回转器电路设计(完整版,包括pspice仿真电路以及实验数据)
利用运算放大器搭建回转器电路仿真报告.

利用运算放大器构成回转器电路的研究电22 王明轩2012010905 电22 李自帅2012010916 摘要:回转器是基本的电路元件之一,它在电力处理和信号处理电路中具有广泛的应用。
本文以采用运算放大器实现回转器的电路为例,讨论了回转器的端口特性及其性质,并运用Multisim对分析结果进行了仿真验证。
关键词:回转器运算放大器仿真一、背景介绍回转器(Gyrator)的是现代网络理论中使用的一种双口电阻元件,其元件符号如图所示:回转器(gyrator)是一种具有电阻倒换或电感与电容倒换性质的二端口元件,由特勒根提出并加以命名的基本电路元件。
目前,回转器已做成IC模块供用户使用,是无电感滤波器中的重要元件。
它在信号处理和元件转换中具有独特的作用。
课上学习回转器过程中,对其“回转”功能(尤其是可以将电容转变为电感应用在集成电路中)产生浓厚兴趣。
因此选取课本上所给的由运算放大器构成的回转器电路结合仿真进行研究,电路如右图所示。
二、原始电路分析1.理论分析(1)回转器的实现电路如下:由运放的“虚短”和“虚断”可得:由电阻的串联可知:故:,故类似的,可以求出:故:满足回转器的参数矩阵,及实现了回转器的要求。
(2)利用回转器实现电容到电感的回转。
在电路的又端口接一个电容原件C,此时有:由回转器的特性方程可得:可以令C便实现了电容到电感的回转。
2.仿真验证仿真过程中,令所有R=1kΩ,电源内阻rr=500Ω。
(1)直流特性令负载RL=1k Ω,连接仿真电路如图:R7进行直流扫描分析其回转功能,输出值即为U2/I1、 U1/I2,结果如图:可见当电压绝对值在一定范围内时,这两个比值绝对值都恒定在1k Ω附近,符合理论分析的回转器回转特性。
如果输入电压绝对值过大或过小,运放不再工作在线性工作区,回转特性无法实现。
(2)交流特性及将电容“回转”为电感的功能。
输入换为交流电源,并将负载换为10μF 电容,仿真电路如图:进行交流分析,输出量为输入电压和电流,结果如图由其相频特性曲线可看出在中频段时,电流领先电压约为90°,即实现了由电容回转为电感的功能。
回转器

回转器实验目的实验原理 实验仪器 实验步骤 实验报告要求 实验现象 实验结果分析 实验相关知识 实验标准报告实验目的• 学习和了解回转器的特性。
• 研究如何用运算放大器构成回转器,学习回转器的测试方法。
•学习用回转器和电容,来替代电感的方法。
实验原理• 回转器是理想回转器的简称。
它是一种新型的双 口元件,其符号如图5.16.1所示。
其特性表现为它能 将一端口上的电压(或电流)¡°回转¡±为另一端口上 的电流(或电压)。
端口量之间的关系为: 或上式中,回转系数g 具有电导的量纲,称为回转电导,α=1/g 称为回转比。
• 回转器可以由晶体管或运算放大器等有源器件 构成。
图5.16.2所示电路是一种用两个负阻抗变换器1221i gui gu =⎧⎨=-⎩1221u i u iαα=-⎧⎨=⎩来实现的回转器电路。
其端口特性:根据回转器定义式,可得 g =1/R 。
图2.16.2 回转器电路图• 在输入为正弦电压,负载阻抗是一个电容C 时,输入阻抗为:因此,在回转器输出端接入一个电容元件,从输入 端看入时可等效为一电感元件,等效电感L =C /g 2。
所以,回转器也是一个阻抗变换器,它可以使容性 负载变换为感性负载。
122111i u R i u R ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩Lin 222111Lj C Z j Lg Z ggj Cωωω====• 如图5.16.4(a )所示,用模拟电感器可以组成 一个RLC 并联谐振电路,图5.16.4(b )是其等效电 路。
