试验二半导体激光器P―I特性曲线的绘制

试验二半导体激光器P―I特性曲线的绘制
试验二半导体激光器P―I特性曲线的绘制

实验二半导体激光器P―I特性曲线的绘制

一、实验目的

1、学习半导体激光器的发光原理。

2、了解半导体激光器输出光功率与注入电流的关系。

3、掌握半导体激光器P-I特性曲线的测试及绘制方法。

二、实验内容

测量半导体激光器的输出光功率和注入电流,并画出P-I关系曲线。

三、实验原理

半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如图2-1所示,该特性有一个转折点,相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流),用I th表示。在阈值电流以下,激光器工作于自发发射,输出荧光,光功率很小。在门限电流以上,激光器工作于受激发射,输出激光,光功率随驱动电流迅速上升,基本成线性关系;激光器的电流与电压的关系类似于正向二极管的特性,如图2-2所示。

图2-1 激光器的功率特性图2-2 激光器的伏安特性

阈值条件就是光谐振腔中维持光振荡的条件。设受激发射所产生的光介质的平均增益系数(单位长度上的增益)为g,光介质的平均损耗系数为a,则光谐振腔产生和维持

光振荡的条件为光子在光谐振腔中来回反射一次所产生的光能增益大于或等于光能的损耗,用公式表示为:

(2-1)

式中L 为光谐振腔的长度,r1、r2分别为光谐振腔两端镜面的反射系数(O

门限状态下的增益系数为th g 为:

(2-2)

式中J th 为门限状态下注入有源区的电流密度,β为平均增益因子,其值取决于激光器的材料与结构,从电流密度J th 按下式可决定门限电流I th 为:

(2-3)

式中b 为有源区宽度,ξ>1为电流侧向扩展因子,可使ξ接近1,故能获得小的门限电流。激光器功率特性的线性程度对模拟光纤传输系统的非线性失真指标影响很大。

半导体激光二极管(LD)或简称半导体激光器与发光二极管LED 不同,它通过受激辐射发光,是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同,导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW)辐射,而且输出光发散角窄(垂直发散角为30—50°,水平发散角为0~30°),与单模光纤的耦合效率高(约30%~50%),辐射光谱线窄,适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速(>20GHz)直接调制。

对于线性度良好的半导体激光器,输出功率可以表示为:

(2-4)

其中

(2-5)

这里的量子效率ηint ,表征注入电子通过受激辐射转化为光子的比例。在高于阈值区域,大多数半导体激光器的ηint 接近1。

式(2-4)表明,激光输出功率决定于内量子效率和光腔损耗,并随着电流而增大,当注入电流I>I th 时,输出功率与I 成线性关系,其增大的速率即P-I 曲线的斜率,称为斜率效率

D e

q

h dI dP ηω2= (2-6)

P-I特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时,应选择阈值电流I th尽可能小,I th对应P值小,而且没有扭折点的半导体激光器,这样的激光器工作电流小,工作稳定性高,消光比大,而且不易产生光信号失真。同时要求P-I曲线的斜率适当,斜率太小,则要求驱动信号太大,给驱动电路带来麻烦;斜率太大,则会出现光反射噪声,使自动光功率控制环节调整困难。半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点,微小的电流变化会导致光功率输出变化,是光纤通信中最重要的一种光源,激光二极管可以看作为一种光学振荡器,要形成光的振荡,就必须要有光放大机制,也即激活介质处于粒子数反转分布,而且产生的增益足以抵消所有的损耗。将开始出现净增益的条件称为阈值条件。一般用注入电流值来标定阈值条件,也即阈值电流I th,当输入电流小于I th 时,其输出光为非相干的荧光,类似于LED发光,当输入电流大于I th时,则输出光为激光,且输入电流和输出光功率成线性关系,该实验就是对该线性关系进行测量,以验证P-I的线性关系。

图2-3 LD半导体激光器P-I曲线示意图

四、实验仪器

双通道示波器,光纤通信实验仪,光功率计,光跳线,万用表。

五、实验步骤

(以下实验步骤以1310nm光端机部分讲解,即实验仪左边的模块;1550nm光端机部分与其相同。)

