15级30学时《电路实验》教材封面和正文内容.doc

电 路 实 验 河海大学电工电子实验中心 2011.8 目 录 前言 实验一、直流电路的测试与研究 实验二、常用电子仪器的使用及典型信号的观测 实验三、一阶动态电路时域响应的测试与研究 实验四、稳态交流电路频域响应的测试与研究 实验五、单相交流电路的测试与研究 实验六、三相交流电路的测试与研究 实验七、二端口网络的测试与研究 实验八、受控电源的测试与研究 实验九、移相器的设计与测试 附选实验一 二阶动态电路时域响应的测试与研究 附选实验二 Ｒ、Ｌ、Ｃ串联谐振电路的研究 实验八 受控源的测试与研究 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： 其中：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8－1（b）所示，其特性为： 其中：称为转移电导。 （3）电流控制电压源（CCVS），如图8－1（c）所示，其特性为： 其中：称为转移电阻。 （4）电流控制电流源（CCCS），如图8－1（d）所示，其特性为： 其中：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 运算放大器的电路符号如图8－2所示，具有两个输入端：同相输入端ｕ＋和反相输入端ｕ－，一个输出端ｕｏ，放大倍数为A， 则ｕｏ＝A（ｕ＋－ｕ－）。 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，由此可得出两个特性： 特性1：ｕ＋＝ｕ－； 特性2：ｉ＋＝ｉ－＝0。 ▲电压控制电压源（VCVS） 电压控制电压源电路如图8－3所示。 由运算放大器的特性1可知： 则 由运算放大器的特性2可知： 代入、 得： 可见，运算放大器的输出电压u2受输入电压u1控制，其电路模型如图8－2（a）所示，转移电压比：。 ▲电压控制电流源（VCCS） 电压控制电流源电路如图8－4所示。 由运算放大器的特性1可知： 则 由运算放大器的特性2可知： 即i2只受输入电压u1控制，与负载RL无关（实际上要求RL为有限值）。其电路模型如图8－1（b）所示。 转移电导为： ▲电流控制电压源（CCVS） 电流控制电压源电路如图8－5所示。 由运算放大器的特性1可知： u2=R iR 由运算放大器的特性2可知： 代入上式，得： 即输出电压u2受输入电流i1的控制。其电路模型 如图8－1（c）所示。 转移电阻为： ▲电流控制电流源（CCCS） 电流控制电流源电路如图8－6所示。 由运算放大器的特性1可知： 由运算放大器的特性2可知： 代入上式， 即输出电流i2只受输入电流i1的控制。与负载RL无关。它的电路模型如图8－1（d）所示。转移电流比 三、实验设备 1、MEL－06组件 （含直流数字电压表、直流数字毫安表） 2、恒压源（含＋6V，＋12V，0～30V可调） 3、恒流源 4、EEL－31组件（含运算放大器、电阻、电位器） 四、实验任务 1、测试电压控制电压源（VCVS）特性 实验电路如图8－7所示，图中，U1用恒压源的可调电压输出端，R1＝R2＝10ｋΩ，RL＝2ｋΩ（用电阻箱）。 图8－7 （1）测试VCVS的转移特性U2=f（U1） 调节恒压源输出电压U1（以电压表读数为准），用电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表8－1中。 表8－1 VCVS的转移特性数据 U1/V 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 U2/V /V 改变电阻R1，使其R1＝20ｋΩ，按上述方法测量对应的输出电压，用表示，并将数据记入表8－1中。 （2）测试VCVS的负载特性U2=f（RL） 保持U1＝2V，负载电阻RL用电阻箱，并调节其大小，用电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表8－2中。 表8－2 VCVS的负载特性数据 RL/Ω 500 1K 2K 3K 4K 5K 6K 7K 8K U2/V 2、测试电压控制电流源（VCCS）特性 实验电路如图8－8所示，图中，U1用恒压源的可调电压