西南科技大学高级电工期末实验报告

Southwest university of science and technology 高级电工实验报告课程名称： 高级电工电子实验 姓 名： 学 号: 班 级： 指导教师： 刘 泾 评 分： 学院： 年 月电工部分实验一 基尔霍夫定律和叠加定理的验证1.1 实验目的（1）加深对参考方向的理解（2）加深对基尔霍夫定律的理解1.2仪器设备序号名称型号与规格数目备注1直流可调稳压电源0-30V二路-2万用表FM-47或其他1自备3直流数字电压表0-2001-4直流数字毫安表0-500mV1-5点位电压测定实验电路板-1DJG-036叠加定理实验电路板-1DJG-031.3实验原理1基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL) 在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即I0。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL) 在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即U0。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量，运用时，必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时，取值为正；相反时，取值为负。基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。 2叠加原理 在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。（电压源用短路代替，电流源用开路代替。）线性电路的齐次性（又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）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。1.4理论计算1）基尔霍夫定律I1R1+I3R3+I4R4-U1=0 （1）I2R2+I3R3+I5R5-U2=0 （2）I1R1-I2R2+U2-I2R5+I1R4-U1=0 （3）I1=I4 （4）I2=I5 （5）I3=I1+I2 （6）联立(1)(2)(3)(4)(5)(6)得I1=1.92mA I2=5.99mA I3=7.91mAU1=6V U2=12VUFA= I1R1UAB=-I2R2UAD=I3R3UCD=-I5R5UDE=I4R4UFA=0.98V UAB=-5.99V UAD=4.03V UCD=-1.98V UDE=0.98V2）叠加定理(1)U1单独作用I1R1+I3R3+I4R4=6 (7)I1R1+I2R2+I5R5+I4R4=6 (8)I3R3=I4R4+I5R5 (9)I1=I2+I3 (10)I4=I3+I5 (11)I2=I5 (12)I1=I4 (13)联立(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)得I1=4.32mA I2=-1.20mA I3=3.19mA UFA=I1R1=2.20V UAB=I2R2=1.20V UCD=I5R5=0.40V UAD=I3R3=1.63VUDE=I4R4=2.20V(2)U2单独作用I1R1+I3R3+I4R4=0 (14)I1R1-I2R2+12-I5R5+I4R4=0 (15)I3R3+I4R4+I5R5=12 (16)I2=I1+I3 (17)I5=I3+I4 (18)I2=I5 (19)I1=I4 (20)联立(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)得I2=7.19mA I1=-2.40 mA I3=4.79 mAUFA=I1R1=-1.22V UAB=I2R2=-7.19V UCD=I5R5=-2.37V UAD=I3R3=2.44VUDE=I4R4=-1.22V(3)U1、U2共同作用计算值同基尔霍夫定律1.5仿真图图1.5.1 基尔霍夫仿真图图1.5.2 叠加定理仿真图1.6数据基尔霍夫定律中电流与电压实验数据被测量I1/mAI2/mAI3/mAU1/ VU2/VUFA/VUAB/VUAD/VUCD/VUDE/V测量值1.935.997.916120.98-5.994.04-1.980.98计算值1.925.997.916120.98-5.994.03-1.980.98 