1、关闭实验仪电源,用导线连接“模拟信号源”的正弦波输出端口和“1310nm光发

送模块”的模拟信号输入端口P203。

2、将光发送模块中的激光器注入电流调节电位器R277逆时针旋转到头(即箭头最

小端),将输入模拟信号衰减调节电位器R258逆时针旋转到头(即箭头最小端),使驱动电流和输入信号都处于最小值。

3、将单刀双掷开关S200拨向模拟传输方向(右边),拨出电路中的跳线帽(J200),

使其处于断开状态,在两测量挂片(NS201、NS200)的中间串接一块电流表。

4、将光发送模块中的TX端口用光跳线与光功率计端口相接,连接时将光纤小心地

插入光功率计的连接端口,连接时保证光跳线连接处的凸起部分与光功率计端口

的凹槽部分完全吻合,拧紧固定帽。

5、接通实验仪电源开关,调节电位器R258到适当位置(一般为中间位置),送入稳

定的模拟信号,慢慢调节电位器R277,读取所测得的电流值及对应的光功率值,填入表2-1中。

6、实验结束后关掉各电源开关,拆下导线、光跳线及光功率计,将实验仪还原,将

各仪器摆放整齐。

表2-1

六、实验报告要求

整理所有实验数据,参考图2-1用坐标纸画出P-I特性曲线,标出阈值电流值。

实验一 半导体激光器P-I特性曲线测量

实验一半导体激光器P-I特性曲线测量 一、实验目的: 1.了解半导体光源和光电探测器的物理基础; 2.了解发光二极管(LED)和半导体激光二极管(LD)的发光原理和相关特性; 3.了解PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)的工作原理和相关特性; 4.掌握有源光电子器件特性参数的测量方法; 二、实验原理: 光纤通信中的有源光电子器件主要涉及光的发送和接收,发光二极管(LED)和半导体激光二极管(LD)是最重要的光发送器件,PIN光电二极管和APD光电二极管则是最重要的光接收器件。 1.发光二极管(LED)和半导体激光二极管(LD): LED是一种直接注入电流的电致发光器件,其半导体晶体内部受激电子从高能级回复到低能级时发射出光子,属自发辐射跃迁。LED为非相干光源,具有较宽的谱宽(30~60nm)和较大的发射角(≈100°),常用于低速、短距离光波系统。 LD通过受激辐射发光,是一种阈值器件。LD不仅能产生高功率(≥10mW)辐射,而且输出光发散角窄,与单模光纤的耦合效率高(约30%—50%),辐射光谱线窄(Δλ=0.1-1.0nm),适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速(>20GHz)直接调制,非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 使粒子数反转从而产生光增益是激光器稳定工作的必要条件,对于处于泵浦条件下的原子系统,当满足粒子数反转条件时将会产生占优势的(超过受激吸收)受激辐射。在半导体激光器中,这个条件是通过向P型和N型限制层重掺杂使费密能级间隔在PN结正向偏置下超过带隙实现的。当有源层载流子浓度超过一定值(称为透明值),就实现了粒子数反转,由此在有源区产生了光增益,在半导体内传播的输入信号将得到放大。如果将增益介质放入光学谐振腔中提供反馈,就可以得到稳定的激光输出。 (1) LED和LD的P-I特性与发光效率: 图1是LED和LD的P-I特性曲线。LED是自发辐射光,所以P-I曲线的线性范围较大。 LD有一阈值电流I th ,当I>I th 时才发出激光。在I th 以上,光功率P随I线性增加。 图1:LD和LED的P-I特性曲线 (a) LD的P-I特性曲线 (b) LED的P-I特性曲线

光的偏振 实验报告.doc

光的偏振 实验仪器: 光具座、半导体激光器、偏振片、1/4波片、激光功率计。 实验原理: 自然光经过偏振器后会变成线偏振光。偏振片既可作为起偏器使用,亦可作为检偏器使用。 马吕斯定律:马吕斯指出:强度为I0的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不考虑吸收)为I=I0cos2。(是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。) 当光法向入射透过1/4波片时,寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π/2或其奇数倍。当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角,出射后成椭圆偏振光。特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光。 实验1、2光路图: 实验5光路图: 实验步骤: 1.半导体激光器的偏振特性: 转动起偏器,观察其后的接受白屏,记录器功率最大值和最小值,以及对应的角度,求出半导体激光的偏振度。 2。光的偏振特性——验证马吕斯定律: 利用现有仪器,记录角度变化与对应功率值,做出角度与功率关系曲线,并与理论值进行比较。 5.波片的性质及利用: 将1/4波片至于已消光的起偏器与检偏器间,转动1/4波片观察已消光位置,确定1/4波片光轴方向,改变1/4波片的光轴方向与起偏器的偏振方向的夹角,对应每个夹角检偏器转动一周,观察输出光的光强变化并加以解释。

实验数据: 实验一: 实验二: 实验五: 数据处理: 实验一: 计算得半导体激光的偏振度约为 故半导体激光器产生的激光接近于全偏振光。实验二: 绘得实际与理论功率值如下:

