电路实验报告

电路实验报告
电路实验报告

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

实验一电位、电压的测定及电路电位图的绘制

一.实验目的

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。

二.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。)

3.EEL-30组件(含实验电路)或EEL-53组件

四.实验内容

实验电路如图1-1所示,图中的电源U S1用恒压源中的+6V(+5V)输出端,U S2用0~+30V可调电源输出端,并将输出电压调到+12V。

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、D、E、F各点的电位。

用电压表的黑笔端插入A点,红笔端分别插入B、C、D、E、F各点进行测量,数据记入表1-1中。

以D点作为电位参考点,重复上述步骤,测得数据记入表1-1中。

图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。

表1-1 电路中各点电位和电压数据电位:V

五.实验注意事项

1.EEL-30组件中的实验电路供多个实验通用,本次实验没有利用到电流插头和插座。

2.实验电路中使用的电源U S2用0~+30V可调电源输出端,应将输出电压调到+12V后,再接入电路中。并防止电源输出端短路。

3.数字直流电压表测量电位时,用黑笔端插入参考电位点,红笔端插入被测各点,若显示正值,则表明该点电位为正(即高于参考电位点);若显示负值,表明该点电位为负(即该点电位低于参考点电位)。4.用数字直流电压表测量电压时,红笔端插入被测电压参考方向的正(+)端,黑笔端插入被测电压参考方向的负(-)端,若显示正值,则表明电压参考方向与实际方向一致;若显示负值,表明电压参考方向与实际方向相反。

六.预习与思考题

1.电位参考点不同,各点电位是否相同?任两点的电压是否相同,为什么?

答:在一个确定的闭合回路中电位参考点不同,各点的电位也不相同,但任意两点之间的电压是不变的,这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。

2.在测量电位、电压时,为何数据前会出现±号,它们各表示什么意义?

答:电位参考点选定后,各点电位不同,“+”表示该点电位比参考点大,“-”表示该点电位比参考点小;测电压时,“+”“-”表示两点的电位相对大小,由电压电流是否关联决定。

3.什么是电位图形?不同的电位参考点电位图形是否相同?如何利用电位图形求出各点的电位和任意两点之间的电压。

答:以电路中电位值作为纵坐标,电路各点位置作为横坐标,将测得的各点电位在该坐标平面画出,并把这些点用线连接,所得的图形称电位图;不同的电位参考点电位图形是不同的;在电位图中,各点的电位为该点对应的纵坐标,而两点间的电压则为该两点间的纵坐标的差。

七.实验报告要求

1.根据实验数据,分别绘制出电位参考点为A点和D点的两个电位图形。

电位图

被测点

电位值

2.根据电路参数计算出各点电位和相邻两点之间的电压值,与实验数据相比较,对误差作必要的分析。 答:可能造成误差的原因有:电压表的精确度等仪器造成的误差。 3.回答思考题。

实验二 基尔霍夫定律的验证

一.实验目的

1.验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解; 2.学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法; 3.学习检查,分析电路简单的故障分析能力。

二.原理说明

1.基尔霍夫定律

基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律,它们分别用来描述结点电流和回路电压,即对电路中的任一结点而言,在设定电流的参考方向下,应有∑I=0,一般流出结点的电流取正号,流入结点的电流取负号;对任何一个闭合回路而言,在设定电压的参考方向下,绕行一周,应有∑U=0,一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号,电压方向与绕行方向相反的电压取负号。

在实验前,必须设定电路中所有电流、电压的参考方向,其中电阻上的电压方向应与电流方向一致,见图2-1所示。

2.检查,分析电路的简单故障

电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。连线部分的故障通常有连线接错,接触不良而造成的断路等;元件部分的故障通常有接错元件、元件值错,电源输出数值(电压或电流)错等。

故障检查的方法是用万用表(电压档或电阻档)或电压表在通电或断电状态下检查电路故障。 (1)通电检查法:在接通电源的情况下,用万用表的电压档或电压表,根据电路工作原理,如果电路某两点应该有电压,电压表测不出电压,或某两点不该有电压,而电压表测出了电压,或所测电压

值与电路原理不符,则故障必然出现在此两点之间。

(2)电检查法:在断开电源的情况下,用万用表的电阻档,根据电路工作原理,如果电路中某两点应该导通而无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大),或某两点应该开路(或电阻很大),而测得的结果为短路(或电阻极小),则故障必然出现在此两点之间。

本实验用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。

三.实验设备

1.直流数字电压表、直流数字毫安表

2.恒压源

3.EEL-30组件(含实验电路)或EEL-53组件

四.实验内容

实验电路如图2-1所示,图中的电源U S1用恒压源中的+6V(+5V)输出端,U S2用0~+30V可调电源输出端,并将输出电压调到+12V(以直流数字电压表读数为准)。实验前先设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1、I2、I3所示,并熟悉线路结构,掌握各开关的操作使用方法。

图2-1

1.熟悉电流插头的结构

将电流插头的红线端插入数字毫安表的红(正)接线端,电流插头的黑线端插入数字毫安表的黑(负)接线端。

2.测量支路电流

将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出各电流值。按规定:在节点A,电流表读数为“+”,表示电流流出节点,读数为“-”,表示电流流入节点,然后根据图2-1中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并记入表2-1中。

支路电流(mA)I1I2I3

计算值-1.21 -6.14 7.35

测量值-1.22 -6.18 7.43

相对误差0.01 0.04 0.08 3.测量元件电压

用直流数字电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值,将数据记入表2-2中。测量时电压表的红(正)接线端应插入被测电压参考方向的高电位(正)端,黑(负)接线端应插入被测电压参考方向的低电位(负)端。

表2-2 各元件电压数据

各元件电压(V)U S1U S2U R1U R2U R3U R4U R5

计算值(V) 5.00 12.00 1.02 6.16 -3.81 1.02 2.02

五.实验注意事项

1.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示值为准。

2.防止电源两端碰线短路。

3.若用指针式电流表进行测量时,要识别电流插头所接电流表的“+、-”极性,倘若不换接极性,则电表指针可能反偏(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。

六.预习与思考题

1.根据图2-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表2-2中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程;

2.在图2-1的电路中A、D两节点的电流方程是否相同?为什么?

答:电路中A、D两节点的电流方程不同。电流流过A、B两点的方向相反。

3.在图2-1的电路中可以列出几个电压方程?它们与绕行方向有无关系?

答:可以列出三个电压方程。它们与绕行方向有关系。

4.在实验中若用指3针万用表直流毫安档测各支路电流,什么情况下可能出现毫安表指针反偏,应如何处理,在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表测量时,则会有什么显示呢?

