自动控制原理 实验一 控制系统的电子模拟实验
《自控原理实验报告》
实验名称：实验一控制系统的电子模拟实验
实验数据记录与分析：
除比例环节和积分换节外，输出信号均接入一反相器再输入至示波器CH2通道。
1.比例环节
R0=200K、R1=100K时
传递环数G(s)=0.5，响应函数曲线如图所示
R0=200K、R1=500K时
传递环数G(s)=2.5，响应函数曲线如图所示
结论：理论上，由于G(s)=Uin/Uout=R1/R0，当R1=100K变化到500K时，在
输入信号不变的情况下，输出信号幅值应当变为原来的5倍。由虚拟示波器图像可知输出红线（CH2）代表Uout，当R1=100K变化到500K时，其幅值变为原来的5倍。这一结果符合理论分析结果。
2.积分环节
R0=500K、C=1uF时
传递环数G(s)=2/s，响应函数曲线如图所示
R0=500K、C=2uF时
传递环数G(s)=1/s，响应函数曲线如图所示
R0=500K、C=3uF时
传递环数G(s)=2/3s，响应函数曲线如图所示
结论：理论上，由于G(s)分别为2/s、1/s、2/3s，可知响应曲线图像为斜率分别为2、1、1.5的直线，在输入信号为1V、1Hz的方波时，在有信号输入的阶段响应曲线上升但是斜率不相同，在无信号输入的阶段响应曲线保持不变。由虚拟示波器图像可知输出红线（CH2）代表Uout。结果符合理论分析结果。
3.惯性环节
R0=200K、R1=200K、C=1uF时测量所得时间常数T=201.667ms
理论上，传递环数G(s)=1/(0.2s+1),时间常数理论值为0.2s，响应函数曲线如图所示
R0=200K、R1=200K、C=2uF时测量所得时间常数T=416.667ms
理论上，传递环数G(s)=1/(0.4s+1),时间常数理论值为0.4s，响应函数曲线如图所示
R0=200K、R1=100K、C=1uF时测量所得时间常数T=120ms
理论上，传递环数G(s)=0.5/(0.1s+1),时间常数理论值为0.1s，响应函数曲线如图所示
结论：实验测得时间常数与理论值基本符合。当R1、C发生变化的时候，各响应曲线的稳态值有所变化，响应时间也有所不同。R1不变，C增大时响应曲线的响应时间变长，但稳态值不变。C不变，R1减小时响应曲线的响应时间变短，稳态值也减小。
4.比例微分环节
已知G(s)=(R1+R2)/R0+R1R2Cs/(R0(R3Cs+1))
当R0=200K、R1=R2=100K、R3=10K、C=1uF时
理论上传递函数为G(s)=1+0.05s/(0.01s+1)
测量的响应曲线如图所示
当R0=500K、R1=R2=100K、R3=10K、C=1uF时
理论上传递函数为G(s)=0.4+0.02s/(0.01s+1)
测量的响应曲线如图所示
结论：实验图像与预期相符。当R0由200K变化到500K时，响应曲线的稳态值减小。
5.比例积分环节
已知G(s)=(1+R1Cs)/R0Cs
当R0=500K、R1=500K、C=1uF时
理论上传递函数为G(s)= (0.5s+1)/0.5s
测量的响应曲线如图所示
当R0=500K、R1=500K、C=2uF时
理论上传递函数为G(s)= (s+1)/s
测量的响应曲线如图所示
结论：实验结果与预期结果相符合。当C由1uF变化到2uF时，响应曲线在有信号输入的阶段的斜率减小为原来的一半。
6.振荡环节
R=4K时
理论上，传递环数G(s)=-100/(0.4s^2+4s+100)，响应函数曲线如图所示
R=40K时
理论上，传递环数G(s)= -100/(4s^2+40s+100)，响应函数曲线如图所示
R=400K时
理论上，传递环数G(s)= -100/(40s^2+400s+100)，响应函数曲线如图所示
结论：理论上，R=4K时，0<ζ<1，系统处于欠阻尼震荡环节。R=40K和400K 时，ζ>1，系统处于过阻尼状态。在实验过程中，当R由4K增大到400K的时候，响应曲线的震荡程度逐渐降低，但调整时间逐渐增加。这一结果符合理论分析结果
思考题
1. 实验中阶跃信号的幅值和宽度（高电平）应如何考虑为宜？
答：阶跃信号幅值的大小选择应适当考虑。过大会使系统动态特性的非线性因素增大，使线性系统变成非线性系统；过小也会使系统信噪比降低并且输出响应曲线不可能清楚显示或记录下来。
2、积分环节和惯性环节的主要差别是什么？在什么条件下惯性环节可视为积分环节？能否通过实验来验证？
答：惯性环节的特点是，当输入作阶跃变化时，输出不能立刻达到稳态值，瞬态输出以指数规律变化。而积分环节，当输入为单位阶跃信号时，输出为输入对时间的积分，输出随时间呈直线增长。当t趋于无穷大时，惯性环节可以近似地视为积分环节，当t趋于0时，惯性环节可以近似地视为比例环节。
3、如何通过实验测定惯性环节的时间常数？将测定的结果与理论值进行比较。
答：在惯性环节中，起始点的斜率等于k/T，故在起始点作该点的切线，与y=K相交的点的横坐标就是时间常数T。在实验中，运放并不是理想的，再加上元器件都有温度特性曲线，器件参数都有误差，所以输入输出曲线不可能像理论那样的线性。
《自动控制原理》
《自动控制原理》 实验报告 姓名： 学号： 专业： 班级： 时段： 成绩： 工学院自动化系