进行重叠发现二者的图线几乎完全重合,马吕斯定律得到验证。实验五:见“实验数据”中的表格

总结与讨论: 本次实验所用仪器精度较高,所得数据误差也较小。 当光法向入射透过1/4波片时,寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π/2或其奇数倍。当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角,出射后成椭圆偏振光。特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光,这就是实验五中透过1/4波片的线 偏光成为不同偏振光的原因。XX大学生实习报告总结 3000字 社会实践只是一种磨练的过程。对于结果,我们应该有这样的胸襟:不以成败论英雄,不一定非要用成功来作为自己的目标和要求。人生需要设计,但是这种设计不是凭空出来的,是需要成本的,失败就是一种成本,有了成本的投入,就预示着的人生的收获即将开始。 小草用绿色证明自己,鸟儿用歌声证明自己,我们要用行动证明自己。打一份工,为以后的成功奠基吧! 在现今社会,招聘会上的大字板都总写着“有经验者优先”,可是还在校园里面的我们这班学子社会经验又会拥有多少呢?为了拓展自身的知识面,扩大与社会的接触面,增加个人在社会竞争中的经验,锻炼和提高自己的能力,以便在以后毕业后能真正的走向社会,并且能够在生活和工作中很好地处理各方面的问题记得老师曾说过学校是一个小社会,但我总觉得校园里总少不了那份纯真,那份真诚,尽管是大学高校,学生还终归保持着学生身份。而走进企业,接触各种各样的客户、同事、上司等等,关系复杂,但你得去面对你从没面对过的一切。记得在我校举行的招聘会上所反映出来的其中一个问题是,学生的实际操作能力与在校的理

半导体激光器pi特性测试实验

太原理工大学现代科技学院 课程实验报告 专业班级 学号 姓名 指导教师

实验名称 半导体激光器P-I 特性测试实验 同组人 专业班级 学号 姓名 成绩 一、 实验目的 1. 学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理 2. 了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系 3. 掌握半导体激光器P (平均发送光功率)-I (注入电流)曲线的测试方法 二、 实验仪器 1. ZY12OFCom13BG 型光纤通信原理实验箱 1台 2. 光功率计 1台 3. FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1根 4. 万用表 1台 5. 连接导线 20根 三、 实验原理 半导体激光二极管(LD )或简称半导体激光器,它通过受激辐射发光,(处于高能级E 2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子,而跃迁到低能级E 1,这个过程称为光的受激辐射。所谓一模一样,是指发射光子和感应光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向和传播方向都相同,它和感应光子是相干的。)是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同,导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW )辐射,而且输出光发散角窄(垂直发散角为30~50°,水平发散角为0~30°),与单模光纤的耦合效率高(约30%~50%),辐射光谱线窄(Δλ=0.1~1.0nm ),适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速信号(>20GHz )直接调制,非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 P-I 特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时,应选阈值电流I th 尽可能小,I th 对应P 值小,而且没有扭折点的半导体激光器,这样的激光器工作电流小,工作稳定性高,消光比(测试方法见实验四)大, ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………

水泵的性能曲线图分析

水泵的性能曲线图分析: 泵的特性曲线均在一定转速下测定,故特性曲线图上注出转速n值。 水泵的性能曲线图上水平座标标示流量,垂直座标标示压力(扬程),其中有根流量与压力曲线,一般情况下当压力升高时流量下降,你可以根据压力查到流量,也可从流量查到压力;还有根效率曲线,其这中间高,两边低,标明流量与压力在中间段是效率最高,因此我们选泵时要注意泵运行时的压力与流量,处于效率曲线最高附近;再有一个功率(轴功率)曲线,其一般随流量增加而增加。注意其轴功率不应超过电机功率。 1、曲线:Q-H,流量与扬程曲线趋势图,粗线是推荐工作范围。扬程--流量曲线 以离心式水泵为例,水泵性能曲线图包含有Q-H(流量-扬程)、Q-N(流量-功率)、Q-n(流量-效率)及Q-Hs(流量-允许吸上真空高度)。每一个流量Q都相应于一定的扬程H、轴功率N、效率n和允许吸上真空高度Hs 。扬程是随流量的增大而下降的。 Q-H(流量-扬程)是一条不规则的曲线。相应于效率最高值的(Qo,Ho)点的参数,即为水泵铭牌上所列的各数据。它将是该水泵最经济工作的一个点。在该点左右的一定范围内(一般不低于最高效率点的10%左右)都属于效率较高的区段,称为水泵的高效段。在选泵时,应使泵站设计所要求的流量和扬程能落在高效段范围内。 因无法上图,请自找一幅水泵性能曲线图对照着看。主要就这些了。 GPM :加仑/分钟,流量单位 3.=gallons per minute 加仑/分,每分钟加仑数(等于4.546升/分) 273L/h。 其中ft是英尺,表示扬程。 1英尺=12英寸, 1英寸=2.54厘米所以, 1英尺=12×2.54=30.48厘米=0.3048米. 比如说自来水管道压力为0.2Mpa,它能供到多高的高度呢转换公式是什么请大家告诉我一下!谢谢 转换公式:高度H=P/(ρg) 压力为P=0.2 Mpa=200000 Pa 高度H=P/(ρg)=200000/(1000*9.8)= 20.41 m 以上是静压转换为压力高度的计算公式,实际在使用时,水以某一流量沿管道流动,流动中有沿程水头损失和局部水头损失,水并不能供到上述高度,应是上述高度再减去水在管道流动的水头损失。 0.1个兆帕理论上能撑起10米水柱, 水泵扬程与压力有什么关系 扬程就是压力。 压力的单位是bar 巴扬程单位是m 米1巴=10米 2、功率曲线(泵轴功率与流量的关系N-Q) HP与功率的比例关系? 答:HP是英制功率的计量单位,即马力。而KW是公制功率计量单位,它们的关系:1HP=0.75KW。 首先你要明白水泵性能曲线是由管路性能曲线和扬程流量曲线构成的,其实很简单。他的交点就是工况点,两水泵并联时流量叠加,扬程基本不变。串联时扬程叠加流量不变。 cdlf2系列里面还有多级叶轮的,根据叶轮代号查看对应极数的扬程(纵坐标),X+Y 对应的那个点。压力就是扬程,1公斤=10米 汽蚀余量 Capcity m3/h H (m) N (﹪) P (kw) Speed (rymin) (NPSH)r