叠加定理中电流与电压实验数据 测量项目实验内容I1/ mAI2/ mAI3/ mAU1/ VU2/ VUAB/ VUCD/ VUAD/ VUDE/ VUFA/ VU1单独作用4.32-1.203.19601.1980.401.592.202.20计算值4.32-1.203.19601.200.401.632.22.20U2单独作用-2.407.194.79012-7.19-2.372.44-1.22-1.22计算值-2.407.194.79012-7.19-2.372.44-1.22-1.22共同作用1.935.997.91612-5.99-1.984.040.980.98计算值1.925.997.916120.98-5.994.03-1.981.981.7思考题1、根据实验结果，总结基尔霍夫定律答：基尔霍夫电流定律（KCL） 任一集总参数电路中的任一节点，在任一瞬间流出（流入）该节点的所有电流的代数和恒为零。基尔霍夫电压定律（KVL）任一集总参数电路中的任一回路，在任一瞬间沿此回路的各段电压的代数和恒为零。2、在实验验证基尔霍夫定律时，可否直接使用测量数据求和？为什么？答：不能。因为基尔霍夫定律中规定了电流方向，同向为正，反向为负，而测量得到的结果并未注明方向，因此不能进行求和。实验二 戴维南定理的研究2.1实验目的（1）深刻理解掌握戴维南定理。 （2）掌握原理图转化成接线图的方法。 （3）掌握用multisim软件绘制电路原理图。 （4）掌握用multisim软件仿真分析方法。 （5）掌握origin绘图软件的应用。2.2实验原理任何一个线性网络，如果只研究其中的一个支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看做一个有源一端口网络。而任何一个线性有源一端口网络对外部电路的作用，可用一个等效电压源和等效电阻串联来代替。等效电压源的电压等于一端口网络的开路电压Uoc，等效内阻等于一端口网络中各电源均为零时（电压源短接，电流源断开）无源一端口网络的输入电阻R0。这个结论就是戴维南定理。 2.3理论计算R1=330R2=510R3=510R4=10Us=12VIs=10mAR0=(R1+R2)*R4/(R1+R2+R4)+R3U=Us+R0*Is代入数据得：R0=519.88 U=17.2V2.4仿真图1）整体如图2.4.1所示，输出端电压如8.333V，输出端电流为16.666mA。图2.4.1 整体电路图当电压为分别1V、2V、3V、4V、5V、6V时，对应的电路如图2.4.2-2.4.7所示图2.4.2 电压约为1V时图2.4.3电压约为2V时图2.4.4电压约为3V时图2.4.5电压约为4V时图2.4.6电压约为5V时图2.4.7电压约为6V时三、数据被测有源二端网络等效参数的实验数据UOC18.333VRO1500UOC28.333VRO2500UOC8.333VRO500ISC16.666mA戴维南等效模型外特性的实验数据U/V123456I/mA31.28029.15827.30725.29923.56621.503实验三 三相星型联结电路3.1电路图（1）对称有中线UAB，UBC，UCA如图3.1.1所示图3.1.1 对称有中线（2）对称无中线UAB，UBC，UCA如图3.1.2所示图3.1.2 对称无中线（3）不对称有中线UAB，UBC，UCA如图3.1.3所示图3.1.3 不对称有中线（4）不对称无中线UAB，UBC，UCA如图3.1.4所示图3.1.4 不对称无中线（5）对称有中线UAN， UBN， UCN 如图3.1.5所示图3.1.5 对称有中线（6）对称无中线UAN， UBN， UCN 如图3.1.6所示图3.1.6 对称无中线（7）不对称有中线UAN， UBN， UCN 如图3.1.7所示图3.1.7 不对称有中线（8）不对称无中线UAN， UBN， UCN 如图3.1.8所示图3.1.8 不对称无中线（9）对称有中线UNN 如图3.1.9所示图3.1.9 对称有中线（10）对称无中线UNN 如图3.1.10所示图3.1.10 对称无中线（11）不对称有中线UNN 如图3.1.11所示图3.1.11 不对称有中线（12）不对称无中线UNN 如图3.1.12所示图3.1.12 不对称无中线（13） IA，IB，IC如图3.1.13所示图3.1.13 对称有中线（14）对称无中线IA，IB，IC如图3.1.14所示图3.1.14 对称无中线（15）不对称有中线IA，IB，IC如图3.1.15所示图3.1.15 