图5.16.4(a ) RLC 并联谐振电路图图5.16.4(b ) RLC 并联谐振电路等效电路图图5.16.4(a )图5.16.4(b )此并联谐振电路的幅频特性为:2C U LU ()U ω==其中, ; ,称为谐振角频率;品质因数为:实验仪器直流稳压电源 1台 功率函数发生器 1台 数字示波器 1台 数字万用表 1只 可调电容箱 1只 可调电阻箱 1只 直流毫安表 1只 交流毫伏表 1只 有源电路实验板 1块直流稳压电源 功率函数发生器数字示波器 数字万用表 可调电容箱 可调电阻箱 直流毫安表 交流毫伏表有源电路实验板实验步骤•测量回转器的回转电导1G R=0ω=001CQ GG Lωω===图5.16.5 测量回转电导电路图1. 按图2.16.5所示电路接线,回转器输入端u 1接正弦 信号U S ,电阻R 0为51Ω,电阻R 为1k Ω,负载电阻R L 取 2k Ω,采样电阻r 0取2k Ω。
回转器实验指导书

回转器实验一实验目的1了解回转器的原理及构成,对回转器有感性的认识2学习用回转器和电容,产生频变电感的方法3通过电路设计理解回转器的特性和应用二实验原理1 回转器一种双口网络,其符号如图1所示。
其特性表现为它能将一端口上的电压(电流)“回转”为另一端口上的电流(或电压)。
端口量之间的关系为: 或回转系数g 称为回转电导,α=1/g 称为回转电阻图12回转器可以由运算放大器等构成。
图2所示电路是一种两个运算放大器和电阻构成回转器电路。
1221i gu i gu =⎧⎨=-⎩1221u i u i αα=-⎧⎨=⎩图2三实验任务1按图2 所示电路接线,回转器输入端接正弦信号u ,1端接信号源红表笔,R1= 1K Ω、R2= 100Ω、R3= 300Ω、R4=2K Ω、R5=1K Ω、R6=2K Ω、R7=100Ω、R8=100Ω、R9=1K Ω,C1=0.22uF 。
运算放大器为uA741。
图32如图3所示,正弦信号源频率在500HZ,电压vpp5V ,示波器CH2通道红表笔接2处,黑表笔接地;示波器CH1通道红表笔接1处,黑表笔接地;CH2所测即为回转器输入电压u2,通过示波器上math 的减法功能,实现CH1和CH2通道的减法,得到CH1-CH2电压差即为电阻R9上的电压ur ,则得通过回转器的电流9R ur I =,记下u2和ur 的波形;并算出测得的L 值,其中I L u2=ω。
图4 图53如图4所示,在电路中串联一个0.1uF 的电容,图5为等效电路,构成了RLC 串联电路,求出谐振频率0f ,201LC =ω。
4如图4,1端接信号源红表笔,令示波器CH2通道红表笔接2处,黑表笔接地;示波器CH1通道红表笔接1处,黑表笔接地;CH1电源即为信号源电压u ,同上通过示波器math 里的减法功能,实现CH1和CH2的通道的减法,得到CH1-CH2电压差即为电阻R9上的电压r u ',则9R u I r '=,调节信号源的频率,观察CH1的波形和CH1-CH2的波形。
电路-回转器

一、仿真实验目的
1、了解回转器的基本特性及其运放实现。
2、掌握回转器参数的测试方法,了解回转器的应用。
二、仿真实验原理
回转器:回转器的概念是B.D.H.Tellegen于1948年提出的,六十年代由L.P.Huelsman及B.A.Sheei等人用运算放大器及晶体管电路实现。
性质:回转器是一种二端口网络元件,可以用含晶体管或运算放大器的电路来实现。理想回转器的电路符号如图1所示,图中箭头表示回转方向。在图示方向下,理想回转器的端口的伏安关系为 式中g和r表示回转器的回转电导和回转电阻,是表示回转器的特性参数。此二式表明,回转器具有把一个端口的电压(或电流)“回转”成另一端口的电流(或电压)的能力。回转器不仅可以使两个端口的电流和电压互相回转,而且还具有回转阻抗的性能.