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。

实验报告——半导体激光器输出光谱测量

实验报告——半导体激光器输出光谱测量 实验时间:2017.03.04 一、实验目的 1、了解半导体激光器的基本原理及基本参数; 2、测量半导体激光器的输出特性和光谱特性; 3、了解外腔选模的机理,熟悉光栅外腔选模技术; 4、熟悉压窄谱线宽度的方法。 二、实验原理 1.半导体激光器 激光(LASER)的全称 light amplification by stimulated emission of radiation 意为通过受激发射实现光放大。 激光器的基本组成如下图: 必要组成部分无外乎:谐振腔、增益介质、泵浦源。 在此基础上,激光产生的条件有二: 1)粒子数反转 通过外界向工作物质输入能量,使粒子大部分处于高能态,而非基态。 2)跃迁选择定则 粒子能够从基态跃迁到高能态,需要两个能级之间满足跃迁选择定则,电子相差 的奇数倍角动量差。 世界上第一台激光器是1960年7月8日,美国科学家梅曼发明的红宝石激光器。 1962年世界上第一台半导体激光器发明问世。 2.半导体激光器的基本原理 半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(既利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈、产生光的辐射放大,输出激光。 没有杂质的纯净半导体,称为本征半导体。 如果在本征半导体中掺入杂质原子,则在导带之下和价带之上形成了杂质能级,分别称为施主能级和受主能级。 有施主能级的半导体称为n型半导体;有受主能级的半导体称这p型半导体。在常温下,热能使n型半导体的大部分施主原子被离化,其中电子被激发到导带上,成为自由电子。而p型半导体的大部分受主原子则俘获了价带中的电子,在价带中形成空穴。因此,n 型半导体主要由导带中的电子导电;p型半导体主要由价带中的空穴导电。 若在形成了p-n结的半导体材料上加上正向偏压,p区接正极,n区接负极。正向电压的电场与p-n结的自建电场方向相反,它削弱了自建电场对晶体中电子扩散运动的阻碍

泵的性能曲线测定实验汇总

离心泵的特性曲线的测定 2010-11-28 00:12:33| 分类:默认分类|字号订阅 实验四、离心泵的特性曲线的测定 一、实验目的: 1.掌握离心泵操作,了解离心泵的结构和性能; 2.测定离心泵在一定转速下的特性曲线的测定。 3.测定离心泵的管路特性曲线 4.了解离心泵的工作点与流量调节 二、实验原理: 1.离心泵的特性曲线 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。其中理论扬程与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到,如图-23的曲线。由于流体流经泵时,不可避免的会遇到种种阻力,产生能量损失,例如摩擦损失、环流损失等,因此,实际扬程比理论扬程小,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定扬程、功率、效率与流量的关系,并将测得:H e~Q、N~Q和η~Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外,根据此曲线可以得出离心泵的最佳操作范围,泵的高效率区作为选用离心泵的依据。 图2-23 离心泵的理论压头与实际压头 (1)泵的扬程He 在离心泵进出口管装设真空表和压力表的管截面列出柏努利方程式,(以单位重量液体为衡算标准)

则: (2-23) 由于两取压口紧靠离心泵进出口,因此直管段摩擦损失很小,其阻力损失归入离心泵的效率,故=0。 (2 -24)若离心泵进出口管径相同,则 u1=u2 上式可写成为: (2-25) (2-26) 式中:H压强表、H真空表——分别为压强表和真空表所测得的表压和真空度,以(m液柱)表示的数值。 h0——压强表和真空表中心之垂直距离。 (2)泵的轴功率N轴 离心泵从电机获得的实际功率(即单位时间内电机向离心泵输入的功)称离心泵的轴功率。 泵的轴功率和电机的电功率之间有如下的关系: N轴=N电·η电·η传(2-27)式中:N电——电动机的电功率,由功率表测得(KW); η电——电动机效率,取0.9; η传——传动效率,η传=1.0。 (3)泵的效率η 离心泵的有效功率Ne与轴功率之比称为效率。