不对称有中线（16）不对称无中线IA，IB，IC如图3.1.16所示图3.1.16 不对称无中线（17）对称有中线IN如图3.1.17所示图3.1.17 对称有中线（18）对称无中线IN如图3.1.18所示图3.1.18 对称无中线（19）不对称有中线IN如图3.1.19所示图3.1.19 不对称有中线（20）不对称无中线IN如图3.1.20所示图3.1.20 不对称无中线2.1数据星型负载的测试参数测量数据负载情况线电压/V相电压/V中点电压/V线电压/mA中线电流UABUBCUCAUANUBNUCNUNNIAIBICIN对称有中线207.801207.802207.802119.975119.985119.9740186.001186.001186.036185.965mA无中线207.801207.802207.803119.974119.975119.9740186.001186.001186.03610.817uA不对称有中线207.801207.802207.803119.974119.976119.9740185.926124.009123.998164 mA 无中线207.8207.802207.803119.633119.975119.9740159.36133.749133.73834.977uA实验四 三相三角形联结电路4.1电路图（1）对称负载UAB，UBC，UCA如图4.1.1所示图4.1.1 对称负载（2）不对称负载UAB，UBC，UCA如图4.1.2所示图4.1.2 不对称负载（3）对称负载IA，IB，IC如图4.1.3所示图4.1.3 对称负载（4）不对称负载IA，IB，IC如图4.1.4所示图4.1.4 不对称负载（5）对称负载IAB，IBC，ICA如图4.1.5所示图4.1.5 对称负载（6）不对称负载IAB，IBC，ICA如图4.1.6所示图4.1.6 不对称负载4.2数据三角形负载的测试参数测量数据负载情况线电压=相电压/V线电流/mA相电流/mAUABUBCUCAIAIBICIABIBCICA对称207.819207.812207.814774.236935.99568.123644.215429.494214.746不对称207.808207.796207.798568.122429.45214.728429.49211.871uA214.746实验五 三相电路功率的侧量5.1实验目的 （1）学习并验证用一表法和二表法测量三相电路的有功功率。 （2）进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法。5.2实验原理二表法：对于对称电路中的三线三相制电路，或者不对称三相电路中，因均是三相三线制电路，所以可以采用两只单相功率表来测量三相电路的总的有功功率。接法如图5.2.1所示。两只功率表的电路回路分别串入任意两条线中（图示为A、B线），电压回路的“*”端接在电路回路的“*”端，非“*”端共同接在第三相线上（图示为C线）。两只功率表读数 的代数和等于待测的三相功率。图5.2.1 实验原理图5.3实验步骤（1）一表法1、无电容：电路如图5.3.1所示，为PA示数，图5.3.2为PB示数，图5.3.3为PC示数。图5.3.1 无电容PA示数图5.3.2无电容PB示数图5.3.3无电容PC示数2、有电容：电路如图5.3.4所示，为PA示数，图5.3.5为PB示数，图5.3.6为PC示数。图5.3.4 有电容PA示数图5.3.5有电容PB示数图5.3.6有电容PC示数（2）二表法1、无电容对称负载P1，P2，如图5.3.7所示图5.3.7 无电容对称负载2、无电容不对称负载P1，P2，如图5.3.8所示图5.3.8 无电容不对称负载3、有电容对称负载P1，P2，如图5.3.9所示图5.3.9 有电容对称负载4、有电容不对称负载P1，P2，如图5.3.10所示图5.3.10 有电容不对称负载5.4数据负载情况测量数据PA/WPB/WPC/W有电容72.989152.058152.101无电容112.498112.530112.535表5.4.1 一表法电容负载P1/WP2/WP/W无对称112.518112.528225.046不对称74.997111.840186.837有对称72.990152.059225.049不对称35.525152.059187.584表5.4.2 二表法实验六 三相异步电动机的基本控制6.1实验目的（1）实现上哪想异步电动机的正反转控制（2）掌握常用低压控制器的使用6.2实验原理通过SB1键可以对电路进行制动, 通过SBF和SBR键, 可以对电路进行正反转启动, 其原理就是对于接触器KMF和KMR进行控制, 从而导致供电端到负载端的供电相续发生改变, 即L1 、L3更换相续, 达到电机正反转的目的。