上海交通大学运算放大器与受控电源.ppt

运算放大器与受控电源 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 加深对受控电源的理解 。 学习运算放大器的使用方法，形成有源器件的概念 。 测量电压控制型电流源和电压源，电流控制型电流源和电压源的特性。 实验原理 电压控制型电压源（VCVS ）： 由于运算放大器的输入端“+”、“?”为虚短 路，所以 又由于运算放大器的虚断特性，故有： 考虑以上关系有： 即运算放大器的输出电压u2受输入电压u1的控制，其 电压比为： ， 称为电压放大系数。该电路是一个同相比例放 大器。 电压控制型电流源VCCS: 运算放大器输出电流为 ，即只受 输入电压 控制，与负载电阻无关（实际上 为有 限值）。转移电导为： 。 输入、 输出无 公共接地点，这种联接方式称为浮地联接。 电流控制型 电流源（CCVS）: 由于运算放大器的“虚地”特性，流过电阻R的 电流即为输入电流i1。运算放大器的输出电压为 ，即输出电压u2受输入电流i1控制。转移电 阻为： 电流控制型电流源（CCCS）: 运算放大电路如图5.2.9（a）所示。由于正相输 入端“+”接地，“－”端虚地，电路中d点的电压 为 ，电流为 ，输 出端电流 ，即输出电流i2 受输入电流i1控制，与负载电阻无关。输出电流比 为 。 实验仪器 双路稳压电源 1台 有源电路实验板 1块 直流电流表 2只 数字万用表 1只 可调电阻箱 1只 双路稳压电源 电路实验板 直流电流表 数字万用表 可调电阻箱 实验步骤 1.按图5.2.10测定电压控制型电压源的特性。 （1）给R1=R2=2kΩ定，按照表5.2.1测定VCVS性能，并计算μ。 （2）在输出端接入可调RL电阻箱，改变阻值， u1=1.0V ，测量电压控制型电压源的输出电压。 按图5.2.11测定电压控制型电流源的特性。 给定u1=2V ，R=2kΩ，RL接可调电阻箱，按照下表测定VCCS性能，并计算 。 给定RL=5kΩ，R=2kΩ ，改变 u1 / V 。 按图5.2.12测定电流控制型电压源的特性 给定 ，测定电流控制型电压源性能，并计算 。 将R1改为固定电阻2kΩ， ，在 输出端接入可调变阻箱RL 按图5.2.13测定电流控制型电流源的特性。 给定 u1=2.0V ，R1=R2=R3=2kΩ ，测定RL由0～3kΩ 变化时，i1、u2 的值 。（由此算得 i2 值），并计算 β 。 令RL=2kΩ，R1接可调电阻箱，测量电流控制型 电流源的特性 实验报告 计算各受控源的 、 、 和 。 分析各受控源的伏安特性。 实验现象 电压控制型电压源：输出端的电压随输入端的电压变化而变化。 电压控制型电流源：输出端的电流随输入端的电压变化面变化。 电流控制型电压源：输出端的电压受输入端电流控制。 电流控制型电流源：输出端的电流受输入端的流控制。 实验结果分析 电压控制型电压源电路中的 R1和电流控制型电压源中的R对受控电源的参数起着什么作用？ 答： R1越大电压控制型电压源的电压放大系数越大。R越大电流控制型电压源的转移电阻越大。 在有源电路实验中，影响测试精度的主要因素是什么？ 答：影响高度精度的主要因素：电路中电阻的精度。 为什么输入电压或电流要在规定的范围内？ 答：使运算放大器工作在线性放大区域。 实验相关知识 预习要求 相关知识点 注意事项 预习要求 预习运算放大器的工作原理和使用方法 预习正、负电源的连接方法 预习四种受控电源的基本原理及特性 相关知识点 电路和电路元件的分类 受控电源