三、电路设计内容与测试
(二)实验的仿真电路图如=1kΩ,电压U1=2V,测量一端电流I1、另一端电压U2和电流I2。
由图得: ,与计算值相符。
2、验证其回转性。
连接下图所示的电路:
波形:
由波形可知,电压超前电流90 ,二端电容C在一端测量时为感性L,验证了回转器的回转性。
如图1所示若在回转器的输出端口2,2’接有复阻抗 ,在图示参考方向的正弦激励作用下,从输入端口1,1’看进去的等效复阻抗(输入阻抗)
式中 为负载的复阻抗.显然,当负载阻抗 为电容性时,输入阻抗 将为电感性. 若在输出端口2,2’接一电容元件C,则从输入端口1,1’看,相当于一个电感元件L且
图1
回转器具有的这种能方便地把电容“回转”成电感的性质在大规模集成电路生产中得到重要的应用。
四、对比分析与结论
本次实验的结果与计算值相符,且在测量波形时也得到了很准确的数据,回转器也正如我们所看到的那样,具有强大的功能。
电路实验教程1.13 回转

1.13 实验十三 回转器的研究1.13.1. 实验目的(1). 观测和研究回转器的端口伏安特性;(2). 测试回转器的参数;(3).了解回转器的应用。
1.13.2. 实验原理(1) 回转器的端口伏安特性理想回转器是一个二端口网络,其电路模型如图12.1所示,其伏安关系为i 1=g u 2 或 u 1= - r i 2i 2=-g u 1 u 2= r i 1即一个端口的电流(或电压)能够“回转”为另一个端口的电压(或电流),其中g 和r 分别称为回转电导和回转电阻,简称回转系数。
(2) 回转器的阻抗逆变作用在图1.13-2中,回转器输入端接入负载阻抗ZL ,入端的输入阻抗z r L 2)(r r 1r I U I U Z 2222211in=-=-== 假如负载为电容,其阻抗为1/(j ωC),则此时输入阻抗L j Cr j C j 122in r Z 'ω=ω=ω=即输入阻抗为电感L=r 2C 的电感元件,所以回转器也是一个阻抗逆变器。
(3) 利用回转器产生浮地电感用回转器(当输出端接电容C 时)模拟的电感一端接地,这就意味着此电路仅能用来实现一端接地的电感。
然而无源RLC 电路通常包含有不接地的电感,这种电感一般称为“浮地电感”。
实现这种电感的途径是把两个回转器和一个电容按图12.3(a)级联起来。
如果回转器是理想的,那么该电路就具有图1.13-3(b)所示的数值为Cr 2的理想浮地电感的性质。
图1.13-1 回转器模型 U 2 - + 图1.13-2 由回转器实现阻抗逆变 Z in 图1.1-3 回转器模拟浮地电感(a)用模拟电感可以构成谐振电路或滤波器等电路。
(4) 用运算放大器组成回转器用运算放大器组成回转器的电路有多种,图1.13-4为其中一种,其工作原理请同学们自行分析之。
1.13.3实验内容(1) 回转器端口伏安特性的观测用示波器分别观测输出端接R L 、L 或C 时的入端电压、电流波形。
电工电子仿真实验

电工电子综合实验回转器仿真论文院系:学号:姓名:回转器电路的设计摘要:理想回转器的功能主要依靠运算放大器来实现,它的主要特性是能够把输出输入两端的电流与电压“回转”。
工业生产中,在大规模集成电路中,通常利用回转器的这一特性,将电容元件回转成电感元件。
关键词:回转器电容回转参数运算放大器模拟电感引言:回转器是一种二端口网络元件,具有把一个端口的电压(或电流)“回转”为另一端口上的电流(或电压)的能力。
所以回转器可以把电容“回转”成电感,而这在工程上有重大意义。
在微电子器件中电容易于集成,而电感难以集成,利用回转器和电容来模拟电感可以解决这个问题。
本次实验研究将利用运算放大器完成回转器的设计及应用,利用运算放大器设计一个简单的回转器,并测量其回转参数,最后用自己设计的回转器将电容回转成电感。
通过本次研究,可以使我们对回转器的原理及应用有更深一步的了解。
正文:实验要求用运算放大器设计一个回转器电路(1)推导其基本方程。
(2)测量其回转参数g,验证其满足基本方程。
(3)将负载电容“回转”成一个电感量为0.1H~1H的模拟纯电感,用实验的方法验证该模拟量的电感特性及电感量准确性,并与理论值进行比较。