6.3电路图1、正转（按下J12）图6.3.1 电动机正转2、反转（按下J13）图6.3.2 电动机反转3、正转（按下J12），按下J12之前波形如图6.3.3.1所示，输出无波形。图6.3.3.1按下J12之后，波形如图6.3.3.2所示，波形反转。图6.3.3.24、反转（按下J13），按下J13之前波形如图6.3.4.1所示，输出无波形。图6.3.4.1按下J13之后，波形如图6.3.4.2所示，波形反转。图6.3.4.26.4数据U1/VU2/VU3/V正转0.7050.7060.700反转0.6950.6940.699实验七 指针式万用表的设计与仿真7.1万用表设计要求（1）直流电流挡分别为250mA、2.5mA、100uA。（2）直流电压挡分别为2.5V、10V、50V、250V、1000V。（3）交流电流挡分别为2.5mA、0.25mA。（4）交流电压档分别为10V、50V、250V、1000V。（5）电阻档分别为10、100、1k、10k（6）表头的满偏电流为95.2uA，内阻为9207.2设计原理7.2.1直流电流的测量和理论计算（1）表头量程扩展电路方案选择表头内阻为978欧，为了计算方便，在表头上串联一个电阻，使电流表头的值为1000欧。综合表头的满偏电流为IG。流过RS的电流为IS，为了最大限度地提高表头的灵敏度，又便于计算，取IG为最接近Ig的整数值，Ig=51.7uA，取IG=60uA。（2）表头扩展量程并联电阻的算法RS（IG-Ig）-IgRG=0则对于本案RS=51.71/(6051.7)6.229K为了得到不同的量程，可以将多个电阻串联，使其总值等于6.229k由KVL 即 =（1+6.229）*103*51.7*10-6/250*10-3=150m其他电阻可由此方法计算得出=（1+6.229）*103*51.7*10-6/2.5*10-3-0.15=1.35 =13.5 =135K =1.35K =4.729K7.2.2直流电压的测量和理论计算综合表头电压灵敏度KD=1/IG（量程越小，灵敏度越高），其单位为1/V，本例的电压灵敏度为KD=1/60uA=16K/V ；综合表头内阻RA=RG/RS=1/6.229=0.862K直流电压量限UD为2.5V、10V、50V、250V、1000V由KVL RS/RGIG+IGRD=UD RD=KDRD-RA分别计算各电阻值 R8=(162.5-0.862)=39.138k R9=120k R10=640 k R11=3.2 M R12=12 M R13=144M7.2.3交流电流的测量和理论计算磁电仪表可以测量周期电流的整流平均值，对于正弦电流，全波整流平均值与正弦电流有效值关系为Irect=22I/Irect为正弦交流电平均值，万用表常利用测量半波整流平均值，对应测量正弦电流值 本例的万用表综合表头最小量限为IG=60uA,则Imin=133uA为了设计方便，交流表头灵敏度为150uA,电压灵敏度KA=4k/V，由于二极管半波整流时，二极管反向穿透电压的泄露，整流效率对于锗管为0.98，硅管为0.99。 本例万用表内 代入数据得：RAM=5.595k考虑二极管整理效率及表头满偏电流的误差，IM应有（5%）的可调范围。当IM1=66.81.05=70.14uA时，RAJ=5.328k，IM2=66.80.95=63.46uA，RAK=5.889k，RAK-RAJ=0.561k，故设电位器R2=550用于调试。R6=RS-RAM-R2/2R6=359取标称值电阻R6=359，R2=550。交流表头内阻为RM=RAM(RG+RS-RAM)/(RG+RS)=1.26 k7.2.4交流电压的测量和理论计算流经交流表头的半波电流有效值为I/2=105uAUM=RMI1/2=0.132V二极管正向压降为0.7V，交流电压共分10V、50V、250V、1000V。R8=KA(10-UM-0.7)=36.672kR7=160 kR6=800 kR5=3M7.3各部分仿真图7.3.1直流电流仿真图3.1.1 直流电流图250mA挡如图3.1.2所示，当输入电流为250mA时，表头电流为51.685uA 图3.1.2 250mA挡25mA挡如图3.1.2所示，当输入电流为25mA时，表头电流为51.781uA图3.1.2 25mA挡7.3.2直流电压仿真图3.2.1 直流电压图10V挡如图3.2.2所示，当输入电压为10.8V时，电压表显示为10.799V，表头电流为51.655uA。