实验一 典型环节的 MATLAB仿真 一、实验目的 1．熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。 2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。 3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、实验原理 1．比例环节的传递函数为 K R K R R R Z Z s G200 , 100 2 ) ( 2 1 1 2 1 2= = - = - = - = 其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-3所示。 三、实验内容 按下列各典型环节的传递函数，建立相应的SIMULINK仿真模型，观察并记录其单位阶跃响应波形。 ①比例环节1 ) ( 1 = s G和2 ) ( 1 = s G； ②惯性环节 1 1 ) ( 1+ = s s G和 1 5.0 1 ) ( 2+ = s s G ③积分环节 s s G1 ) ( 1 = ④微分环节s s G= ) ( 1 ⑤比例+微分环节（PD）2 ) ( 1 + =s s G和1 ) ( 2 + =s s G ⑥比例+积分环节（PI） s s G1 1 ) ( 1 + =和s s G21 1 ) ( 2 + = 四、实验结果及分析 图1-3 比例环节的模拟电路及SIMULINK图形
① 仿真模型及波形图1)(1=s G 和2)(1=s G ② 仿真模型及波形图11)(1+= s s G 和1 5.01)(2+=s s G 11)(1+= s s G 1 5.01 )(2+=s s G ③ 积分环节s s G 1)(1= ④ 微分环节
《模拟电子技术基础》实验报告撰写模版
实验报告 实验名称单级共射放大电路 课程名称___电子技术实验（模拟） 院系部: 专业班级： 学生姓名：学号: 同组人:实验台号: 指导教师：成绩： 实验日期: 华北电力大学
实验报告的撰写要求 实验报告要能真实的反映实验过程和结果，是对实验进行总结、提高的重要环节，应当认真撰写。实验报告的要求是有理论分析，要实事求是，字迹要清楚，文理要通顺。 实验报告的内容包括： 1、实验目的及要求。 2、实验仪器：列出完成本次实验的实验条件。 3、实验原理：实验项目的已知条件、技术指标、实验电路。 4、实验步骤：根据实验内容的要求对电路进行测量与调整方法、出现的故 障以及排除故障的方法。 5、讨论与结论：总结实验心得体会和收获，解答思考题，对实验中存在的 问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。 6、原始数据记录：原始数据是指在实验过程中按照实验要求进行测量的、未经任何处理的数据和波形，是进行数据处理的依据。要求将实验教材中的“实验原始数据记录”撕下，粘贴在实验报告“实验原始数据粘贴处”，复印无效。
实验报告要求： 一、实验目的及要求 二、仪器用具 三、实验原理 四、实验步骤（包括实验结果与数据处理） 五、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。） 六、实验原始数据
一、实验目的及要求： 1. 学会放大器静态工作点的调试方法，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和最大不失真输出电压的测试方法。 3. 悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、仪器用具：略 三、实验原理 图1.2.1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。 图1.2.1 共射极单管放大器实验电路 在图1.2.1电路中，当流过偏置电阻1B R 和2B R 的电流远大于晶体管VT 的基极电流B I 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算： CC B2B1B1B U R R R U +≈ U CE ＝U CC －I C （R C ＋R F1 + R E ） 电压放大倍数： 1)1( // F R β++-=be L C V r R R β A 其中r be ＝200+26 (1+β)/I E 输入电阻：R i ＝R B1 // R B2 // [r be +(1+β)R F1] 输出电阻：R O ≈R C 四、实验步骤: 1. 调试静态工作点 接通＋12V 电源、调节R W ，使U E ＝2.0V ，测量U B 、U E 、U C 、R B2值。记入表1.2.1。 E U BE = U B - U E =0.665V ，U CE = U C - U E =5.8V,I C ≈I E = U E /R E =2/(1.1)=1.82mA 实验数据显示，Q 点的值满足放大电路的静态工作点要求，BJT 处于放大区。 C E BE B E I R U U I ≈+-≈1 F R
《模拟电子技术实验》实验指导书
北方民族大学 Beifang University of Nationalities 《模拟电子技术实验》课程指导书 北方民族大学教务处
北方民族大学 《模拟电子技术实验》课程指导书 编著杨艺丁黎明 校审杨艺 北方民族大学教务处 二〇一二年三月