实验原理图(1)如图(1)所示,箭头表示回转方向。
理想回转器端口的伏安关系为I1=gU2 U1= -rI2I2= — gU1或U2=rI1式中,g和r——回转器回转电导和回转电阻,单位分别是S和Ω,统称为回转常数,且有g=1/r。
若回转方向相反,则式中g和r前的正、负号应互换。
L图(2)图(2)为用运算放大器设计的回转器电路基本方程:(1/R+1/R0)u1-u5/R0=i1(1/R+1/R0)u3-u5/R0-u2/R=0(1/R+1/R0)u2-u3/R-u6/R0=i2(1/R+1/R0)u4-u6/R0=0由虚短,u1=u3,u2=u4解得,i1 = 0 1/R u1 =0 g u1i2 -1/R 0 u2 -g 0 u2实验内容<1>.测量回转电导g,并验证其满足基本方程R用1.5kΩ的电阻,R0用200Ω的电阻,输出端接电阻箱R(仿真图中为R8),输入端串接低频信号源(频率3kHz,电压有效值3V)和一个阻值为2kΩ的电阻Rs(仿真图中为R9),如图电路改变输入电压U1得下表由以上测量和计算可知,测量出的回转参数与计算出来的基本相同,满足基本方程。
回转器与负阻抗变换器的仿真分析

第19卷第3期2003年9月天 津 理 工 学 院 学 报JOURNA L OF TIAN JIN INSTITUTE OF TECHN OLOG Y V ol.19N o.3Sep.2003 文章编号:100422261(2003)0320086203回转器与负阻抗变换器的仿真分析Ξ徐 伟1,马 韬2,徐钦民1(1.天津理工学院自动化与能源工程学院,天津300191;2.天津大学机械工程学院,天津300072)摘 要:回转器和负阻坑变换器是两个具有实用意义的器件,通过电路仿真标准工具PSPICE6.2的“软教学”、“软实验”和“软设计”,丰富了理论教学内容,填补了实验教学的空白,使理论环节与实践环节进一步紧密地结合起来.关键词:回转器;负阻抗变换器;仿真;PSPICE 中图分类号:TP39 文献标识码:AEmulating analysis of circle round device andnegative impedance converterX U Wei 1,MA T ao 2,X U Qin 2min 1(1.C ollege of Automation and Energy S ource Eng.,T ianjin Institute of T echnology ,T ianjin 300191,China ;2.School of Mechanical Engineering ,T ianjin University ,T ianjin 300072,China )Abstract :C ircle round device and negative im pedance converter are tw o devices of having pragmatic meaning.Through“soft teaching ”,“soft test ”,and “soft desigh ”of circuit emulating criterion tool PSPICE6.2,they enrich the content intheory teaching ,fu fil the gaps in test teaching ,make theory link and practice link m ore inseparable in a further combi 2nation.K eyw ords :circle round device ;negative im pedance converter ;emulating ;PSPICE 回转器和负阻抗变换器是电路理论中具有实用价值的两个器件,邱关源所编第四版《电路》教材中只给出其符号,对其端口处伏安关系进行了理论推导[1].