答:用万用表测量时,当接线反接时指针会反偏,记录时注意数据时要改变正负号。若用数字表测量,会有正负显示。

七.实验报告要求

1.回答思考题;

2.根据实验数据,选定试验电路中的任一节点,验证基尔霍夫电流定律(KCL)的正确性;

答:选择接点A,I1+I2+I3=-1.18-6.26+7.42=-0.02≈0,忽略实验误差,满足基尔霍夫定理电流I1+I2+I3=0。

3.根据实验数据,选定试验电路中的任一闭合回路,验证基尔霍夫电压定律(KVL)的正确性;答:选择回路FADEF,U R1+ U R3+ U R4+ U S1=-0.60-3.79-0.59+5.00=0.02≈0,忽略实验误差,满足基尔霍夫电压定律U R1+ U R3+ U R4+ U S1=0。

4.列出求解电压U EA和U CA的电压方程,并根据实验数据求出它们的数值;

答:U EA=-(U R3+ U R4)=-(-3.79-0.59)=4.38V

U CA=U S2+ U R2=12.01-6.18=5.83V。

实验三线性电路叠加性和齐次性的研究

一.实验目的

1.验证叠加定理;

2.了解叠加定理的应用场合;

3.理解线性电路的叠加性和齐次性。

二.原理说明

叠加原理指出:在有几个电源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是:一个电源单独作用时,其它的电源必须去掉(电压源短路,电流源开路);再求电流或电压的代数和时,当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时,符号取正,否则取负。在图3-1中:I1= I1’- I1”,I2=- I2’+ I2”,I3= I3’+ I3”,U=U’+U”。

(a) (b) (c)

图3-1

叠加原理反映了线性电路的叠加性,线性电路的齐次性是指当激励信号(如电源作用)增加或减小K倍时,电路的响应(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。叠加性和齐次性都只适用于求解线性电路中的电流、电压。对于非线性电路,叠加性和齐次性都不适用。

三.实验设备

1.直流数字电压表、直流数字毫安表

2.恒压源

3.EEL-30组件(含实验电路)或EEL-53组件

四.实验内容

实验电路如图3-2所示,图中:R1=R2=R3=510Ω, R2=1KΩ, R5=330Ω,电源U S1用恒压源中的+12V输出端,U S2用0~30V可调电压输出端,并将输出电压调到+6V(以直流数字电压表读数为准),将开关S3投向R5侧。

图3-2

1.U S1电源单独作用( 将开关S1投向U S1侧,开关S2投向短路侧),参考图3-1(b),画出电路图,表明各电流、电压的参考方向。

用直流数字毫安表接电流插头测量各支路电流:将电流插头的红接线端插入数字毫安表的红(正)接线端,电流插头的黑接线端插入数字毫安表的黑(负)接线端,测量各支路电流,按规定:在结点A,电流表的读数为“+”,表示电流流出结点,读数为“-”,表示电流流入结点,然后根据电路中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并将数据记入表3-1中。

用直流数字电压表测量各电阻元件两端电压:电压表的红(正)接线端应插入被测电阻元件电压参考方向的正端,电压表的黑(负)接线端插入电阻元件的另一端(电阻元件的电压参考方向与电流的参考方向一致),测量各电阻元件两端电压,数据记入表3-1中。

表3-1 实验数据一

测量项目实验内容U S1

(V)

U S2

(V)

I1

(mA)

I2

(mA)

I3

(mA)

U AB

(V)

U CD

(V)

U AD

(V)

U DE

(V)

U FA

(V)

U S1单独作用12 0 8.6 -2.40 -6.2 -2.37 -0.78 -3.18 -4.34 -4.33 U S2单独作用0 6 1.1 -3.6 2.4 -3.56 -1.16 1.29 -0.62 -0.62 U S1U S2共同作用12 6 9.8 -5.9 -3.7 -6.02 -1.99 -2.04 -4.82 -4.91 U S2单独作用0 12 2.2 -7.2 4.8 -7.12 -2.32 2.58 -1.24 -1.24

S212S2

明各电流、电压的参考方向。

重复步骤1的测量并将数据记录记入表格3-1中。

3.U S1和U S2共同作用时(开关S1和S2分别投向U S1和U S2侧),各电流、电压的参考方向见图3-2。

完成上述电流、电压的测量并将数据记入表格3-1中。

4.将U S2的数值调至+12V,重复第2步的测量,并将数据记录在表3-1中。

5.将开关S3投向二极管VD侧,即电阻R5换成一只二极管1N4007,重复步骤1~4的测量过程,并将数据记入表3-2中。

表3-2 实验数据二

测量项目实验内容U S1

(V)

U S2

(V)

I1

(mA)

I2

(mA)

I3

(mA)

U AB

(V)

U CD

(V)

U AD

(V)

U DE

(V)

U FA

(V)

U S1单独作用12 0 5.0 -5.1 0 -5.04 -1.65 -6.7 -2.58 -2.58 U S2单独作用0 6 0.06 -4.1 3.4 -3.91 1.31 0.83 -0.35 -0.35 U S1U S2共同作用12 6 7.7 -7.6 0 -7.6 -2.49 -4.08 -3.89 -3.90 U S2单独作用0 12 0.12 -8.2 6.8 -7.82 -2.62 1.66 -0.7 -0.7

五.实验注意事项

1.用电流插头测量各支路电流时,应注意仪表的极性,即数据表格中“+、-”号的纪录;

2.注意仪表量程的及时更换;

3.电源单独作用时,去掉另一个电压源,只能在实验板上用开关K1和K2操作而不能直接将电源短路。

六.预习与思考题

1.叠加原理中U S1,U S2分别单独作用,在实验应如何操作?可否将要去掉的电源(U S1和U S2)直接短接?答:叠加原理中U S1,U S2分别单独作用,其他电源必须去掉即电压源短路,电流源开路。

,

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?

答:若改成二极管,叠加性与齐次性不成立,因为叠加性和齐次性都不适用于非线形电路,。七.实验报告要求

1.根据表3-1实验数据一,通过求各支路电流和各电阻元件两端电压,验证线性电路的叠加性与齐次性;

答:U S1和U S2共同作用时产生的电流和各电阻元件两端的电压等于它们单独作用时的电流和各电阻元件两端的电压之和,如某个独立电源数值加倍, 电流和各电阻元件两端的电压也加倍。

2.各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?使用上述实验数据计算、说明;

答:各电阻元件消耗功率不满足叠加原理。由R1的三次功率计算得出P R1与P R1’+P R1”不等.

3.根据表3-1实验数据一,当U S1=U S2=12V时,用叠加原理计算各支路电流和各电阻元件两端电压;

4.据表3-2实验数据二,说明叠加性与齐次性是否适用于该实验电路;

答:叠加性与齐次性不适用于该实验电路。根据流过R1的三个电流值进行计算发现不满足叠加性与齐次性。

5.回答思考题。

实验四受控源研究

一.实验目的

1.加深对受控源的理解;

2.熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法,了解运算放大器的应用;

3.掌握受控源特性的测量方法。

二.实验原理

1.受控源

受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电流或电压的控制,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

量之间的不同组合,受控源可分为四类:

(1)电压控制电压源(VCVS ),如图4-1(a )所示,其特性为:

12u u μ=

其中:1

2

u u =

μ称为转移电压比(即电压放大倍数)。

(2)电压控制电流源(VCCS ),如图4-1(b )所示,其特性为:

12gu i =

其中:1

2

u i g m =

称为转移电导。 (3)电流控制电压源(CCVS ),如图4-1(c )所示,其特性为:

12ri u =

其中:1

2

i u r =

称为转移电阻。 (4)电流控制电流源(CCCS ),如图4-1(d )所示,其特性为:

12i i β=

其中:1

2

i i =

β称为转移电流比(即电流放大倍数)。 2.用运算放大器组成的受控源

运算放大器的电流符号如图4-2所示,具有两个输入端:同向输入端+u 和反向输入端-u ,一个输出端0u 。放大倍数为A ,则

)(0-+-=u u A μ。

对于理想运算放大器,放大倍数A 为∞,输入电阻为∞,输出电阻为0,由此可得两个特性: 特性1:-+=u u

特性2:0==-+i i

(1)压控制电压源(VCVS )