《模拟电子技术实验》课程是工科类大学二年级学生必修的一门实践类课程。实验主要设备包括模拟电子技术实验箱、信号发生器、示波器、数字万用表、交流毫伏表和直流电源等。 课程教学要求是：通过该课程，学生学会正确使用常用的电子仪器，掌握三极管放大电路分析和设计方法，掌握集成运放的使用及运算放大电路各项性能的测量，学会查找并排除实验故障，初步培养学生实际工程设计能力，学会仿真软件的使用，掌握工程设计的概念和步骤，为以后学习和工作打下坚实的实践基础。 《模拟电子技术实验》课程内容包括基础验证性实验，设计性实验和综合设计实践三大部分。 基础验证性实验主要包括仪器设备的使用、双极性三极管电路的分析、负反馈放大电路的测量等内容。主要培养学生分析电路的能力，掌握电路基本参数的测量方法。 设计性实验主要包括运算电路的实现等内容。主要要求学生掌握基本电路的设计能力。 综合设计实践主要包括项目的选题、开题、实施和验收等过程，要求学生能够掌握电子产品开发的整个过程，提高学生的设计、制作、调试电路的能力。 实验要求大家认真做好课前预习，积极查找相关技术资料，如实记录实验数据，独立写出严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。 本书前八个实验项目由杨艺老师编写，实验九由丁黎明老师编写。全书由丁黎明老师提出课程计划，由杨艺老师进行校对和排版。参与本书课程计划制订的还有电工电子课程组的全体老师。 2012年3月1日
广西大学模拟电子技术实验答案汇总
实验一、 一、实验目的 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中，要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以接线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。 1.信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领： 1）按下电源开关。 2）根据需要选定一个波形输出开关按下。 3）根据所需频率，选择频率范围（选定一个频率分挡开关按下）、分别调节频率粗调和细调旋钮，在频率显示屏上显示所需频率即可。 4）调节幅度调节旋钮，用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意：信号发生器的输出端不允许短路。 2.交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围内，用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领： 1.为了防止过载损坏仪表，在开机前和测量前（即在输入端开路情况下）应先将量程 开关置于较大量程处，待输入端接入电路开始测量时，再逐档减小量程到适当位置。 2.读数：当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时，应读取0～10标度尺上的 示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时，应读取0～3标度尺上的示数。 3）仪表使用完后，先将量程开关置于较大量程位置后，才能拆线或关机。 3．双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。 操作要领： 1.时基线位置的调节开机数秒钟后，适当调节垂直（↑↓）和水平（←→）位移旋 钮，将时基线移至适当的位置。
自动控制原理MATLAB仿真实验报告
实验一 MATLAB 及仿真实验（控制系统的时域分析） 一、实验目的 学习利用MATLAB 进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性； 二、预习要点 1、 系统的典型响应有哪些？ 2、 如何判断系统稳定性？ 3、 系统的动态性能指标有哪些？ 三、实验方法 （一） 四种典型响应 1、 阶跃响应： 阶跃响应常用格式： 1、)(sys step ；其中sys 可以为连续系统，也可为离散系统。 2、),(Tn sys step ；表示时间范围0---Tn 。 3、),(T sys step ；表示时间范围向量T 指定。 4、),(T sys step Y =；可详细了解某段时间的输入、输出情况。 2、 脉冲响应： 脉冲函数在数学上的精确定义：0 ,0)(1)(0 ?==?∞ t x f dx x f 其拉氏变换为：) ()()()(1)(s G s f s G s Y s f === 所以脉冲响应即为传函的反拉氏变换。 脉冲响应函数常用格式： ① )(sys impulse ； ② ); ,();,(T sys impulse Tn sys impulse ③ ),(T sys impulse Y = （二） 分析系统稳定性 有以下三种方法： 1、 利用pzmap 绘制连续系统的零极点图； 2、 利用tf2zp 求出系统零极点； 3、 利用roots 求分母多项式的根来确定系统的极点 （三） 系统的动态特性分析 Matlab 提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step 、单位脉冲响应函数impulse 、零输入响应函数initial 以及任意输入下的仿真函数lsim.