实践教学中,由于受到实验设备等硬件设施及学时的限制也将其搁置一边,学生不知其组成、没有直观地感性认识,认识上的模糊,影响了对其应用方面的开发,如何填补理论教学和实践教学的不足,如何将理论与实际紧密结合,在有限的学时内给学生以更大的信息量,电路仿真软件PSPICE 的使用[2],使这一问题得到了很好的解决.1 回转器的仿真分析及应用 由于回转器能使容性负载和感性负载互为逆变,而用电容器来模拟电感器是其重要应用之一,为用易于集成的电容来实现难于集成的电感提供了可能性,特别是在模拟大电感量和低损耗的电感器方面,具有很高的实用价值.针对教材中给出的回转器符号及推导出的功能,调用PSPICE6.2,在Schematice 环境中绘制出由运算放大器构成的回转器电路,如图1.负载为图1 回转器电路Fig.1 Circle round deviceΞ收稿日期:2002212231 第一作者:徐 伟(1956— ),女,副教授一个3mF 的电容器,然后选择Analysis 菜单中“Set up ”项,选择“瞬态分析”类型,完成相应的设置后,进入Analysis 菜单中Simulate 项进行仿真,其结果如图2.图2 回转器1端伏安关系Fig.2 Circle round device 1extremityvoltage 2current characteristic图3 用等效电感器作高通滤波器电路Fig.3 H igh 2p ass filter systemcircuit图4 高通滤波器幅频特性Fig.4 H igh 2p ass filter system amplitude andfrequency ch aracteristic 显见,回转器入端(1端)电压超前于电流90°,呈纯电感性质,其等效电感值L eq =U m /I m ω≈3.18(H ).图3是用图1构成的等效电感器组成高通滤波器的应用电路,图4为其幅频特性. 同理,回转器还可以构成低通、带通滤波电路、R LC 谐振电路等等.2 负阻抗变换器的仿真分析及应用 负阻抗变换器能够起逆变阻抗的作用,即具有把一个正阻抗变为负阻抗的本领,分电流反向型和电压反向型.针对教材中给出的负阻抗变换器的符号及推导出的功能,以电流反向型、负载为一个1kΩ的纯电阻元件、输入电压为正弦激励情况为例,调用PSPICE 6.2,同上述回转器的绘制、设置、分析步骤,得到其电路如图5、图6的仿真结果.图5 负阻抗变换器电路Fig.5 N egative imped ance convertercircuit图6 负阻抗变换器1端伏安特性Fig.6 N egative imped ance conveter 1extremityvoltage 2current ch aracteristic・78・ 2003年9月 徐 伟,等:回转器与负阻抗变换器的仿真分析 显见,输入电流与输入电压反相,从而证明该电路确实是一个负阻抗变换器,它将一个正电阻变换成了一个负电阻,等效阻值为R eq=-U m/I m≈-100(Ω).图7是以该等效负电阻去低消R LC串联二阶零输入响应电路中R7值(其中:u c3(0+)=0.1V),以获得无阻尼等幅振荡的应用电路,图8是其电容电压等幅振荡情况. 同理,负阻抗变换器还可以构成回转器、构成一个具有负内阻的电压源等.图7 R LC串联无阻尼等幅振荡电路Fig.7 R LC series not resistance equiamplitudevibrationcircu图8 Uc等幅振荡波形Fig.8 Equiamplitude vibration circu U c w aveform3 结 论 通过电路仿真工具PSPICE的使用,将理性认识与感性认识、理论与实际紧密地结合在一起,丰富了理论教学内容,弥补了实验手段不足,在有限的学时内,给学以生动的、更多的信息,开拓了学生的视野,激发了学生的学习兴趣,收效十分显著.参 考 文 献:[1] 邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,1999.[2] 徐 伟,张晓光.电路分析和模拟技术[M].香港:现代知识出版社,2002.・88・天 津 理 工 学 院 学 报 第19卷 第3期 。