半导体激光器TEC温控实验

半导体激光器TEC温控实验 温度对半导体激光器的特性有很大的影响.为了使半导体激光器输出功率稳定,必须对其温度进行高精度的控制.TEC-10A利用PID模糊控制网络设计了温控系统,控制精度达到0.0625℃,与无PID控制网络相比,极大的提高了系统的瞬态特性,并且试验发现TEC-10A采用带有温控系统的半导体激光器的输出功率稳定性比没有温控系统的输出功率得到显著改善。 TEC-10A使用上位机软件,获得数据如下: 图1 目标温度设定为60度的加热曲线图 TEC-10A模糊自适应PID 算法比传统PID 算法具有更小的温度过冲和更高的控温精度,精度为±0.0625℃,达到稳定的时间小于70s。 TEC-10A的“模糊控制理论”是由美国加利福尼亚大学教授L.A.Zadeh 于1965 年首先提出的,至今只有40 余年的时间,它属于智能控制的范畴。那么到底什么是模糊控制?其实模糊控制是一种被精确定义的特殊的非线性控制,它利用类似人类的启发式知识对系统进行控制。模糊控制的基本原理框图如下图所示。 图2 模糊算法 首先建立模糊规则 根据上面的输入量的模糊化,确定了误差及误差变化的模糊集合,下面将建立模糊规则。模糊控制规则主要有两种形式:一种是经验归纳法,一种是采用数学的推理合成法。经验归纳法是根据操作者对控制经验的整理、加工而形成的控制规则,虽然具有主观臆断,但其中

必须经过对客观事实的合理归纳而形成。下面的表就是根据经验归纳法总结的模糊控制规则表。 下面是一些简单的一维和二维控制形式: “如果A,那么B”(IfAThen B);例如,如果激光器的温度很高,那么快速降温。“如果A,那么B,否则C”(If A Then B Else C);例如,如果激光器温度很低,那么快速加热,否则缓慢加热。 “如果A 且B,那么C”(If A And B Then C)。例,如果激光器温度很高且温度下降很慢,那么快速加热。 在实际操作中第三种形式较常见,“A”为偏差e,“B”为偏差变化量Ec。 TEC-10A的尺寸也是比较小的,如下图所示: 图3 TEC-10A具有较小尺寸 TEC-10A是一款高功率密度的TEC温度控制器,额定工作负载5A,峰值电流可达10A。此温度控制器可以连接专用调试器来进行参数的调节,参数调节完毕并保存后,撤去调试器,此温度控制器仍可以独立工作。可以通过专用RS232调试线和电脑进行通讯,以进行参数设

离心泵特性曲线的测定实验报告

一、 实验名称: 离心泵特性曲线的测定 二、实验目的: 1、 了解水泵的结构; 2、 熟悉离心泵的机械结构和操作方法; 3、 测定离心泵在一定转速下的流量和压头、功率及总效率的关系,并绘制泵 的特性曲线。 三、实验原理: 离心泵的特性曲线是指在一定转速下,流量和压头、流量和轴功率、流量和总效率之间的变化关系,由于流体在泵内运动的复杂性,泵的特性曲线只能用实验的方法来测定。 泵的性能和管路的布局无关,前者在一定转速下是固定的,后者总是安装在一定的管路上工作,泵所提供的压头和流量必须和管路所需的压头和流量一致,为此目的,人们是用管路的特性去选择适用的泵。管路特性曲线和泵特性曲线的交点叫工作点,现测定离心泵性能是用改变管路特性曲线(即改变工作点)的方法而获得。改变管路特性曲线最简单的手段是调节管路上的流量控制阀,流量改变,管路特性曲线即变,用改变泵特性曲线的办法(改变泵转速或把叶轮削小可实现)去改变工作点,在理论上是讲得通,但生产实际不能使用(为什么?)。 1、流量V 的测定 本实验室甲乙二套泵的流量用孔板流量计测定,第三四套用文氏流量计测定,五、六套用涡轮流量计测定,由流量计的压差计读数去查流量曲线或公式计算即得流量V[m 3/h]。 2、泵压头(扬程)H 的测定 以离心泵吸入口中心线水平为基准面。并顺着流向,以泵吸入管安装真空表处管截面为1截面,以泵压出管安装压力表处管截面为2截面,在两截面之间列柏努利方程并整理得: ζρh g u u g p p Z Z H +-+-+ -=2)(2 12 21212 (1) 令:h 0=(Z 2—Z 1)——两测压截面之间的垂直距离,约0.1[m]

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:

离心泵特性曲线的测定

离心泵特性曲线的测定 一、 实验目的 1、了解离心泵的结构与特性,熟悉离心泵的使用。 2、测定离心泵在恒定转速下的特性曲线,并确定泵的最佳工作范围。 3、熟悉孔板流量计的构造、性能及安转方法。 4、测量孔板流量计的孔流系数C 随雷若数Re 变化的规律。 5、测定管路特性曲线。 二、 基本原理 离心泵的主要性能参数有流量Q 、压头H 、效率和轴功率N ,在一定转速下,离心泵的送液能力(流量)可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。而且,当期流量变化时,泵的压头、功率、及效率也随之变化。因此要正确选择和使用离心泵,就必须掌握流量变化时,其压头、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。 1、扬程H 的测定与计算 取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2截面,列机械能衡算方程: ∑+++=+++f h g u g p H g u g p 2z 2z 2 2 222111ρρ 因两截面间的管长很短,通常将其阻力项∑f h 归并到泵的损失中,且泵的进出口为等径 管则有 式中 H 0 :泵出口和进口的位差,对于磁力驱动泵32CQ-15装置,H 0= ρ:流体密度,kg/m 3 ; p 1、p 2:分别为泵进、出口的压强,Pa ; u 1、u 2:分别为泵进、出口的流速,m/s ; z 1、z 2:分别为真空表、压力表的安装高度,m 。 2、轴功率N 的测量与计算 N=N 电k 式中—N 电为泵的轴功率,k 为电机传动效率,取k= 3、效率η的计算 泵的效率η是泵的有效功率N e 与轴功率N 的比值。反映泵的水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率N e 可用下式计算: 故泵的效率为 %100g ?=N HQ ρη 4、泵转速改变时的换算 在绘制特性曲线之前,须将实测数据换算为某一定转速n? 下(可取离心泵的额定转