模拟电子线路实验实验报告
模拟电子线路实验实验 报告 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
网络高等教育 《模拟电子线路》实验报告 学习中心：浙江建设职业技术学院奥鹏学习中心层次：高中起点专科 专业：电力系统自动化技术 年级： 12 年秋季 学号： 学生姓名：
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1.了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 2.了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 3.学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方 法。 二、基本知识 1．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 2．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 ①输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号； ②输出频率：10Hz~1MHz连续可调； ③幅值调节范围：0~10V P-P连续可调； ④波形衰减：20dB、40dB； ⑤带有6位数字频率计，既可作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频率计用。 注意：信号源输出端不能短路。 3．试述使用万用表时应注意的问题。
使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。 确定量程的原则： ①若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。 ②如果被测参数的范围未知，则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。 如屏幕显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。 4．试述TDS1002型示波器进行自动测量的方法。 按下“测量”按钮可以进行自动测量。共有十一种测量类型。一次最多可显示五种。 按下顶部的选项按钮可以显示“测量1”菜单。可以在“信源”中选择在其上进行测量的通道。可以在“类型”中选择测量类型。 测量类型有：频率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上升时间、下降时间、正频宽、负频宽。 三、预习题 1．正弦交流信号的峰-峰值=_2__×峰值，峰值=__根号2__×有效值。 2．交流信号的周期和频率是什么关系 两者是倒数关系。 周期大也就是频率小，频率大也就是周期长
参考答案模拟电子技术实验指导书
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1?熟悉示波器，低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，功能及使 用方法。 2?学习使用低频信号发生器和频率计。 3?初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。 二、实验原理 在电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图 1 —1所示。接线时应注意，为防止外 界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 交流奄伏表直流稳压电源 图1—1模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1.低频信号发生器 低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20V（峰-峰值）。 通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。 低频信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。 2.交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。 3.示波器 示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器，它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。示波器的种类很多，通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。 双踪示波器可同时观测两个电信号，需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时，选用双踪示波器比较合适。 本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数，正弦信号的波形参数是幅值u m、周期T （或频率f） 和初相；脉冲信号的波形参数是幅值4、周期T和脉宽T P。幅值U、峰峰值U P-P和有效值都可表示正弦量 U m、 1 的大小，但用示波器测U P-P较方便（用万用表交流电压档测得的是正弦量的有效值U斗）。由于频率f=丄, V2 T 所以测出周期T,即可算得频率。矩形脉冲电压，可用周期T,脉宽T P和幅值Un三个参数来描述。T P与T 之比称为占空比。 三、实验内容和步骤 1 .检查示波器
自动控制原理MATLAB仿真实验
传递函数及方框图的建立（典型环节） 一、实验目的 1．熟悉MATLAB 桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK 功能模块的使用方法。 2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。 3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、SIMULINK 的使用 MATLAB 中SIMULINK 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。利用SIMULINK 功能模块可以快速的建立控制系统的模型，进行仿真和调试。 1．运行MATLAB 软件，在命令窗口栏“>>”提示符下键入simulink 命令，按Enter 键或在工具栏单击按钮，即可进入如图1-1所示的SIMULINK 仿真环境下。 2．选择File 菜单下New 下的Model 命令，新建一个simulink 仿真环境常规模板。 3．在simulink 仿真环境下，创建所需要的系统。 以图1-2所示的系统为例，说明基本设计步骤如下: 1）进入线性系统模块库，构建传递函数。点击simulink 下的“Continuous ”，再将右边窗口中“Transfer Fen ”的图标用左键拖至新建的“untitled ”窗口。 2）改变模块参数。在simulink 仿真环境“untitled ”窗口中双击该图标，即可改变传递函数。其中方括号内的数字分别为传递函数的分子、分母各次幂由高到低的系数，数字之间用空格隔开；设置完成后，选择OK ，即完成该模块的设置。 3）建立其它传递函数模块。按照上述方法，在不同的simulink 的模块库中，建立系统所需的传递函数模块。例:比例环节用“Math ”右边窗口“Gain ”的图标。 4）选取阶跃信号输入函数。用鼠标点击simulink 下的“Source ”，将右边窗口中“Step ”图标用左键拖至新建的“untitled ”窗口，形成一个阶跃函数输入模块。 5）选择输出方式。用鼠标点击simulink 下的“Sinks ”，就进入输出方式模块库，通常选用“Scope ”的示波器图标，将其用左键拖至新建的“untitled ”窗口。 6）选择反馈形式。为了形成闭环反馈系统，需选择“Math ” 模块库右边窗口“Sum ”图1-1 SIMULINK 仿真界面 图1-2 系统方框图