电压控制电压源电路如图4-3所示。

由运算放大器的特性1可知:1u u u ==-+ 则111R u i R =

2

1

22R u u i R -= 由运算放大器的特性2可知:2

1R R i i =

代入1R i 、2R i 得:11

2

2)1(u R R u +

= 可见,运算放大器的输出电压2u 受输入电压1u 的控制,其电路模型如图4-1(a )所示,转移电压

比:)1(1

2R R

+=μ。

(2)电压控制电流源(VCCS )

电压控制电流源电路如图4-4所示。

由运算放大器的特性1可知:1u u u ==-+ 则1

1

R u i R =

图 4-1

由运算放大器的特性2可知:1

1

2R u i i R =

= 即2i 只受输入电压1u 控制,与负载L R 无关(实际上要求L R 为有限制)。 其电路模型如图4-1(b )所示。

转移电导为:1

121R u i g ==

(3)电流控制电压源(CCVS )

电流控制电压源电路如图4-5所示。

由运算放大器的特性1可知:0==+-u u R Ri u =2 由运算放大器的特性2可知:1i i R = 代入上式,得:12Ri u =

即输出电压2u 受输入电流1i 控制。 其电路模型如图4-1(c )所示。

转移电阻为:R i u r ==

1

2

(4)电流控制电流源(CCCS )

电流控制电流源电路如图4-6所示。由运算放大器的特性1可知:

0==+-u u 22

12

1i R R R i R +=

由运算放大器的特性2可知:11i i R -= 代入上式,12

1

2)1(i R R i +

-= 即输出电流2i 只受输入电流1i 的控制,与负载L R 无关。它的电路模型如图4-1(d )所示。 转移电流比:)1(2

112R R i i +-==β

三.实验设备

1.直流数字电压表、直流数字毫安表 2.恒压源

3.恒流源(0~500mA 可调) 4.EEL -31组件或EEL -54组件

四.实验任务

3.测试电压控制电流源(VCCS )特性

实验电路如图4-8所示,图中,U 1用恒压源的可调电压输出端,R 1=10K Ω,R L =2K Ω (用电阻箱)。

(1)测试VCCS 的转移特性I 2=f (U 1)

调节恒压源输出电压U 1(以电压表读数为准),用电流表测量对应的输出电流I 2,将数据记入表4-3中。

U 1/V 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 I 2/mA 0.003 0.055 0.104 0.156 0.206 0.258 0.308

0.358 0.409

(2)测试VCCS 的负载特性I 2=f (R L )

保持U 1=2V ,负载电阻R L 用电阻箱,并调节其大小,用电流表测量对应的输出电流I 2,并将数据记入表4-4中。

表 4- 4 VCCS 的负载特性数据

R L /K Ω 50 15 10 5 3 1 0.5 0.2 0.1

I 2/mA

0.206 0.206 0.206 0.206 0.206 0.206 0.206 0.206 0.20

6

4.测试电流控制电压源(CCVS )特性

实验电路如图4-9所示,图中,I 1用恒流源,R 1=10K Ω,R L =2K Ω(用电阻箱)。

(1)测试CCVS 的转移特性U 2=f (U 1)

调节恒流源输出电流I 1(以电流表读数为准),用电压表测量对应的输出电压U 2,将数据记入表4-5中。

表 4-5 CCVS 的转移特性数据

I 1/mA 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 U 2/V 0 -0.66 -1.36 -2.01 -2.7 -3.37 -4.03 -5.4

(2)测试CCVS 的负载特性U 2=f (R L )

保持I 1=0.2mA ,负载电阻R L 用电阻箱,并调节其大小,用电压表测量对应的输出电压U 2,并将数据记入表4-6中。

表 4-6 CCVS 的负载特性数据

R L /Ω 50 100 150 200 500 1K 2K 10K 80K U 2/V 2.21 2.21 2.21 2.21 2.21 2.21 2.21 2.21 2.21

五.实验注意事项

1.用恒流源供电的实验中,不许恒流源开路;

2.运算放大器输出端不能与地短路,输入端电压不宜过高(小于5V )。

六.预习与思考题

七.实验报告要求

1.根据实验数据,在方格纸上分别绘出四种受控源的转移特性曲线和负载特性曲线,并求出相应的转移参量μ、g 、r 和β;

VCCS

-0.4

-0.3-0.2-0.1

01

2

3

4

5

6

7

8

9

I 2/m A

转移特性

负载特性

CCVS

-0.6

-0.5-0.4-0.3-0.2-0.101

2

3

4

5

6

7

8

9

U 2/V

转移特性负载特性

2.参考表4-1数据,说明转移参量μ、g 、r 和β受电路中那些参数的影响?如何改变它们的大小?

3.回答预习与思考题中的3、4题;

4.对实验的结果作出合理的分析和结论,并总结对四种受控源的认识和理解。

实验六 交流串联电路的研究

一.实验目的

1.学会使用交流数字仪表(电压表、电流表、功率表)和自耦调压器; 2.学习用交流数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率; 3.学会用电流数字仪表测定交流电路参数的方法; 4.加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。

二.原理说明

正弦交流电路中各个元件的参数值,可以用交流电压表、交流电流表及功率表,分别测量出元件两端的电压U ,流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P ,然后通过计算得到所求的各值,这种方法称为三表法,是用来测量50Hz 交流电路参数的基本方法。计算的基本公式为:

电阻元件的电阻:I U R R =

或2I

P

R = 电感元件的感抗:I

U

X L L =,电感f X L L π2=

电容元件的容抗:I

U X C C =,电容C fX C π21

=

串联电路复阻抗的模:I

U

Z =,阻抗角R X arctg =?

其中:等效电阻2I

P R =,等效的电抗2

2R Z X -=

本次实验电阻元件用白炽灯(非线性电阻)。电感线圈用镇流器,由于镇流器线圈的金属导线具有一定电阻,因而,镇流器可以由电感和电阻相串联来表示。电容器一般可认为是理想的电容元件。

在R 、L 、C 串联电路中,各元件电压之间存在相位差,电源电压应等于各元件电压的相量和,而不能用它们的有效值直接相加。

电路功率用功率表测量,功率表(又称为瓦特表)是一种电动式仪表,其中电流线圈与负载串联或并联,(具有两个电流线圈,可串联或并联,以便得到两个电流量程),而电压线圈与电源并联,电流线圈和电压线圈的同名端(标有*号端)必须连在一起,如图6-1所示。本实验使用数字式功率表,连接方法与电动式功率表相同,电压、电流量程分别选450V 和3A 。

三.实验设备

1.交流电压表、电流表、功率表

2.自耦调压器(输出可调的交流电压)

3.恒流源(0~500mA可调)

4.EEL-17组件(含白炽灯220V、40W,日光灯30W、镇流器,电容器4μF、2μF/400V)

四.实验内容

实验电路如图6-2所示,功率表的连接方法见图6-1,交流电源经

自耦调压器后负载Z供电。

1.测量白炽灯的电阻

图6-2电路中的Z为一个220V、40W的白炽灯,用自耦调压器调压,

使U为220V,(用电压表测量),并测量电流和功率,记入自拟的数据表

格中。

将电压U

U(V) I(A) P(W)

220 0.181 38.95

110 0.131 14.00

2.测量电容器的容抗

U(V)I(A)P(W) 4μ220 0.303 0.2

2μ220 0.15 0.07 3.测得镇流器的参数

将图6-2电路中的Z换为镇流器,将电压U分别调到180V和90V,测得电压、电流和功率,记入自拟的数据表格中。

U(V) I(A) P(W)

180 0.257 8.4

90 0.102 1.75

五.实验注意事项

1.通常,功率表不单独使用,要又电压表和电流表监测,使电压表和电流表的读数不超过功率表电压和电流的量限;