半导体激光器实验报告

半导体激光器实验报告 课程:_____光电子实验_____ 学号: 姓名: 专业:信息工程 南京大学工程管理学院

半导体激光器 一.实验目的 (1)通过实验熟悉半导体激光器的光学特性 (2)掌握半导体激光器耦合、准直等光路的调节 (3)根据半导体激光器的光学特性考察其在光电技术方面的应用 二.实验原理 1.半导体激光器的基本结构 半导体激光器大多数用的是GaAs或Gal-xAlxAs材料。P-n结通常在n 型衬底上生长p型层而形成,在p区和n区都要制作欧姆接触,使激励 电流能够通过,电流使结区附近的有源区产生粒子数反转。 2.半导体激光器的阈值条件 当半导体激光器加正向偏置并导通时,器件不会立刻出现激光震荡,小电流时发射光大都来自自发辐射,随着激励电流的增大,结区大量粒 子数反转,发射更多的光子,当电流超过阈值时,会出现从非受激发射 到受激发射的突变。这是由于激光作用过程的本身具有较高量子效率的 缘故,激光的阈值对应于:由受激发射所增加的激光模光子数(每秒) 正好等于平面散射,吸收激光器的发射所损耗的光子数(每秒)。 3.横模和偏振态 半导体激光器的共振腔具有介质波导的结构,所以在共振腔中传播光以模的形式存在。每个模都由固有的传播常数和横向电场分布,这些 模就构成了激光器中的横模。横模经端面射出后形成辐射场,辐射场的 角分布沿平行于结面方向和垂直于结面方向分别成为侧横场和正横场。 共振腔横向尺寸越小,辐射场发射角越大,由于共振腔平行于结面方向 的宽度大于垂直于结面方向的厚度,所以侧横场小于正横场的发散角。 激光器的GaAs晶面对TE模的反射率大于对TM模的反射率,因而TE模需要的阈值增益低,TE模首先产生受激发射,反过来又抑制了TM 模,另一方面形成半导体激光器共振腔的波导层一般都很薄,这一层越

离心泵特性曲线

一、离心泵的特性曲线定义 当转速n为常量时,列出扬程(H)、轴功率(N)、效率(η)以及允许吸上真空高度(HS)等随流量(Q)变化的函数关系,即:H=f(Q);N=F(Q);Hs= Ψ(Q);η = φ(Q),我们把这些方程关系用曲线来表示,就称这些曲线为离心泵的特性曲线。 离心泵的特性曲线是液体在泵内运动规律的外在表现形式,这三条曲线需要根据试验的方法(采用离心泵特性曲线的测定装置,逐渐开启水泵出口阀门改变其流量,测得一系列的流量及相应的扬程和轴功率,然后将H-Q、N-Q、η一Q曲线绘制在同一张坐标纸上,即为一定型式离心泵在一定转速下的特性曲线),不同的水泵特性曲线不同,水泵的特性曲线由设备生产厂家提供。严格意义上讲,每一台水泵都有特定的特性曲线。 在水泵特性曲线上,对应任意流量点都可以找到一组与其相对应的扬程、轴功率和效率值,通常把这一组相对应的参数称为工况,其对应最高效率点的一组工况称为最佳工况。 在生产实践中,水泵的运行工况点是通过管路的特性曲线与水泵的特性曲线确定的(M工况点,见下图)。在选择和使用泵时,使水泵在高效区运行,以保证运转的经济和安全。 二、影响离心泵特性曲线的因素 离心泵的特性曲线与很多因素有关,如液体的粘度与密度、叶轮出口宽度、叶片的出口安放角与叶片数及离心泵的压出室形状等均会对离心泵的特性曲线产生影响。 1、叶轮出口直径对性能曲线的影响 在叶轮其他几何形状相同的情况下,如果改变叶轮的出口直径,则离心泵的特性曲线平行移动,见下图。

根据这一特性,水泵制造厂和使用单位可采用车削离心泵叶轮外径的方法改变一台泵的性能范围,以使泵的性能更适合实际运行需要。例如,某厂的一台离心式循环泵,其运行压力偏高,为降低压力,将叶轮外径由270mm车削到250mm后,在流量相同的情况下,压力下降,给水泵的电机电流减小,满足了运行的要求。 2、转速与性能曲线的关系 同一台离心泵输送同一种液体,泵的各项性能参数与转速之间的关系式为: Q1/Q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2)2 N1/N2=(n1/n2)2