图3.2.2 10V挡7.3.3交流电流表仿真图3.3.1 交流电流图0.25mA挡如图3.3.2所示，当输入电流为0.25mA时，表头电流为51.764uA图3.3.2 0.25mA挡2.5mA挡如图3.3.3所示，当输入电流为2.5mA时，表头电流为51.852uA图3.3.3 2.5mA挡7.3.4交流电压表仿真图3.4.1 交流电压图10V挡如图3.3.3和图3.3.4所示，当输入电压为10V时，电压表头显示为10V，表头电流为51.997uA，校准表与表头示数一致。图3.3.3 10V挡电子部分实验一 常用电子仪器、仪表的使用1.1实验目的（1） 认识常用电子、仪器、仪表、工具在本专业中的地位和作用。（2） 学会正确使用常用电子仪器及设备。（3） 了解常用电子仪器、仪表的主要技术指标。（4） 学会附录简介中的仿真软件中的常用电子仪器仪表的使用。1.2仪器设备、主要元器件名称型号数量(台）设备编号Agilent函数发生器DG1022U11万用表UT80212毫伏表UT63213双踪示波器VP-5220D14多功能试验箱151.3实验原理电子技术基础实验常用仪器、仪表同实验电路的关系框图，如下图1.3所示：图 1.3 实验原理图1.4实验步骤及数据记录处理（1） 熟悉实验仪器、仪表等。连线前在实验平台上检验导线是否正常。（2） 用万用表电压档测试实验平台相关的直流输出电压。1.4.1 仿真实验1) 按实物，在multisim仿真软件中仿出多功能实验箱。2) 在multisim中用万用表电压档测试仿真多功能实验箱相关的直流输出电压（如图1.4.1.1）。数据记录入表1.4.1.1中。标称值/V+5+9+12-12-5实测值/V5912-12-5误差/V00000表 1.4.1.1 万用表电压档测试结果图 1.4.1.1 电压档测试3) 用万用表电阻档测试实验平台相关的电位器参数范围（如图1.4.1.2）。并记录数据入表1.4.1.2中。表 1.4.1.2万用表电阻档测试结果标称值/0-1k0-50k0-10k实测值/0-1k0-50k0-10k误差/000.00800.0010图 1.4.1.2 电阻档测试4) 双踪示波器、函数发生器、晶体管毫伏表的使用。1 在multisim中拿出三种仿真仪器。2 函数发生器的输出选正弦波、频率选1kHz。3 先把函数发生器的输出信号幅度调到10V，然后将函数发生器同示波器相连，分别读出其各衰减挡的电压值和频率值。4 同时把函数发生器同毫伏表相连，分别在毫伏表上读出其各衰减挡的电压值。函数发生器幅度衰减档档位db0-20-40项目/参数单位幅度频率幅度频率幅度频率函数发生器显示值VP-P10V1kHz1V1kHz0.1V1kHz毫伏表测量值有效值不填不填不填示波器测量值VP-P9.987V1.015kHz0.995V0.978kHz99.892mV1.015kHz5 读出数据并记录入下表1.4.1.3中。表 1.4.1.3 函数发生器测试结果1.4.2 实验室实验1) 实验室中用万用表电压档测试实验平台相关的直流输出电压。并记录数据入表1.4.2.1中。表 1.4.2.1 万用表电压档测试结果标称值/V+5+9+12-12-5实测值/V5.0479.14812.170-11.947-5.010误差/V-0.047-0.148-0.170-0.0530.012) 用万用表电阻档测试实验平台相关的电位器参数范围。实验数据记录入下表1.4.2.2中。表 1.4.2.2 万用表电阻档测试结果电阻档自选档位/2k200k20k标称值/0-1k0-50k0-10k实测值/0.007-1.189k0.09448.73k0.0039.554k误差/0.007k0.189k0.094-1.27k0.003k-0.446k3) 双踪示波器、函数发生器、晶体管毫伏表的使用。1 三种仪器接通电源2 函数发生器的输出选正弦波、频率选1kHz。3 示波器CH1/CH2通道旋钮/按钮调正常。4 先把函数发生器的输出信号幅度调到10，然后将函数发生器测试线同示波器相连，分别再读出其各衰减挡的电压值和频率值。5 再把函数发生器测试线同毫伏表相连，分别再毫伏表上读出其各衰减挡的电压值。实验数据记录如下表1.4.2.3中。函数发生器幅度衰减档档位db0-20-40项目/参数单位幅度频率幅度频率幅度频率函数发生器显示值VP-P10V1kHz1V1kHz0.1V1kHz毫伏表测量值有效值3.548V0.359V36.3mV示波器测量值VP-P9.36V0.79kHz0.93V0.76kHz91mV0.56kHz表 1.4.2.3 函数发生器测试结果1.5思考题（1）画出函数发生器和示波器的内部电路的原理框图。