2.注意功率表的正确接线,上电前必须经指导教师检查;

3.恒流源(0~500mA可调)

4.自耦调压器在接通电源前,应将其手柄置在零位上,调节时,使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验负载或实验完毕,都必须先将其旋柄慢慢调回零位,再断电源。

六.预习与思考题

七.实验报告要求

1.根据实验1的数据,计算白炽灯在不同电压下的电阻值;

答:R1=220/0.181=1215.47欧R2=110/0.131=839.70欧

2.根据实验2的数据,计算电容器的容抗和电容值;

C=4μ,Xl=WL=U/(JI)=220/0.303=-726.1J C=2μ,Xl=WL=U/(JI)=220/0.15=-1467J

3.根据实验3的数据,计算镇流器的参数(电阻R和电感L);

答:R1=67.84/0.13=521.85,R2=97.32/0.184=528.91,R3=123.0/0.228=539.47,R4=181.4/0.318=570.4 4,R=540.17 4.根据实验4的数据, 计算日光灯的电阻值,画出各个电压和电流的相量图,说明各个电压之间的关系。

I(A) P(W)

电感+电阻

220V 0.108 33.06

110V 0.114 9.98 电容+电阻(220V )

4μF 0.165 30.13

2μF 0.111 8.38 电容+电感(4μF )+电阻

220V 0.116 17.18

110V 0.058 3.13

实验八 三相电路电压、电流的测量

一.实验目的

1.练习三相负载的星形联接和三角形联接;

2.了解三相电路线电压与相电压,线电流与相电流之间的关系; 3.了解三相四线制供电系统中,中线的作用; 4.观察线路故障时的情况。

二.原理说明

电源用三相四线制向负载供电,三相负载可接成星形(又称‘Y’形)或三角形(又称‘Δ’形)。 当三相对称负载作‘Y’形联接时,线电压UL是相电压UP的3倍,线电流IL等于相电流IP,即:U U I I L P L P =

=3, ,流过中线的电流IN =0;作‘Δ’形联接时,线电压UL等于相电压U

,线电流IL是相电流IP的3倍,即:

I I U L P L P ==3, U

不对称三相负载作‘Y’联接时,必须采用‘YO’接法,中线必须牢固联接,以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压(三相对称电压)。若中线断开,会导致三相负载电压的不对称,致使负载轻的那一相的相电压过高,使负载遭受损坏,负载重的一相相电压又过低,使负载不能正常工作;对于不对称负载作‘Δ’ 联接时,IL≠3IP,但只要电源的线电压UL对称,加在三相负载上的电压仍是对称的,对各相负载工作没有影响。

本实验中,用三相调压器调压输出作为三相交流电源,用三组白炽灯作为三相负载,线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。(EEL —ⅤB 为三相不可调交流电源)

三.实验设备

1.三相交流电源 2.交流电压表、电流表

3.EEL—17组件或EEL—55组件

四.实验内容

1.三相负载星形联接(三相四线制供电)

实验电路如图8-1所示,将白炽灯按图所示,连接成星形接法。用三相调压器调压输出作为三相交流电源,具体操作如下:将三相调压器的旋钮置于三相电压输出为0V的位置(即逆时针旋到底的位置),然后旋转旋钮,调节调压器的输出,使输出的三相线电压为220V。测量线电压和相电压,并记录数据。(EEL—ⅤB为三相不可调交流电源,输出的三相线电压为380V)

(1)在有中线的情况下,测量三相负载对称和不对称时的各相电流、中线电流和各相电压,将数据记入表8-1中,并记录各灯的亮度。

(2)在无中线的情况下,测量三相负载对称和不对称时的各相电流、各相电压和电源中点N到负载中点Nˊ的电压U NNˊ,将数据记入表8-1中,并记录各灯的亮度。

中线连接每相灯数负载相电压(V)电流(A)U NNˊ

(V)

亮度比较

A、B、C A B C U A U B U C I A I B I C I N

有3 3 3 83.1083.9485.020.3440.337 / 0/一样亮3 2 3 83.0684.5284.970.3430.225 / 0.124/一样亮

无3 3 3 83.0784.0285.080.3420.337 / / 0一样亮3 2 3 88.47 90.75 90.47 0.201 0.156 / / 12.91一样亮

2.三相负载三角形联接

实验电路如图8-2所示,将白炽灯按图所示,连接成三

角形接法。调节三相调压器的输出电压,使输出的三相线电

压为220V。测量三相负载对称和不对称时的各相电流、

线电流和各相电压,将数据记入表8-2中,并记录各灯的亮

度。(EEL—ⅤB为三相不可调交流电源,输出的三相线电压

为380V)

表8—2.1 负载三角形联接实验数据(EEL—17B组件或EEL 每相灯数相电压(V)线电流(A)相电流(A)亮度比

A-B B-C C-A U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA

3 3 3 89.1595.17184.30.840 /0.8400.356 /

3 2 3 50.40134.9185.10.67/0.7670.281 / /一样

每相灯数 相电压(V) 线电流(A) 相电流(A) 亮度

比 较

A-B B-C C-A U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA

3 3 2

50.83 133.3 184.1 0.766 / 0.766 0.282 /

2 3 3

129.3 54.78 184.1 0.766 / 0.767 0.282 / / 一样

五.实验注意事项

1.每次接线完毕,同组同学应自查一遍,然后由指导教师检查后,方可接通电源,必须严格遵守先接线,后通电;先断电,后抓线的实验操作原则。

2.星形负载作短路实验时,必须首先断开中线,以免发生短路事故。 3.测量、记录各电压、电流时,注意分清它们是哪一相、哪一线,防止记错。

3.说明在三相四线制供电系统中中线的作用,中线上能安装保险丝吗?为什么?

答:三相四线制供电系统中的中性线的主要作用是,可提供220V 单相电。在不对称三相电路中, 各相负载的电流(端电压)之间一般不存在大小相等,相位互差120°的对称关系.这时中线两端电压n′n ≠0, 这种现象称为中性点位移.当|n′n|较大时, 会造成负载端电压的严重不对称(有的相电压过高, 有的过低), 可能使负载工作不正常, 甚至发生事故, 因此应尽量减小中线阻抗Z n.一般而言, 由负载不对称而引起的Un′n 过高, 以中线断路最为严重, 为此, 中线上不能安装保险丝, 它们都应装在端线上.

七.实验报告要求

1.根据实验数据,在负载为星形连接时,p l

U

U 3=在什么条件下成立?在三角形连接时,p

l I I 3=在什么条件下成立?

答:当三相对称负载作‘Y’形联接时,公式成立;当三相对称负载作‘Δ’形联接时,成立。

2.用实验数据和观察到的现象,总结三相四线制供电系统中中线的作用; 答:三相四线制供电系统中的中性线的主要作用是,可提供220V 单相电。 3.不对称三角形联接的负载,能否正常工作?实验是否能证明这一点?