大工15秋《模拟电子线路实验》实验报告参考答案
大工15秋《模拟电子线路实验》实验报告参考答案 实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 3、学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方法 二、基本知识 1．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 答：模拟电子技术试验箱布线区：用来插接元件和导线，搭建实验电路。配有2只8脚集成电路插座和1只14脚集成电路插座。结构及导电机制：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 2．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 答：NEEL-03A型信号源的主要技术特性： ①输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号；②输出频率：10Hz~1MHz连续可调；
③幅值调节范围：0~10VP-P连续可调； ④波形衰减：20dB、40dB； ⑤带有6位数字频率计，既可作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频率计用。 3．试述使用万用表时应注意的问题。 答：应注意使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。 确定量程的原则： ①若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。 ②如果被测参数的范围未知，则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。如屏幕显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。2、了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 三、预习题 1．正弦交流信号的峰-峰值×峰值，峰值×有效值。 2．交流信号的周期和频率是什么关系？答：互为倒数，f=1/T，T=1/f
模拟电子技术标准实验报告
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的： 1、熟悉交流毫伏表、低频信号发生器，双踪示波器主要技术性能和面板开关、旋钮的名称和作用。 2、学会上述仪器的正确使用。 3、初步掌握用示波器观察，测量正弦信号的波形参数及计算方法。 二、实验原理： 在电子电路测试和实验中，常用的电子仪器有交流毫伏表，低频信号发生器，双踪示波器，直流稳压电源以及其它仪器，它们与被测(实验)电路的关系，如图2-1.1所示。 图2-1.1 常用电子仪器接线框图 在电子测量中，应特别注意各仪器的“共地”问题，即各台仪器与被测电路的“地”应可靠地连接在一起。合理的接地是抑制干扰的重要措施之一，否则，可能引入外来干扰，导致参数不稳定，测量误差增大。 模电实验室的常用仪器: YJ—44型直流稳压电源；SX2172型交流毫伏表； XD1B型低频信号发生器；SS-5702型双踪示波器； *BS1A型失真度测量仪。 三、实验内容 1、用交流毫伏表测量低频信号发生器的输出(衰减)电压。将信号发生器频率调节在1KHz。电压“输出衰减”开关分别置于不同的衰减db位置上，调节信号发生器的“幅度”使电表指示在4V，用交流毫伏表测量其输出电压值。 1
2、用双踪示波器Y轴任一输入通道探头，测量示波器“校正电压”读出荧屏显示波形的U P-P 值和频率?。 3、用交流毫伏表及双踪示波器测量低频信号发生器或稳压电源的输出电压及周期的数值。记入表2-1.2。 四、思考题： 1、示波器荧光屏上的波形不断移动不能稳定，试分析其原因。调节哪些旋钮才能使波形稳定不变。 答：用示波器观察信号波形，只有当示波器内部的触发信号与所测信号同步时，才能在荧光屏上观察到稳定的波形。若荧光屏上的波形不断移动不能稳定，说明触发信号与所测信号不同步,即扫描信号（X轴）频率和被测信号（Y轴）频率不成整数倍的关系（?x≠n?y）,从而使每一周期的X、Y轴信号的起扫时间不能固定，因而会使荧光屏上显示的波形不断的移动。此时，应首先检查“触发源”开关（SOURCE）是否与Y轴方式同步（与信号输入通道保持一致）；然后调节“触发电平”（LEVEL），直至荧光屏上的信号稳定。 2、在测量中交流毫伏表和示波器荧光屏测同一输入电压时，为什么数据不同?测量直流电压可否用交流毫伏表，为什么? 答：交流毫伏表和示波器荧光屏测同一输入电压时数据不同是因为交流毫伏表的读数为正弦信号的有效值，而示波器荧光屏所显示的是信号的峰峰值。 不能用交流毫伏表测量直流电压。因为交流毫伏表的检波方式是交流有效值检波，刻度值是以正弦信号有效值进行标度的，所以不能用交流毫伏表测量直流电压。 2
大学《模拟电子线路实验》实验报告
大连理工大学网络高等教育《模拟电子线路》实验报告 学习中心：奥鹏教育中心 层次：高中起点专科 专业：电力系统自动化 年级： 学号： 学生姓名：杨
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 答：1.了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 2.了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 3.学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。 二、基本知识 1．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 答：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 2．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 答：1.输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号； 2.输出频率：10HZ~1HZ连续可调； 3.幅值调节范围：0~10Vp-p连续可调； 4.波形衰减：20db、40db； 5.带有6位数字频率计，即可作为信号源的输出监视仪表，也可以作为外侧频率计使用。 3．试述使用万用表时应注意的问题。 答：使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。 确定量程的原则： 1.若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。 2.如果被测参数的范围未知，则选择所需功能的最大量程测量，根据粗侧结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加精准的数值。 如屏幕显示“1”，表明以超过量程范围，需将量程开关转至相应档位上。 3.在测量间歇期和实验结束后，不要忘记关闭电源。 三、预习题 1．正弦交流信号的峰-峰值=__2__×峰值，峰值=__√2__×有效值。 2．交流信号的周期和频率是什么关系？ 答：周期和频率互为倒数。T=1/f f=1/T
模拟电子技术教程课后习题答案大全