PSpice回转器电路仿真设计实验报告

南京航空航天大学仿真实验报告课程名称电路实验与实践实验名称基于PSpice的回转器实验仿真班级姓名惠琦学号实验组别同实验者实验日期实验地点评定成绩审阅老师一、实验目的1.加深对回转器特性的认识,并对其实际应用有所了解。
2.研究如何用运算放大器构成回转器,并学习回转器的测试方法。
二、实验原理1.回转器是理想回转器的简称,它能将一端口上的电压(电流)“回转“成另一端口上的电流(电压)。
端口变量之间的关系为:I1=gU2 或u1=-ri2I2=-gU1 u2=ri1式中:r、g 为回转系数,r 为回转电阻,g 为回转电导。
2.两个负阻抗变换器实现回转器:用电阻接入时:Rin=1/(g2RL)一般情况:Zin=1/(g2ZL)回转电导:g=1/R三、实验仿真软件OrCAD PSpice仿真实验报告纸四、实验步骤1.测回转电导 g:实物实验步骤:回转器输入端接信号发生器,调得 US=1.5V(有效值),输出端接负载电阻 RL=200Ω,分别测 U1,U2,I1,求 g。
仿真步骤:原理图如下,搭建如图原理图并运行仿真,观察并记录 U1,U2,I1,求回转电导g。
2.记录不同频率下 U1、I1 的相位关系:实物实验步骤:回转器输出端接电容,C 分别取 0.1μ F、0.22μ F,用示波器观察 f 分别为 500Hz、1000Hz 时 U1 和 I1 的相位关系。
仿真步骤:原理图如下,其中电压源为VSIN(适合暂态分析),分析设置中选择暂态分析Transient,取合适的时间,用标记Mark功能标记 U1 和I1(实际标记的是采样电阻旁的电压),对 C 分别取 0.1μ F、0.22μ F,对f分别取500Hz、1000Hz(在VSIN中修改FREQ参数),进行暂态分析,观察并记录波形。
仿真实验报告纸3.测由模拟电感组成的并联谐振电路的 Uc~f 幅频特性:实物实验步骤:取 C1=0.1μ F 经回转器成为模拟电感,另取 C=0.22μ F,则f0=1.073kHz,符合要求。
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南京航空航天大学电路实验报告
回转器电路设计
姓名:***
学号:*********
指导老师:***
目录
一、实验目的 (2)
二、实验仪器 (2)
三、实验原理 (2)
四、实验要求 (3)
五、用pspice软件进行电路仿真并分析 (5)
六、实验内容 (9)
七、实验心得 (11)
八、附件(Uc – f 图) (12)
一、实验目的
1.加深对回转器特性的认识,并对其实际应用有所了解。
2.研究如何用运算放大器构成回转器,并学习回转器的测试方法。
二、实验仪器
1.双踪示波器
2.函数信号发生器
3.直流稳压电源
4.数字万用表
5.电阻箱
6.电容箱
7.面包板
8.装有pspice软件的PC一台
三、实验原理
1.回转器是理想回转器的简称。
它是一种新型、线性非互易的双端口元件,其电路符号如图所示。
其特性表现为它能够将一端口上的电压(或者电流)“回转”成另一端口上的电流(或者电压)。
端口变量之间的关系为
I1 = gu2 u1 = -ri2
I2 = gu1 u2 = ri1
式子中,r,g称为回转系数,r称为回转电阻,g称为回转电导。
2.两个负阻抗变换器实现回转器
图中回转电导为:
四、实验要求
先利用pspice软件进行电路仿真,(提示:仿真时做瞬态分析,信号源用Vsin ,做频率分析时,信号源用VAC)然后在实验室完成硬件测试:
1.用运算放大器构成回转器电路(电路构成见实验教材p216图9-24,其中电阻R的标称值为1000Ω),测量回转器的回转电导。
2.回转器的应用——与电容组合构成模拟电感。
3.用电容模拟电感器,组成一个并联谐振电路,并测出谐振频率以及绘制其Uc~f幅频特性曲线。
具体要求:
1.回转器输入端接信号发生器,调得Us=1.5V(有效值),输出端接负载电阻RL=200Ω,分别测出U1、U2及I1,求出回转电导g。
试回答改变负载电阻以及频率的大小对回转电导有何影响?