根据不对称负载三角形联接时的实验数据,画出各相电压、相电流和线电流的相量图,并证实实验数据的正确性。

答:不对称三角形联接的负载,能够正常工作,由表8-2可知即使使用不对称的三角形连接,负载仍能够正常工作。

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电路研究性实验报告

湖南XX学院 电路设计研究型报告 题目:电路综合实验 专业:测控技术与仪器 班级:测控xxxx班 学生组员:郭x(组长)、黄x、余x 指导老师:厉x 日期:2014年6月13日

电路课程研究性实验 实验报告 成员表现评估: 黄X:优秀 余X:优秀 郭X:优秀 (一)实验内容 一、R、L、C元件参数的测量 1.用电压、电流表判别黑匣子元件性质。 2. 用交流电压、电流表及功率表分别测量R、L、C元件交流参数,讨论实验误差引起的原因。 二、正弦电源下电路稳态特性的研究 1.用示波器分别观察R、L、C元件在正弦电源下响应的电压、电流波形。 2.用示波器分别观察R、L、C元件伏安关系曲线。 3. 用示波器分别观察RLC元件串联的在正弦电压情况下感性、容性和电阻性响应的电压、电流波形。 实验员:黄X 余X 郭X 报告及其记录:郭X

(二).实验目的: 1学习用示波器观察和分析RC,RL,RLC的电路的响应 2 通过电路方波响应波形的观察,判别元件性质 3 学会用电压、电流表判别黑匣子元件性质。 4 学习用三表法测量交流电路的参数及其误差分析 5 了解RLC元件在正弦电压情况下的电压电流波形 6.学习正确选用交流仪器和设备 7.掌握功率表、调压器的使用 8 综合运用所学知识,自主完成实验,提高科学素养,增加实 验动手能力,提高积极思考问题解决问题的能力。 9.通过这次实验,增强了自信心,磨练战胜困难的毅力,提高 解决问题的能力,通过这次实验,增进了对集体的参与意识 与责任心,给今后的工作中带来大的帮助和借鉴。

(三):实验原理 一、R、L、C元件参数的测量 1. 调压器提供实验电压,电压表监测元件电压,电流表监测元件电流,在被测元件两端并接一只适当容量的试验电容器,若电流表读数增大则被测元件为容性;反之为感性。 实验操作如【1——1】图接线 实验结果 据图将电压表和电流表的示数记录到表-1中 由表格数据可知电路并入一个电容器后电流表的示数变小,故被测元件为感性。

电路分析实验报告-第一次

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实验报告(二、三) 一、实验名称实验二KCL与KVL的验证 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用; 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压; 3.验证基尔霍夫定理的正确性。 三、实验原理 KCL为任一时刻,流出某个节点的电流的代数和恒等于零,流入任一封闭面的电流代数和总等于零。且规定规定:流出节点的电流为正,流入节点的电流为负。 KVL为任一时刻,沿任意回路巡行,所有支路电压降之和为零。且各元件取号按照遇电压降取“+”,遇电压升取“-”的方式。沿顺时针方向绕行电压总和为0。电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。 四、实验内容 电路图截图:

1.验证KCL: 以节点2为研究节点,电流表1、3、5的运行结果截图如下: 由截图可知,流入节点2的电流为2.25A,流出节点2 的电流分别为750mA和1.5A。2.25=0.75+1.5。所以,可验证KCL成立。 2.验证KVL: 以左侧的回路为研究对象,运行结果的截图如下:

由截图可知,R3两端电压为22.5V,R1两端电压为7.5V,电压源电压为30V。22.5+7.5-30=0。所以,回路电压为0,所以,可验证KVL成立。 一、实验名称实验三回路法或网孔法求支路电流(电压) 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用; 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压; 3.验证网孔分析法的正确性。 三、实验原理 为减少未知量(方程)的个数,可以假想每个回路中有一个回路电流。若回路电流已求得,则各支路电流可用回路电流线性组合表示。这样即可求得电路的解。回路电流法就是以回路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。网孔电流法就是对平面电路,若以网孔为独立回

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图1-4 电感电压电流波形图 思考题: 1.比较图1-2和1-4,理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。对于电感而言,电压相位 超前 (超前or 滞后)电流相位;对于电容而言,电压相位 滞后 (超前or 滞后)电流相位。 2.请根据测试波形,读取电感上电压、电流摆幅,验证电感的伏安特性表达式。 解:()mV wt U L cos 8.2=, ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=?? ? ?? -=π,us T 500=; ()mA wt R U I I R R L sin 213.0===∴,ππ 40002==T w ; 而()mV wt dt di L L cos 7.2= dt di L U L L ≈?且误差较小,即可验证电感的伏安特性表达式。 二、硬件实验 1.恒压源特性验证 表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压 2.电容的伏安特性测量

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电路计算机仿真分析 实验指导 武汉大学电气工程学院 电工仿真实验室 2006.11 PSPICE 简介 PSPICE 简介 1984年,美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal-SPICE).可以说在同类产品中,它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件,在国内普遍使用.它可以进行各种各样的电路仿真,激励建立,温度与噪声分析,模拟控制,波形输出,数据输出,并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果.无论对哪种器件哪些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以自行建立元器件及元器件库. 在目的个人电脑广使用的向用的商用仿真软件中,以Pspice A/D系列最受人众欢迎. PSPICE 是面向PC 机的通用电路仿真软件, 该软件具有强大的电路图绘制功能,电路模拟仿真功能,图形后处理功能和元器件符号制作功能,模拟仿真快速准确,并提供了良好的人机交互环境,操作方便,易学易用.软件的用途非常广泛,不仅可用于电路分析和优化设计,还可用于电子线路,电路,信号与系统等课程的计算机辅助教学.与印刷线路板设计软件配合使用,还可以实现电子设计自动化.这些特点使得PSPICE 受到广大电子设计工作者,科研人员和高校师生的热烈欢迎,国内许多高校已将PSPICE 列入电子类本科生和硕士生的辅修课程. PSPICE 软件在国外非常流行.在大学里,它是工科类学生必会的分析与设计电路的工具;在公司中,它是产品从设计,实验到定型过程中不可缺少的设计工具.世界各国的半导体元件公司为它提供了上万种模拟和数字元件组成的元件库,使PSPICE 软件的仿真更可信,更真实. PSPICE 软件几乎完全取代了电路和电子电路实验中的元件,面包板,信号源,示波器和万用表.有了PSPICE 软件就相当有了电路和电子学实验室. PSPICE 的功能 PSPICE 用于模拟电路,数字电路及模数混合电路的分析以及电路的优化设计. PSPICE 的分析功能主要体现在以下几方面: 直流分析:当电路中某一参数(称为自变量)在一定范围内变化时,对自变量的每一个取值,计算电路的直流偏置特性(称为输出变量). 交流分析:作用是计算电路的交流小信号频率响应特性. 噪声分析:计算电路中各个器件对选定的输出点产生的噪声等效到选定的输入源(独立的电压或电流源)上.即计算输入源上的等效输入噪声. 瞬态分析:在给定输入激励信号作用下,计算电路输出端的瞬态响应. 基本工作点分析:计算电路的直流偏置状态. 蒙特卡罗统计分析:为了模拟实际生产中因元器件值具有一定分散性所引起的电路特性分散性,PSpice提供了蒙特卡罗分析功能.进行蒙特卡罗分析时,首先根据实际情况确定元器件值分布规律,然后多次"重复"进行指定的电路特性分析,每次分析时采用的元器件值是从元器件

