元件,r为电流取样电阻。示波器置于X—Y 工

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