第1章习题答案 1. 判断题：在问题的后面括号中打√或×。 （1）当模拟电路的输入有微小的变化时必然输出端也会有变化。（√） （2）当模拟电路的输出有微小的变化时必然输入端也会有变化。（×） （3）线性电路一定是模拟电路。（√） （4）模拟电路一定是线性电路。（×） （5）放大器一定是线性电路。（√） （6）线性电路一定是放大器。（×） （7）放大器是有源的线性网络。（√） （8）放大器的增益有可能有不同的量纲。（√） （9）放大器的零点是指放大器输出为0。（×） （10）放大器的增益一定是大于1的。（×） 2 填空题： （1）放大器输入为10mV电压信号，输出为100mA电流信号，增益是10S。 （2）放大器输入为10mA电流信号，输出为10V电压信号，增益是1KΩ。 （3）放大器输入为10V电压信号，输出为100mV电压信号，增益是0.01 。 （4）在输入信号为电压源的情况下，放大器的输入阻抗越大越好。 （5）在负载要求为恒压输出的情况下，放大器的输出阻抗越大越好。 （6）在输入信号为电流源的情况下，放大器的输入阻抗越小越好。 （7）在负载要求为恒流输出的情况下，放大器的输出阻抗越小越好。 （8）某放大器的零点是1V，零漂是+20PPM，当温度升高10℃时，零点是 1.0002V 。（9）某放大器可输出的标准正弦波有效值是10V，其最大不失真正电压输出+U OM是14V，最大不失真负电压输出-U OM是-14V 。 （10）某放大器在输入频率0~200KHZ的范围内，增益是100V/V，在频率增加到250KHZ时增益变成约70V/V，该放大器的下限截止频率f L是0HZ，上限截止频率f H是250KHZ，通频带 f BW是250KHZ。 3. 现有：电压信号源1个，电压型放大器1个，1K电阻1个，万用表1个。如通过实验法求信号源的 内阻、放大器的输入阻抗及输出阻抗，请写出实验步骤。 解:提示：按照输入阻抗、输出阻抗定义完成，电流通过测电阻压降得到。 4. 现有：宽频信号发生器1个，示波器1个，互导型放大器1个，1K电阻1个。如通过实验法求放大 器的通频带增益、上限截止频率及下限截止频率，请写出实验步骤。 解: 提示：放大器输入接信号源，输出接电阻，从0HZ开始不断加大频率，由示波器观测输入信号和输出信号的幅值并做纪录，绘出通频带各点图形。 第2章习题答案
自动控制原理MATLAB仿真实验
自动控制原理MATLAB仿真实验 实验一典型环节的MATLAB仿真 一、实验目的 1．熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。 2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。 3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、SIMULINK的使用 MATLAB中SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。利用SIMULINK功能模块可以快速的建立控制系统的模型，进行仿真和调试。 1．运行MATLAB软件，在命令窗口栏“>>”提示符下键入simulink命令，按Enter 键或在工具栏单击按钮，即可进入如图1-1所示的SIMULINK仿真环境下。 2．选择File菜单下New下的Model命令，新建一个simulink仿真环境常规模板。 图1-1 SIMULINK仿真界面图1-2 系统方框图
3．在simulink 仿真环境下，创建所需要的系统。 以图1-2所示的系统为例，说明基本设计步骤如下: 1）进入线性系统模块库，构建传递函数。点击simulink 下的“Continuous ”，再将右边窗口中“Transfer Fen ”的图标用左键拖至新建的“untitled ”窗口。 2）改变模块参数。在simulink 仿真环境“untitled ”窗口中双击该图标，即可改变传递函数。其中方括号内的数字分别为传递函数的分子、分母各次幂由高到低的系数，数字之间用空格隔开；设置完成后，选择OK ，即完成该模块的设置。 3）建立其它传递函数模块。按照上述方法，在不同的simulink 的模块库中，建立系统所需的传递函数模块。例:比例环节用“Math ”右边窗口“Gain ”的图标。 4）选取阶跃信号输入函数。用鼠标点击simulink 下的“Source ”，将右边窗口中“Step ”图标用左键拖至新建的“untitled ”窗口，形成一个阶跃函数输入模块。 5）选择输出方式。用鼠标点击simulink 下的“Sinks ”，就进入输出方式模块库，通常选用“Scope ”的示波器图标，将其用左键拖至新建的“untitled ”窗口。 6）选择反馈形式。为了形成闭环反馈系统，需选择“Math ” 模块库右边窗口“Sum ”图标，并用鼠标双击，将其设置为需要的反馈形式（改变正负号）。 7）连接各元件，用鼠标划线，构成闭环传递函数。 8）运行并观察响应曲线。用鼠标单击工具栏中的“”按钮，便能自动运行仿真环境下的系统框图模型。运行完之后用鼠标双击“Scope ”元件，即可看到响应曲线。 三、实验原理 1．比例环节的传递函数为 221211()2100,200Z R G s R K R K Z R =-=-=-== 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-3所示。
大工15春(秋)《模拟电子线路实验》实验报告(标准答案)
网络高等教育《模拟电子线路》实验报告 学习中心： 层次：高中起点专科 专业： 年级：年春/秋季 学号： 学生姓名：
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1．了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 2．了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 3．学习并掌握TDS1002 型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。 二、基本知识 4．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 答：模拟电子技术试验箱布线区：用来插接元件和导线，搭建实验电路。配有2 只8 脚集成电路插座和 1 只14 脚集成电路插座。结构及导电机制：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 5．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 答：NEEL-03A 型信号源的主要技术特性： ①输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号； ②输出频率：10Hz~1MHz 连续可调； ③幅值调节范围：0~10VP-P 连续可调； ④波形衰减：20dB、40dB； ⑤带有 6 位数字频率计，既可作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频率计用。 注意：信号源输出端不能短路。 6．试述使用万用表时应注意的问题。 答：应注意使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。确定量程的原则： ①若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。 ②如果被测参数的范围未知，则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。如屏幕显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。
大连理工大学 《模拟电子线路实验》实验报告
网络高等教育 《模拟电子线路》实验报告 学习中心：咸阳远程网络教育学校奥鹏学习中心 层次：高中起点专科 . 专业：电力系统自动化技术 . 年级： 2015 年春季 . 学号 161586128155 . 学生姓名：惠伟 .