电工电子综合实验1--裂相电路仿真实验报告格 2

电子电工综合实验论文 专题:裂相(分相)电路 院系:自动化学院 专业:电气工程及其自动化 姓名:小格子 学号: 指导老师:徐行健

裂相(分相)电路 摘要: 本实验通过仿真软件Mulitinism7,研究如何将一个单相的交流分裂成多相交流电源的问题。用如下理论依据:电容、电感元件两端的电压和电流相位差是90度,将这种元件和与之串联的电阻当作电源,这样就可以把单相交流源分裂成两相交流电源、三相电源。同时本实验还研究了裂相后的电源接不同的负载时电压、功率的变化。得到如下结论: 1.裂相后的电源接相等负载时两端的电压和负载值成正相关关系; 2.接适当的负载,裂相后的电路负载消耗的功率将远大于电源消耗的功率; 3.负载为感性时,两实验得到的曲线差别较小,反之,则较大。 关键词:分相两相三相负载功率阻性容性感性 引言 根据电路理论可知,电容元件和电感元件最容易改变交流电的相位,又因它们不消耗能量,可用作裂相电路的裂相元件。所谓裂相,就是将适当的电容、电感与三相对称负载相配接,使三相负载从单相电源获得三相对称电压。而生活和工作中一般没有三相动力电源,只有单相电源,如何利用单相电源为三相负载供电,就成了值得深入研究的问题了。 正文 1.实验材料与设置装备 本实验是理想状态下的实验,所有数据都通过在电路专用软件Multisim 7中模拟实验测得的;所有实验器材为(均为理想器材) 实验原理: (1). 将单相电源分裂成两相电源的电路结构设计 把电源U1分裂成U1和U2输出电压,如下图所示为RC桥式分相电压原理,可以把输入电压分成两个有效值相等,相位相差90度的两个电压源。 上图中输出电压U1和U2与US之比为

数字电路实验报告

数字电路实验报告 姓名:张珂 班级:10级8班 学号:2010302540224

实验一:组合逻辑电路分析一.实验用集成电路引脚图 1.74LS00集成电路 2.74LS20集成电路 二、实验内容 1、组合逻辑电路分析 逻辑原理图如下:

U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N X1 2.5 V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V GND 图1.1组合逻辑电路分析 电路图说明:ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平,“0”表示低电平; 逻辑指示灯:灯亮表示“1”,灯不亮表示“0”。 真值表如下: A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 表1.1 组合逻辑电路分析真值表 实验分析: 由实验逻辑电路图可知:输出X1=AB CD =AB+CD ,同样,由真值表也能推出此方程,说明此逻辑电路具有与或功能。 2、密码锁问题: 密码锁的开锁条件是:拨对密码,钥匙插入锁眼将电源接通,当两个条件同时满足时,开锁信号为“1”,将锁打开;否则,报警信号为“1”,则接通警铃。

试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么? 密码锁逻辑原理图如下: U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N U4D 74LS00N U5D 74LS00N U6A 74LS00N U7A 74LS00N U8A 74LS20D GND VCC 5V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V X1 2.5 V X2 2.5 V 图 2 密码锁电路分析 实验真值表记录如下: 实验真值表 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 表1.2 密码锁电路分析真值表 实验分析: 由真值表(表1.2)可知:当ABCD 为1001时,灯X1亮,灯X2灭;其他情况下,灯X1灭,灯X2亮。由此可见,该密码锁的密码ABCD 为1001.因而,可以得到:X1=ABCD ,X2=1X 。

电子电路实验三 实验报告

实验三负反馈放大电路 实验报告 一、实验数据处理 1.实验电路图 根据实际的实验电路,利用Multisim得到电路图如下: (1)两级放大电路 (2)两级放大电路(闭环)

2.数据处理 (1)两级放大电路的调试 第一级电路:调整电阻参数,使得静态工作点满足:IDQ约为2mA,UGDQ<-4V。记录并计 第二级电路:通过调节Rb2,使得静态工作点满足:ICQ约为2mA,UCEQ=2~3V。记录电 输入正弦信号Us,幅度为10mV,频率为10kHz,测量并记录电路的电压放大倍数 A u1=U o1 U s 、A u= U o U s (2)两级放大电路闭环测试 在上述两级放大电路中,引入电压并联负反馈。合理选取电阻R的阻值,使得闭环电压放大倍数的数值约为10。 输入正弦信号Us,幅度为100mV,频率为10kHz,测量并记录闭环电压放大倍数 A usf=U o/U s 输入电阻Rif和输出电阻Rof。

输入正弦信号Us,幅度为100mV,频率为10kHz,测量并记录闭环电压放大倍数 A usf=U o/U s 输入电阻Rif和输出电阻Rof。 3.误差分析 利用相对误差公式: 相对误差=仿真值?实测值 实测值 ×100% 得各组数据的相对误差如下表: 误差分析: (1)由上表可得知,两级放大电路实验中,开环输出电阻Ro及闭环输出电阻Rof仿真值与实测值的相对误差较大;电流并联负反馈电路中,三组数据仿真值与实测值的相对误差均较大。 (2)两级放大电路中,输出电阻测量的相对误差较大,原因可能是实际实验中使用的晶体管与仿真实验中的晶体管的特性相差较大,而且由理论分析知输出电阻会随温度的变化而变化(晶体管rbe阻值随温度的增大而增大),这导致了输出电阻实测值与仿真值相差较大。(3)电流并联负反馈电路中,电压放大倍数测量的相对误差较大,原因也应该是实际实验中的晶体管放大倍数与仿真中的不同,仿真实验中晶体管的β为280,实际实验的相关参数达不到这么大,故电压放大倍数较小。

电路基础实验报告

北京交通大学电路基础实验报告

实验目的: (1)学习MultiSim2001建立电路、直流电路的分析方法。 (2)掌握伏安特性的测量。 (3)通过实验,加深对叠加定理和戴维南定理的理解。 实验内容: 1)测量二极管的伏安特性 (1)建立如右图所示的仿真Array电路。 (2)启动Simulate菜单中的 Analyses下的DC Sweep 设置相应的参数后,单击Simulate按钮,得到二极管的伏 安特性曲线。 2)验证叠加定理Array(1)建立如右图 所示的仿真电路。 (2)启动仿真开 关后,用电压表分 别测出V1、V2单 独作用和共同作 用时个支路的电压值,验证叠加定理。 3)验证戴维南定理 (1)建立如下图所示的仿真电路。(其中a对应2的位置,

b 对应0的位置) (2)用电压表测量R3断开时a 、b 端口的开路电压。 (3)将电阻R3短路,用电流表测量a 、b 端口短路电压。 (4)计算出等效电阻。重新建立一仿真电路,调出一个直流电压源,设置其电压为测量出的开路电压值,调一个电阻值为计算出的等效电阻,与R3电阻串联成一个等效电路。再用电压表和电流表测量R3两端的电压和流过电流,验证戴维南定理。 实验过程: 1) 测量二极管的伏安特性。 如右图,建立仿真电路图后,启动Simulate 菜单中的Analyses 下的DC Sweep 命令,设置相应的参数后,单击Simulate 按钮,得到二极管的伏安特性曲线如下:

2)验证叠加定理。 V1单独作用: 令V2=0.启动仿真开关如下图: U11=8.727V U21=3.273V U31=3.273V V2单独作用: 令V1=0,启动仿真开关如下图:

数电逻辑门电路实验报告doc

数电逻辑门电路实验报告 篇一:组合逻辑电路实验报告 课程名称:数字电子技术基础实验指导老师:樊伟敏 实验名称:组合逻辑电路实验实验类型:设计类同组学生姓名:__________ 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)五、实验数据记录和处理七、讨论、心得 一.实验目的 1.加深理解全加器和奇偶位判断电路等典型组合逻辑电路的工作原理。 2.熟悉74LS00、74LS11、74LS55等基本门电路的功能及其引脚。 3.掌握组合集成电路元件的功能检查方法。 4.掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。 二、主要仪器设备 74LS00(与非门) 74LS55(与或非门) 74LS11(与门)导线电源数电综合实验箱 三、实验内容和原理及结果 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析(必填)