半导体激光器P-I特性测试

实验一 半导体激光器P-I 特性测试实验 一、 实验目的 1. 学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理 2. 了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系 3. 掌握半导体激光器P (平均发送光功率)-I (注入电流)曲线的测试方法 二、 实验仪器 1. ZY12OFCom13BG 型光纤通信原理实验箱 1台 2. 光功率计 1台 3. FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1根 4. 万用表 1台 5. 连接导线 20根 三、 实验原理 半导体激光二极管(LD )或简称半导体激光器,它通过受激辐射发光,(处于高 能级E 2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子,而跃迁到低能级E 1,这个过程称为光的受激辐射,所谓一模一样,是指发射光子和感应光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向和传播方向都相同,它和感应光子是相干的。)是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同,导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW )辐射,而且输出光发散角窄(垂直发散角为30~50°,水平发散角为0~30°),与单模光纤的耦合效率高(约30%~50%),辐射光谱线窄(Δλ=0.1~1.0nm ),适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速信号(>20GHz )直接调制,非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 对于线性度良好的半导体激光器,其输出功率可以表示为 P e =)(2th D I I q -ηω (1-1) 其中int int a a a mir mir D +=ηη,这里的量子效率η int ,表征注入电子通过受激辐射转化为光 子的比例。在高于阈值区域,大多数半导体激光器的ηint 接近于1。 1-1式表明,激光输出功率决定于内量子效率和光腔损耗,并随着电流而增大, 当注入电流I>I th 时,输出功率与I 成线性关系。其增大的速率即P-I 曲线的斜率,称为斜率效率 D e q dI dP ηω2 = (1-2) P-I 特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时,应选阈值电流I th 尽可能小, I th 对应P 值小,而且没有扭折点的半导体激光器,这样的激光器工作电流小,工作稳定性高,消光比(测试方法见实验四)大,而且不易产生光信号失真。并且要求P-I 曲线的斜率适当。斜率太小,则要求驱动信号太大,给驱动电路带来麻烦;斜率太大,则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点,微小的电流变化会导致光功率输出变化,是光纤通信中最重要的一种光源,半导体激光器可以看作为一种光学振荡器,要形成光的振荡,就必须要有光放大机制,也即激活介质处于粒子数反转分布,而且产生的增益足以抵消所

实验一-半导体激光器系列实验

实验一-半导体激光器系列实验

实验一半导体激光器系列 实验

一、实验设备介绍 2.配套仪器的使用 WGD-6光学多道分析器的使用参考WGD-6光学多道分析器的使用说明书。 3.激光器概述 光电子器件和技术是当今和未来高技术的基础,引起世界各国的极大关注。其中半导体激光器的生产和应用发展特别迅猛,它已经成功地用于光通讯和光学唱片系统;还可以作为红外高分辨率光谱仪光源,用于大气测污和同位素分离等;同时半导体激光器可以成为雷达,测距,全息照相和再现、射击模拟器、红外夜视仪、报警器等的光源。半导体激光器,调频器,放大器集成在一起的集成光路将进一步促进光通 - 1 -

讯,光计算机的发展。 激光器一般包括三个部分: (1)激光工作介质 激光的产生必须选择合适的工作介质,可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转,以制造获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在,对实现粒子数反转是非常有利的。现有工作介质近千种,可产生的激光波长包括从真空紫外到远红外,非常广泛。 (2)激励源 为了使工作介质中出现粒子数反转,必须用一定的方法去激励原子体系,使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子,称为电激励;也可用脉冲光源来照射工作介质,称为光激励;还有热激励、化学激励等。各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出,必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多。 (3)谐振腔 有了合适的工作物质和激励源后,可实现粒子数反转,但这样产生的受激辐射强度很弱,无法实际应用。于是人们就想到了用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐振腔,实际是在激光器两端,面对面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全反射,一块大部分反射、 - 2 -