函数发生器原理图1.5.1：图 1.5.1示波器的原理图1.5.2：图 1.5.2（2）晶体管毫伏表能否测量直流信号？对非正弦信号的有效值可以直接用到晶体管毫伏表的测量吗？答：能测，晶体管毫伏表很敏感，自然界的静电都能击穿它。所以所测的电压电压要具有稳定性，不然会击穿毫伏表的；但非正弦信号不能直接测量，交流表测的是平均值跟据平均值与有效值的比例来显示，其他信号比例变了，计算出比例就行。（3）示波器已能正常显示波形时，仅将t/div旋钮从1ms位置旋到10us位置，屏幕上显示的波形周期是增多还是减少？答：显示周期的数量是减少。举例说明：一个信号的周期是1ms，一般示波器的屏幕横向10格。当一格为1ms时，全屏是10ms，可以显示10个周期。当一格为10us时，全屏是100us，现在连一个周期都显示不了。所以结论是减少。（4）用示波器定量测量波形幅度和周期时，要读精确，应注意把那两个旋钮顺时针旋到底。答：注意将示波器输入衰减微调旋钮顺时针旋到底,置于CAL位置。实验二 晶体管单管放大电路的测试2.1实验目的1) 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。2) 掌握放大器电压放大倍数的测量方法。3) 进一步掌握输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。2.2仪器设备、主要元器件名称型号设备编号数量实验室示波器VP-5220D 20M11函数发生器DG1022U21实验室毫伏表UT63231实验室万用表UT80241实验箱512.3实验原理1) 双极型晶体管单管放大器实验电路图 2.3 双极型晶体管单管放大器实验电路2) 理论公式算法2.4实验步骤2.4.1 理论计算 当时， 当时，表 2.4.1.1 计算数值电压计算值电流计算值（V）（V）（V）（V）（mA）（mA）2.258.621.559.759.401.41表 2.4.1.2 计算数值条件测算RL-19.94-9.972.4.2 仿真实验1) 在multisim中按图2.3连接。2) 静态工作点的测试。按实验电路图放置连接函数发生器和示波器。函数发生器调整为正弦波、频率1kHz、振幅4V左右。用实验法调好电路，测试记录各点的静态工作点（如图2.4.2.1），使输入信号状态为悬空（输入为0v），测试并记下 ，及。记录入表2.4.2.1中。3) 放大倍数测试 在上一步基础上，用示波器或毫伏表分别测量及时输出电压和输出电压,并计算放大倍数，填入表2.4.2.2。4) 观察工作点对输出波形的影响。保持输入信号不变，增大和减小,观察波形变化，测量并记录入表 2.4.2.3。图2.4.2.1 各点的静态工作点实测测算（V）（V）（V）V）（mA）（mA）2.1418.7981.4789.8598.871.33表 2.4.2.1 仿真数值条件实测测算RL（mV）（V）AV-151.8672.760-18.17-150.7471.474-9.78表 2.4.2.2 仿真数值图 2.4.2.2 输出电压和输出电压图 2.4.2.3 输出电压和输出电压图 2.4.2.4 正常不失真图 2.4.2.5 明显看到上半周失真图 2.4.2.6 明显看到下半周失真值画出输出波形正常不失真2.141V8.798V1.478V8.814V明显看到上半周失真1.326V10.536V0.676V10.536V明显看到下半周失真3.429V6.061V2.740V2.270V表 2.4.2.32.4.3 实验室实验1) 照图用专用导线接好电路。2) 静态工作点的测试：按实验电路图连接接好函数发生器和示波器，接通电源，按照实验要求调整好相应实验参数。用实验法调好电路，测试记录各点的静态工作点，使输入信号状态为悬空（输入为0v），测试并记下 ，及。数据记录入表 2.4.3.1中。3) 放大倍数测试：在上一步基础上，用示波器或毫伏表分别测量及时输出电压和输出电压,并计算放大倍数。记录入表 2.4.3.2中。4) 观察工作点对输出波形的影响：保持输入信号不变，增大和减小,观察波形变化，测量并记录入表 2.4.3.3中。表 2.4.3.1 实测数值实测测算（V）（V）（V）V）（mA）（mA）2.5447.6551.9079.4616.4693.189表 2.4.3.2 实测数值条件实测测算RL（mV）（V）AV-1583.124-20.34-1511.598-10.58表 2.4.3.3值正常不失真2.544V7.655V1.907V5.779V明显看到上半周失真1.534V10.027V0.910V9.121V明显看到下半周失真4.036V4.528V3.377V1.140V2.5思考题（1）家用电器内的放大电路出现非线性失真的原因是什么？