实验报告 (一) 一位全加器 1.1 实验原理:全加器实现一位二进制数的加法,输入有被加数、加数和来自相邻低位的进位;输出有全加和与向高位的进位。 1.2 实验内容:用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计一个一位全加器电路,并进行功能测试。 1.3 设计过程:首先列出真值表,画卡诺图,然后写出全加器的逻辑函数,函数如下: Si = Ai ?Bi?Ci-1 ;Ci = Ai Bi +(Ai?Bi)C i-1 异或门可通过Ai ?Bi?AB?AB,即一个与非门; (74LS00),一个与或非门(74LS55)来实现。Ci = Ai Bi +(Ai?Bi)C 再取非,即一个非门( i-1 ?Ai Bi +(Ai?Bi)C i-1 ,通过一个与或非门Ai Bi +(Ai?Bi)C i-1 ,

北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯)

北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯)

电子电路综合实验报告课题名称:基于运算放大器的彩灯显示电路的设计与实现 姓名:班级:学号: 一、摘要: 运用运算放大器设计一个彩灯显示电路,通过迟滞电压比较器和反向积分器构成方波—三角波发生器,三角波送入比较器与一系列直流电平比较,比较器输出端会分别输出高电平和低电平,从而顺序点亮或熄灭接在比较器输出端的发光管。 关键字: 模拟电路,高低电平,运算放大器,振荡,比较 二、设计任务要求: 利用运算放大器LM324设计一个彩灯显示电路,让排成一排的5个红色发光二极管(R1~R5)重复地依次点亮再依次熄灭(全灭→R1→R1R2→R1R2R3→R1R2R3R4→R1R2R3R4R5→R1R2R3R4→R1R2R3→R1R2→R1→全灭),同时让排成一排的6个绿色发光二极管(G1~G6)单光

三角波振荡电路可以采用如图2-28所示电路,这是一种常见的由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器电路,图2-28中运放A1接成迟滞电压比较器,A2接成反相输入式积分器,积分器的输入电压取自迟滞电压比较器的输出,迟滞电压比较器的输入信号来自积分器的输出。假设迟滞电压比较器输出U o1初始值为高电平,该高电平经过积分器在U o2端得到线性下降的输出信号,此线性下降的信号又反馈至迟滞电压比较器的输入端,当其下降至比较器的下门限电压U th-时,比较器的输出发生跳变,由高电平跳变为低电平,该低电平经过积分器在U o2端得到线性上升的输出信号,此线性上升的信号又反馈至迟

滞电压比较器的输入端,当其上升至比较器的上门限电压U th+时,比较器的输出发生跳变,由低电平跳变为高电平,此后,不断重复上述过程,从而在迟滞电压比较器的输出端U o1得到方波信号,在反向积分器的输出端U o2得到三角波信号。假设稳压管反向击穿时的稳定电压为U Z,正向导通电压为U D,由理论分析可知,该电路方波和三角波的输出幅度分别为: 式(5)中R P2为电位器R P动头2端对地电阻,R P1为电位器1端对地的电阻。 由上述各式可知,该电路输出方波的幅度由稳压管的稳压值和正向导通电压决定,三角波的输 出幅度决定于稳压管的稳压值和正向导通电压以及反馈比R1/R f,而振荡频率与稳压管的稳压值和正向导通电压无关,因此,通过调换具有不同稳压值和正向 导通电压的稳压管可以成比例地改变方波和三角波的幅度而不改变振荡频率。 电位器的滑动比R P2/R P1和积分器的积分时间常数R2C的改变只影响振荡频率而 不影响振荡幅度,而反馈比R1/R f的改变会使振荡频率和振荡幅度同时发生变化。因此,一般用改变积分时间常数的方法进行频段的转换,用调节电位器滑动头 的位置来进行频段内的频率调节。

电路实验报告二

实验二、基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1.通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律,巩固所学理论知识。 2.加深对参考方向概念的理解。 二、器材设备 双路直流稳压电源,直流电路单元板(TS-B-28),万用表 三、实验原理 基尔霍夫节点电流定律: 电路中任意时刻流进(或流出)任一节点的电流的代数和等于零。其数学表达式为: ∑=0 I (2-1) i 基尔霍夫回路电压定律: 电路中任意时刻,沿着任一节闭合回路,电压的代数和等于零。其数学表达式为: ∑=0 U (2-2) i 电路的参考方向: 在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。当电路中的电流(或电压)的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。 四.实验内容及步骤 本实验在直流电路单元板(TS -B-28)上进行,实验电路如图2-1所示。图中X1、X2、X3、X4、X5、X6为节点B的三条支路测量接口。 4.1、验证KCL定律 测量节点B的某支路的电流时,可假定流入节点B的电流为正,并将另外两个支路的测量接口短接,再将电流表的负极接到B点上,电流表的正极接到该支路的接口上(如图2-2)。

1. 按图2-2(a)接好实验电路,再将双路直流稳压电源的输出电压调节旋钮沿逆时针方向调到底,然后打开电源开关,调节电压输出,使U1=10.00V,U2=18.00V,测出AB支路的电流I1值,并在表2-1中记下测量值。 2.将电路转换成图2-2(b)形式,测出并记录BC支路的电流I2值。再将电路转换成图2-2(c)形式,测出并记录BE支路的电流I3值.。 3. 计算∑i I数值,验证基尔霍夫电流定律的正确性。利用电路中已知的电阻及电源电压值,应用电路定律计算出I1、I2、I3值并与测得的I1、I2、I3值比较,求出各测量值的相对误差。 表2-1(保留小数点后两位) 4.2、验证KVL定律 当要测量电压时,应将三个支路的测量接口短接,再取ABEFA回路为回路I,BCDEB 回路为回路II,可选取顺时针方向为绕行方向,依次测量两回路各支路的电压值。 1. 将电路转换成图2-3形式,仍保持U1=10.00V,U2=18.00V取顺时针方向为绕行方向,选择合适的电压表量程,依次测出回路I中各支路电压U AB、U BE、U EF、U FA和回路II中各支路电压U BC、U CD、U DE、U EB,并在表2-2中记下测量值。 2. 计算∑i U数值,验证基尔霍夫电压定律的正确性。利用已知的电阻及电源电压值,应用电路定律计算出上述各支路的电压值并与测得的值比较,求出各测量值的相对误差。 表2-2(保留小数点后三位) [数据处理,保留小数点后三位] 一、利用基尔霍夫定律计算节点B各支路的电流及回路Ⅰ、回路Ⅱ各支路的电压值。 设图2-3电路的节点B各支路的电流方向如图,取流入节点的电流方向为参考方向,则据基尔霍夫电流定律有:I1+I2=-I3 (2-3)另I4=I1、I2=I5(2-4)取顺时针方向为电压的参考方向,则据基尔霍夫电压定律有: 回路Ⅰ:R1×I1-R3×I3+R4×I1=U1(2-5)

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路 系别: 班号: 实验者姓名:学号:实验日期: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) (一)单级低频放大器的模型和性能 (3) (二)放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (6) 1、搭接实验电路 (6) 2、静态工作点的测量和调试 (7) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (7) 4、放大器上限、下限频率的测量 (8) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (8) 五、思考题 (9) 六、实验总结 (9)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器 1台 2.函数信号发生器 1台 3.直流稳压电源 1台 4.数字万用表 1台 5.多功能电路实验箱 1台 6.交流毫伏表 1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1.单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和 负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极 性相反,则为负反馈。