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1．了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 2．了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 3．学习并掌握TDS1002 型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。 二、基本知识 4．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 答：模拟电子技术试验箱布线区：用来插接元件和导线，搭建实验电路。配有2 只8 脚集成电路插座和 1 只14 脚集成电路插座。结构及导电机制：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 5．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 答：NEEL-03A 型信号源的主要技术特性： ①输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号； ②输出频率：10Hz~1MHz 连续可调； ③幅值调节范围：0~10VP-P 连续可调； ④波形衰减：20dB、40dB； ⑤带有 6 位数字频率计，既可作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频率计用。 注意：信号源输出端不能短路。 6．试述使用万用表时应注意的问题。 答：应注意使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。确定量程的原则： ①若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。 ②如果被测参数的范围未知，则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。如屏幕显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。
模拟电子技术实验报告
姓名：赵晓磊学号：1120130376 班级：02311301 科目：模拟电子技术实验B 实验二：EDA实验 一、实验目的 1.了解EDA技术的发展、应用概述。 2. 掌握Multisim 1 3.0 软件的使用，完成对电路图的仿真测试。 二、实验电路
三、试验软件与环境 Multisim 13.0 Windows 7 (x64) 四、实验内容与步骤 1.实验内容 了解元件工具箱中常用的器件的调用、参数选择。 调用各类仿真仪表，掌握各类仿真仪表控制面板的功能。 完成实验指导书中实验四两级放大电路实验（不带负反馈）。 2.实验步骤 测量两级放大电路静态工作点，要求调整后Uc1 = 10V。 测定空载和带载两种情况下的电压放大倍数，用示波器观察输入电压和输出电压的相位关系。 测输入电阻Ri，其中Rs = 2kΩ。 测输出电阻Ro。 测量两级放大电路的通频带。 五、实验结果 1. 两级放大电路静态工作点 断开us，Ui+端对地短路
2. 空载和带载两种情况下的电压放大倍数接入us，Rs = 0 带载： 负载： 经过比较，输入电压和输出电压同相。 3. 测输入电阻Ri Rs = 2kΩ，RL = ∞ Ui = 1.701mV
Ri = Ui/(Us-Ui)*Rs = 11.38kΩ 4. 测输出电阻Ro Rs = 0 RL = ∞，Uo’=979.3mV RL = 4.7kΩ，Uo = 716.7mV Ro = (Uo’/Uo - 1)*R = 1.72kΩ 5. 测量两级放大电路的通频带电路最大增益49.77dB 下限截止频率fL = 75.704Hz 上限截止频率fH = 54.483kHz 六、实验收获、体会与建议
自动控制原理仿真实验
实验一一阶惯性系统特性仿真分析 1 实验目的：熟悉仿真模块及参数设定方法，研究一阶惯性环节闭环传递函数参数T和K对系统单位阶跃响应性能的影响。 2 实验方法：利用SIMULINK建立系统结构图。见图1。 3 实验内容：按照仿真图要求，从SIMULINK库中取出相应的模块，并连接闭合的系统结构图。闭环传函G(s)=K/(Ts+1),K=1,T=0.2秒，观察阶跃相应曲线。重复改变T 分别为0.5秒、0.8秒观察阶跃相应曲线的变化。计算一阶系统的动态响应指标tr和ts。 4 实验步骤：启动计算机，运行Matlab软件，启动Simulink程序，按照内容要求组装控制系统，做好实验准备。 5 实验结果分析及结论： ①求出一界系统单位阶跃响应函数表达式，计算T=0.2,0.5,0.8时的响应指标tr和ts。 ② T逐渐增大时，上升时间tr和调节时间ts怎样变化？ ③ T逐渐减小时，系统的闭环极点怎样变化？ ④ T一定K增大时，系统的tr和ts怎样变化？闭环极点怎样变化？ ⑤一界系统一定稳定吗？为什么？ ⑥结论。 图1 一阶系统仿真
实验二二阶系统单位阶跃响应仿真分析 1 实验目的：学习利用SIMULINK库中的模块构成二阶系统的方法。分析二界系统的阻尼系数zhita对系统稳定性的影响。 2 实验方法：利用SIMULINK建立系统结构图。见图2。 3 实验内容：选择适当的仿真模块构成上述系统。令Wn=1。别选取zhita=1.5>1(过阻尼)、zhita=1(临界阻尼)、0 模拟电子技术 习题答案 电工电子教学部 2012.2 第一章 绪论 一、填空题： 1. 自然界的各种物理量必须首先经过 传感器 将非电量转换为电量，即 电信号 。 2. 信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的 频谱 。 3. 通过傅立叶变换可以实现信号从 时域 到频域的变换。 4. 各种信号各频率分量的 振幅 随角频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱。 5. 各种信号各频率分量的 相位 随角频率变化的分布，称为该信号的相位频谱。 6. 周期信号的频谱都由 直流分量 、基波分量 以及 无穷多项高次谐波分量 组成。 7. 在时间上和幅值上均是连续的信号 称为模拟信号。 8. 在时间上和幅值上均是离散的信号 称为数字信号。 9. 