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

光纤光学与半导体激光器的电光特性实验

光纤光学与半导体激光器的电光特性实验 上个世纪70年代光纤制造技术和半导体激光器技术取得了突破性的进展。光纤通信具有容量大、频带宽、光纤损耗低、传输距离远、不受电磁场干扰等优点,因此光纤通信已成为现代社会最主要的通信手段之一。半导体激光器是近年来发展最为迅速的一种激光器。由于它的体积小、重量轻、效率高、成本低,已进入了人类社会活动的多个领域。 【实验目的】 1.了解半导体激光器的电光特性和测量阈值电流。 2.了解光纤的结构和分类以及光在光纤中传输的基本规律。 3.掌握光纤数值孔径概念、物理意义及其测量方法。 4.对光纤本身的光学特性进行初步的研究。 【实验仪器】 GX-1000光纤实验仪,导轨,半导体激光器+二维调整,Array三维光纤调整架+光纤夹,光纤,光探头+二维调整架,激光功 率指示计,一维位移架+十二档光探头(选购),专用光纤钳、 光纤刀,示波器,音源等。如右图所示。 1.设备参数: (1)半导体激光器类型:氮化镓,工作电流:0-70mA,激 光功率:0-10mW,输出波长:650nm; (2)总输出电压为3.5-4V,考虑保护电路分压,所以管芯 电压降为2.2V。 (3)光纤损耗率:每千米70%,实验所用光纤长度:200m,计算损耗为93.1%,如激光输出功率为10mW,除去损耗后激光输出的总功率:9.31mW,(计算耦合效率时用到)。 (4)信号源频率可用范围:10KH Z-300KH Z。 2.主机功能 实验主机面板如下图 主机主要由3部分组成:电源模块、发射模块、接收模块。 (1)电源模块主要是为半导体激光器和主机其它模块提供电源。由3部分组成:

①表头:三位半数字表头,用于显示半导体激光器的平均工作电流。该电流可通过表头下的 电位器进行调整。 ②电源开关:220VAC电源开关。 ③电流调节旋钮:半导体激光器的工作电流调整钮。 (2)发射模块主要功能为半导体激光器工作状态和频率参数的控制。内含一频率可调的矩形波发 生器、一个频率固定的矩形波发生器和模拟信号调制电路。 ①功能状态选择钮:用于选择半导体激光器的工作状态。直流档:半导体激光器工作在直流 状态。脉冲频率档:半导体激光器工作在周期脉冲状态下。输出的激光是一系列的光脉冲,且频率可 调。调制档:激光器工作在周期脉冲状态下,但频率固定,脉冲宽度受外部输入的音频信号调制。 ②脉冲频率旋钮:用于调节脉冲信号的频率。 ③输出插座:三芯航空插座。连接半导体激光器。 ④输出波形插座:Q9插座。接示波器,用于观察驱动激光器的波形。 ⑤音频输入插座:3.5mm耳机插座。连接音频信号源——单放机。 ⑥音频输入波形插座:Q9插座。接示波器,可用于观察音频信号波形。 (3)接收模块主要功能为光信号的接受、放大、解调和还原。内含光电二极管偏置驱动、高频放 大、解调、音频功放电路和扬声器等。 ①输入插座:Q9插座。连接光电二极管。用于探测光脉冲信号。 ②波形插座:两个Q9插座。可分别接示波器,观察波形。前一个为解调前的脉冲信号波形, 后一个为解调后的模拟音频信号波形。 ③扬声器开光:用于控制内置扬声器的开和关。在主机后面板上。 : 3. OPT-1A型激光功率指示计是一种数字显示的光功率测量仪器,采用硅光电池作为光传感器,针对650nm波长的激光进行了标定,用于测量该波段的激光功率。如图: (1)前面板 ①表头 :3位半数字表头,用于显示光强的大小。 ②量程选择钮:分为200uW、2mW、20mW、200mW四个标定量程和可调档;测量时尽量采用合适 的量程,如测得的光强为1.732mW,则采用2mW量程。可调档显示的是光强的相对值。 ③调零:调零时应遮断光源,旋动调零旋钮,使显示为零,调零完毕。 (2)后面板 ①电源开关按钮:电源开关(220VAC)。

离心泵特性曲线实验报告

化工原理实验报告 实验名称:离心泵特性曲线实验报告:克川 专业:化学工程与工艺(石油炼制)班级:化工11203 学号:201202681

离心泵特性曲线实验报告 一、 实验目的 1. 了解离心泵的结构与特征,熟悉离心泵的使用。 2. 测定离心泵在恒定转速下的特征曲线,并确定离心泵的最佳工作围。 3. 熟悉孔板流量计的构造与性能以及安装方法。 4. 测量孔板流量计的孔流系数C 岁雷诺数R e 变化的规律。 5. 测量管路特性曲线。 二、 基本原理 离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒 定转速下泵的扬程H 、功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线,它是流体在泵流动规律的宏观表现形式。由于泵部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。 2.1扬程H 的测定与计算 取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列机械能衡算方程: z 1+ P 1ρg +U 12 2g +H=z 2+ P 2 ρg +U 22 2g +∑h f (1-1) 由于两截面间的管子较短,通常可忽略阻力项∑h f ,速度平方差也很小,故也可忽略,则有 H=(z 1-z 2)+ p 1?p 2ρg =H 1+H 2(表值)+H 3 (1-2) 由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。 2.2轴功率N 的测量与计算 N=N 电k(w) (1-3) 其中,N 电为电功率表显示值,k 代表电机传动效率,可取0.90 2.3效率η的计算 泵的效率η是泵的有效功率Ne 与轴功率N 的比值。有效功率Ne 是单位时间流体经过泵时所获得的实际功率,轴功率N 是单位时间泵轴从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。 泵的有效功率Ne 可用下式计算: N e =HQ ρg (1-4) η= HQρg N ×100% (1-5)

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:

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