2.回转器输出端接电容,C分别取0.1μF和0.22μF,用示波器观察频率为500Hz、1000Hz 时U1和I1的相位关系,解释模拟电感是如何实现的。
要求画出测试U1和I1的相位关系的接线图,并用坐标纸分别画出两个不同C值时的U1和I1波形,记录其相位关系。
说明模拟电感的实现与频率的大小有何关系。
3.用C1回转后的模拟电感作并联谐振电路,谐振频率f0取1000Hz左右,确定C和C1的大小,信号源输出电压保持Us=1.5V(有效值)不变,改变频率(200Hz~2000Hz)测量Uc的值,同时观察us和uc的相位关系。
(要求串联一取样电阻1kΩ)
预习要求:
1.画出设计任务中完整的电路接线图,明确I1的测量方法,建议取样电阻取1kΩ。
2.电容不要取大于1μF的电解电容,以免误差大。
报告要求:
1.提交一份电路仿真实验报告。
2.现场整理测试数据和图表,与仿真结果比较,给出比较详细的分析和说明。
3.列出RLC并联谐振电路测量的数据,在坐标纸上绘制其Uc~f幅频特性。
3.总结该综合性实验的体会。
五、用pspice软件进行电路仿真并分析
1.测量回转电导g,仿真结果如图所示:
由仿真结果可知
U1 = 1.25V ;
I1 = 250.05uA
U2 = 249.99mV
所以,g = i1 / U2 = 250.05uA / 249.99mV = 1.00×S
2.回转器等效电感电路仿真
U1,i1相位图如下所示:
C=0.1uF f=500Hz
C=0.1uF f=1000Hz
C=0.22uF f=500Hz
C=0.22uF f=1000Hz 3.并联谐振电路仿真
Uc – f 幅频特性曲线
Us – Uc 相位关系图
六、实验内容
1.测量回转器的回转电导。
通过实验测得:U1 = 1.2V ;
I1 = 246.0uA
U2 = 243.2mV
所以,g = i1 / U2 = 246.0uA / 243.2mV = 1.01×S
可见实验值与理论值相符。
当负载电阻变化或者频率变化时,对回转电导没有影响。
2.测量回转器的输入伏安特性
由图像可知,当频率f分别取500Hz和1000Hz,电容C分别取0.1uF和0.22uF时,等效电感的感抗XL>>Ro,故从电路输入端口看,电路近于纯电感,其端口电压与电流间的相位差约为90度。
回转电感L=C/g^2 ,在电容C一定的情况下,g与频率大小无关,所以回转电感的大小与频率无关。
3.用电容模拟电感器,组成一个RLC并联谐振电路,并测出谐振频率。
频率/Hz 200 400 600 700 800 1000 相位/°90 70 58 53 40 7
Uc/V
0.200 0.427 0.743 0.954 1.185 1.543
频率/Hz 1059 1200 1300 1400 1600 2000 相位/°0 -25 -32 -40 -45 -69
Uc/V
1.522 1.426 1.284 1.142 0.911 0.650
七、实验心得
通过完成本次综合性实验的过程,我发现了自己在以前学习中的不扎实地方,本来以为自己会的地方,在真正运用的时候才发现掌握的并不是自己想的那样好。
比如pspice软件的使用,本来以为按书上的步骤一步一步来就做好了,也以为自己掌握了它的使用方法,但到了真正运用该软件去解决问题是才发现事实并非如此,面对pspice时,大脑一片茫然,只得翻书重新认真学习使用方法,最终才灵活运用该软件得到自己想要的结果。
并且通过本实验的不断出错及改错,巩固了我的理论知识,也增强了我面对元器件或实验仪器出现问题时的判断调试及解决问题的能力,不再像刚开始时仪器一有问题便问老师了。
本实验加深了我对运算放大器的使用的更深理解,也知道了可以用回转器来模拟电感元件,使得实验电路的搭建更加简便。
八、附件(Uc – f 图)。