放大电路分为 电压放大电路 、电流放大电路、互阻放大电路 以及 互导放大电路 四类。 10. 输入电阻 、输出电阻 、增益 、 频率响应 和 非线性失真 等主要性能指标是衡量放大电路的标准。 11. 放大电路的增益实际上反映了 电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量 的能力。 12. 放大电路的电压增益和电流增益在工程上常用“分贝”表示，其表达式分别是 dB lg 20v A =电压增益 、dB lg 20i A =电流增益 。 13. 放大电路的频率响应指的是，在输入正弦信号情况下，输出随 输入信号频率连续变化 的稳态响应。 14. 幅频响应是指 电压增益的模与角频率 之间的关系 。 15. 相频响应是指 放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率 之间的关系 。 二、某放大电路输入信号为10pA 时，输出为500mV ，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？ 解： Ω105A 10V 50pA 10mV 5001011i o r ?==== -.i v A 属于互阻放大电路 三、某电唱机拾音头内阻为1MΩ，输出电压为1V （有效值），如果直接将它与10Ω扬声器连接，扬声器上 的电压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，它的输入电阻R i =1MΩ，输出电阻R o =10Ω，电压增益为1，试求这时扬声器上的电压。该放大电路使用哪一类电路模型最方便？ 解：直接将它与10Ω扬声器连接， 扬声器上的电压V 10V 1Ω 10Ω 10V 1Ω10M Ω1Ω1056o -=?≈?+= V 在拾音头与扬声器之间接入放大电路后，使用电压放大电路模型，则等效电路如下图所示 模拟电子技术实验II 教学指导书 课程代码：021********* 湘潭大学 信息工程学院 2017年10月8日 前言 一、实验总体目标 本课程为电子信息类专业本科生的学科基础课程。通过实验培养学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。通过规范的实验操作训练，使学生学会操作常用的电子仪器设备，掌握基本的模拟电路构建方法和实验调试的基本技能。 1．掌握常用电子仪器的选用及测试方法。 2．针对简单的模拟电路，能正确调试电路参数，掌握基本参数测试与功能分析方法。 3．针对简单的工程问题，能依据实验故障现象，分析问题并解决问题。 4．能正确观察实验现象、记录实验数据、并自拟部分数据表格，并通过正确分析实验结果，得出结论，撰写符合要求的实验报告。 5. 具备电子电路仿真软件的初步应用能力。 二、适用专业年级 电子信息类专业二年级本科学生。 三、先修课程 大学物理、电路分析基础、模拟电子技术实验II 四、实验项目及课时分配 五、实验环境 模拟电路实验台：72套。主要配置：多种模拟电路实验模块、直流电压源、直流电压表、万用表、信号发生器、示波器、交流毫伏表等，仿真实验配置：PC机、Multisim 10电路仿真分析仿真软件。 六、实验总体要求 1、每次实验前预习实验原理，做好实验方案设计和理论计算，仿真分析观察与测试，提交实验预习报告； 2、正确使用电压表、万用表、信号发生器、示波器、交流毫伏表等实验设备； 3、按电路图联接实验线路和合理布线，能初步分析并排除故障； 4、具有根据实验任务确定实验方案、设计实验线路和选择仪器设备的初步能力； 5、认真观察实验现象，正确读取实验数据和记录实验波形并加以检查和判断，分析实验结果，正确撰写实验报告。 实验一 常用电子仪器的使用 一、 实验目的 1．熟悉示波器，低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，功能及使 用方法。 2．学习使用低频信号发生器和频率计。 3．初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。 二、实验原理 在电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1—1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 图1—1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1． 低频信号发生器 低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20V （峰-峰值）。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。 低频信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。 2．交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。 3．示波器 示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器，它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。示波器的种类很多，通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。 双踪示波器可同时观测两个电信号，需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时，选用双踪示波器比较合适。 本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数，正弦信号的波形参数是幅值U m 、周期T （或频率f ）和初相；脉冲信号的波形参数是幅值U m 、周期T 和脉宽T P 。幅值U m 、峰峰值U P-P 和有效值都可表示正弦量的大小，但用示波器测U P-P 较方便(用万用表交流电压档测得的是正弦量的有效值U= 2 m U )。由于频率f= T 1 , 所以测出周期T ，即可算得频率。矩形脉冲电压，可用周期T ，脉宽T P 和幅值U m 三个参数来描述。T P 与T 之比称为占空比。 三、 实验内容和步骤模拟电子技术习题答案1
模拟电子技术实验II指导书(2017版)
参考答案 模拟电子技术实验指导书(2012)