电工实验指导书：回转器.docx

回转器一、实验目的1. 掌握回转器的基本特性2. 测量回转器的基本参数3. 了解回转器的应用二、原理说明1. 回转器是一种有源非互易的新型两端口网络元件， 电路符号及其等效电路如图21-1(a)、(b)所示。 图 21-1理想回转器的导纳方程如下：I1 0 g u1 ，或写成 i1gu2 ，i2gu1I2 -g 0 u2也可写成电阻方程： u10 -R i1 ，或写成u1Ri2 ，u2Ri1u2 R 0 i2式中g和R分别称为回转电导和回转电阻，统称为回转常数。2. 若在2-2端接一电容负载C，则从1-1端看进去就相当于一个电感，即回转器能把一个电容元件“回转”成一个电感元件；相反也可以把一个电感元件“回转”成一个电容元件，所以也称为阻抗逆变器。2-2端接有C后，从1-1端看进去的导纳Yi 为 ，式中为等效电感。3. 由于回转器有阻抗逆变作用，在集成电路中得到重要的应用。 因为在集成电路制造中，制造一个电容元件比制造电感元件容易得多，我们可以用一带有电容负载的回转器来获得数值较大的电感。图21-2为用运算放大器组成的回转器电路图。图 21-2三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1低频信号发生器12交流毫伏表0600V13双踪示波器1自备4可变电阻箱099999.91DGJ-055电容器0.1F，1F1DGJ-086电阻器1K1DGJ-087回转器实验电路板 G1DGJ-08四、实验内容实验线路如图21-3所示。RS跨接于DGJ-08挂箱中G线路板左下部的二个插孔间。1. 在图21-3的2-2端接纯电阻负载（电阻箱）， 信号源频率固定在1KHz，信号源电压3伏。低频信号源图 21-3用交流毫伏表测量不同负载电阻RL 时的 U1、U2 和URS， 并计算相应的电流I1、I2和回转常数g，一并记入表21-1中。表 21-1RL（）测 量 值计 算 值U1（v）U2（v）URS（v）I1（mA）I2（mA）g=g”=g=5001K1.5K2K3K4K5K2. 用双踪示波器观察回转器输入电压和输入电流之间的相位关系。按图21-4接线。信号源的高端接1端,低（“地”）端接M，示波器的“地”端接M，YA、YB分别接1(为电压波形)、1（为电流波形）端。 图 21-4在2-2端接电容负载C0.1F，取信号电压U3V， 频率f1KHz。观察i1与u1之间的相位关系，是否具有感抗特征。3. 测量等效电感线路同2（不接示波器）。取低频信号源输出电压U3V，并保持恒定。用交流毫伏表测量不同频率时的U1、U2、UR值，并算出I1=UR/1K，g=I1/U2，L=U1/(2fI1)，L=C/g2及误差L=LL，分析U、U1、UR之间的相量关系。频率参数20040050070080090010001200130015002000U1 (v)U2 (v)UR(v)I1(mA)g()L (H)L（H） L=LL(H)4. 用模拟电感组成R、L、C并联谐振电路。用回转器作电感，与电容器C1F 构成并联谐振电路， 如图21-5所示。图21-5取U3V并保持恒定， 在不同频率时用交流毫伏表测量1-1端的电压U1，并找出谐振频率。五、实验注意事项 1. 回转器的正常工作条件是u或u1、i1的波形必须是正弦波。 为避免运放进入饱和状态使波形失真，所以输入电压不宜过大。 2. 实验过程中，示波器及