电路综合设计实验-设计实验2-实验报告

设计实验2:多功能函数信号发生器 一、摘要 任意波形发生器是不断发展的数字信号处理技术和大规模集成电路工艺孕育出来的一种新型测量仪器,能够满足人们对各种复杂信号或特殊信号的需求,代表了信号源的发展方向。可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可重构等特性。使用FPGA来开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减小印制电路板的面积,提高系统的可靠性和灵活性。 此次实验我们采用DE0-CV开发板,实现函数信号发生器,根据按键选择生产正弦波信号、方波信号、三角信号。频率范围为10KHz~300KHz,频率稳定度≤10-4,频率最小不进10kHz。提供DAC0832,LM358。 二、正文 1.方案论证 基于实验要求,我们选择了老师提供的数模转换芯片DAC0832,运算放大器LM358以及DE0-CV开发板来实现函数信号发生器。 DAC0832是基于先进CMOS/Si-Cr技术的八位乘法数模转换器,它被设计用来与8080,8048,8085,Z80和其他的主流的微处理器进行直接交互。一个沉积硅铬R-2R 电阻梯形网络将参考电流进行分流同时为这个电路提供一个非常完美的温度期望的跟踪特性(0.05%的全温度范围过温最大线性误差)。该电路使用互补金属氧化物半导体电

流开关和控制逻辑来实现低功率消耗和较低的输出泄露电流误差。在一些特殊的电路系统中,一般会使用晶体管晶体管逻辑电路(TTL)提高逻辑输入电压电平的兼容性。 另外,双缓冲区的存在允许这些DAC数模转换器在保持一下个数字词的同时输出一个与当时的数字词对应的电压。DAC0830系列数模转换器是八位可兼容微处理器为核心的DAC数模转换器大家族的一员。 LM358是双运算放大器。内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。 本次实验选用的FPGA是Altera公司Cyclone系列FPGA芯片。Cyclone V系列器件延续了前几代Cyclone系列器件的成功,提供针对低成本应用的用户定制FPGA特性,支持常见的各种外部存储器接口和I/O协议,并且含有丰富的存储器和嵌入式乘法器,这些内嵌的存储器使我们在设计硬件电路时省去了外部存储器,节省了资源,而

串联电路实验报告

串联电路实验报告 篇一:实验报告:组成串联电路和并联电路a 连接串联电路和并联电路 一、实验目的:掌握_____________、______________的连接方式。 二、实验器材: __________、__________、__________、__________、___________。 三、步骤: (一).组成串联电路 1.按图1-1的电路图,先用铅笔将图1-2中的电路元件,按电路图中的顺序连成实物电路图(要求元件位置不动,并且导线不能交叉)。在连接实物电路过程中,开关是 2.经电路连接无误后,闭合和断开结果填入表格中。 3.把开关改接到L1和L2之间,再改接到L2和电池负极间,观察开关控制两只灯泡的情况。将观察结果填入表格中。 (二)组成并联电路 1、在图方框中画出由两只灯泡L1、L2组成的并联电路。要求三个开关中的开关S控制干 路,开关S1和S2分别控制两个支路,并按电路图连接实物及实物图。 2、经检查电路连接无误后,把

3、闭合S1和S2,断开与闭合干路中的开关S,观察它控制哪个灯泡?将观察结果填入表 格中。 4、闭合S和S2,断开与闭合支路中的开关S1,观察它控制哪个灯泡?将观察结果填入表 格中。 5、闭合S和S1,断开与闭合支路开关S2,观察它控制哪个灯泡?将观察结果填入表格中。 (三)实验结论 串联电路:在串联电路里只有条电流路径;用电器)工作,它们之间(选填“会”或“不会”)相互影响;开关控制_____ ____用电器;如果开关的位置改变了,开关的控制作用_________. 并联电路:在并联电路里有条电流路径;用电器)工作,它们之间(选填“会”或“不会”)相互影响;干路开关控制_________用电器,支路开关控制_________用电器(四)、结束实验,整理仪器,把器材分类放好,依次推出实验室。 电学实验规则: 1.实验开始时:首先要依据实验要求,能正确地画出电路图。 2.选择器材时:要依据画出(含“给出”)的电路图,

调幅电路实验报告4

调幅电路实验报告 姓名: 学号: 班级:

一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程,并研究已调波与二输入信号的关系。 2.掌握测量调幅系数的方法。 3.通过实验中波形的变换,学会分析实验现象。 二、实验内容及步骤 (1)普通调幅电路 1.利用EWB软件绘制出如图 1.9的普通调幅实验电路。 2. 按图设置各个元件参数,打开仿真开关,从示波器上观察调幅波波形及与调制信号U1的关系。画出波形图。 3. 改变直流电压U0的值为4V,观察过调幅的现象,并做好记录。画出波形图。 附图1.9 普通调幅实验电路 U0=6V

(2)双边带调幅电路 1.利用EWB软件绘制出如图 1.12的双边带调幅实验电路。 2. 按图设置各个元件参数,打开仿真开关,从示波器上观察双边带波形。画出波形图。 附图1.12 双边带调制实验电路

三.实验报告要求 1. 画出100%调幅波形及抑制载波双边带调幅波形,比较二者的区别。抑制载波双边带调幅波形

100%调幅波形 100%调幅波的包迹随调制信号的大小成比例变化,它反映了调制信号的变化规律;双边带调幅波的包迹不再随载波振幅的上下变化,而是在横轴的上下变化,并使高频波在调制信号过0点时出现倒相现象,它的包迹不再反映调制信号的变化规律。

2.画出过调幅时的输入、输出波形。 U0=4V 四.思考题 说明普通调幅波和双边带调幅波的区别。 答:普通调幅波中只有上、下边带反映调制信号的信息,载频分量不含调制信号的信息,但它却占用了调幅波的绝大部分功率,而双边带调幅波则将调幅波中的载频分量抑制掉,仅将上、下边带向外发送,这样大大节省了发送设备的功率,使其体积大大减小

电路实验报告

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

电子电路综合实验报告

电子电路实验3 综合设计总结报告题目:波形发生器 班级:20110513 学号:2011051316 姓名:仲云龙 成绩: 日期:2014.3.31-2014.4.4

一、摘要 波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都需要信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。波形发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波、三角波、方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航等领域。 二、设计任务 2.1 设计选题 选题七波形发生器 2.2 设计任务要求 (1)同时四通道输出,每通道输出矩形波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为1K欧姆。 (2)四种波形的频率关系为1:1:1:3(三次谐波),矩形波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8 kHz—10kHz,正弦波Ⅱ输出频率范围为24 kHz—30kHz;矩形波和锯齿波输出电压幅度峰峰值为1V,正弦波Ⅰ、Ⅱ输出幅度为峰峰值2V。(3)频率误差不大于5%,矩形波,锯齿波,正弦波Ⅰ通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%,正弦波Ⅱ通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于10%,矩形波占空比在0~1范围内可调。 (4)电源只能选用+9V单电源,由稳压电源供给,不得使用额外电源。

三、方案论证 1.利用555多谐振荡器6管脚产生8kHz三角波,3管脚Vpp为1V的8kHz的方波。 2.三角波通过滞回比较器和衰减网络产生8kHzVpp为1V的方波。 3.方波通过反向积分电路产生8kHzVpp为1V的三角波。 4.方波通过二阶低通滤波器产生8kHz低通正弦波。 5.方波通过带通滤波器产生中心频率为27kHz的正弦波。 系统方框图见图1 图1 系统方框图 此方案可以满足本选题技术指标,分五个模块实现产生所需的波形,而且电路模块清晰,容易调试,电路结构简单容易实现。

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