如何消除失真？ 答：三极管交流放大电路（共射极电路）的失真，主要是因为静态工作点选的不对，偏高或偏低，静态工作点偏高，会导致信号在正半波时使得三极管进入饱和区域，电流ic达到饱和，与ib的比值不是发生了正波被削掉了峰值静态工作点偏低，信号在负半波时三极管进入截止状态 IC几乎为零，负半波也被消掉一块，发生波形失真，可以针对失真的实际情况，改变静态工作点，使三极管工作在放大状态 即通过调整基极的偏置电阻来改变静态偏置电流IB来改变静态工作点 也可以引入负反馈，来降低放大倍数，稳定静态工作点。（2）RL对放大器电压放大倍数有何影响？为什么？ 答：使电压放大倍数增大； 因为从共射放大电路的电压放大倍数计算公式：Av=-*RL/rbe 可以看出，在其他量不变的情况下，Av随RL的增大而增大。 最大不失真输出电压的峰峰值减小，比较容易出现饱合失真、或截止失真。在放大电路的图解分析中能很直观的看到。（3）RE的值对交流放大倍数有何影响？为什么？ 答：由放大倍数的公式，可知RE越大，放大倍数越大。（4）为什么测试静态参数和动态参数测试要用不同的仪表？ 答：静态参数是在只有直流电的情况下测量的，而动态参数是在有交流电的情况。故需用不同仪表。实验三 集成运算放大器的线性应用验证3.1实验目的（1）进一步理解典型集成运放线性运用的原理。（2）掌握集成运放调零的方法。（3）掌握集成运算放大器组成的比例运算、加法等应用电路的参数测量。（4）熟悉实验方法及仿真方法，仿真实验表中的实验结果。3.2仪器设备、主要元器件名称型号设备编号数量备注实验室示波器VP-5220D 20M11函数发生器DG1022U21实验室毫伏表UT63231实验室万用表UT80241实验箱513.3实验原理1) 理论算法公式对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为： 其中、分别对应实验电路图中的和。2) 实验电路图（图 3.3）图 3.3 整体电路图3.4实验内容和步骤3.4.1基本步骤（1）能对实验所用仪器、仪表及元器件的质量进行检验和判断。（2）集成运放调零和简易直流信号源的构建与测量。（3）按实验原理图接线。（注意：这一步不能带电操作）（4）通电自检电路，有问题用常用仪器、仪表检查，排除。（5）电路正常，开始实验。（6）实验结束收拾好实验台，结果交老师验收，记住用过的仪器仪表关掉电源，放回原位。3.4.2反相比例运算电路具体步骤（1）按照图 3.3在multisim里构建实验电路图。（2）输入表中直流电压，用万用表直流电压档测量输出电压Uo，并记录入表3.4.2.1中。图 3.4.2.1 图 3.4.2.2 图 3.4.2.3 图 3.4.2.4 图 3.4.2.5 Ui=-0.4V表 3.4.2.160mV0.5V0.7V-50mV-0.4V-600mV-5V-7V500mV6V-10-10-10-10-10-587.013mV-4.987V-6.987V512.962mV4.013V-9.780-9.974-9.981-10.259-10.033（4）在Agilent函数发生器输入f=1000Hz,=0.5v的正弦交流信号，测量相应的，并用示波器观察与的相位关系（如图3.4.2.6）。记入表3.4.2.2中。图 3.4.2.6 与的波形表 3.4.2.2 与的相位关系项目参数与波形（V)499.926mV红色波形测算值计算值-10.053-10(V)-5.026V蓝色波形3.4.3 虚拟运放实验板1）构建实验图，如图3.4.3.1所示图3.4.3.1 运放实验板2）直流输入电源仿真，如图3.4.3.2所示图3.4.3.2直流输入电源仿真3）准工程仿真结果1、反馈电阻为10千欧，结果如图3.4.3.3所示图3.4.3.3反馈电阻为10千欧2. 反馈电阻为100千欧，结果如图3.4.3.4所示图3.4.3.4反馈电阻为100千欧实验四 迷你小功放1. 实验目的1） 进一步理解典型集成运放线性运用的原理。2）掌握集成运放调零的方法。3）掌握用集成运算放大器组成的比例运算、加法等应用电路参数测量。 2. 参数介绍1) 功率放大器输出功率卫星箱通道：RMS 3.5W2(THD+N=10%,中音频率 f=1kHz) 2) 低音通道 RMS 4.5W(THD+N=10%,截止频率 f=60Hz) 3) 调节形式-电位器 4) 主音量低音单元 4 英寸(外径 106mm)，防磁，6 欧姆 5) 中音单元外径 50*90mm，防磁，4 欧姆 6)