负阻变换器1_百度文库.

1、、封面: 名称：负阻抗变换器电路设计 实验项目引导书 作者：宣宗强单位：西安电子科技大学电工电子实验中心二、内容（均用小四号字）：1. 题目：负阻抗变换器电路设计2任务及目的：1. 学习和了解负阻抗变换器的特性。2. 研究如何用运算放大器构成负阻抗变换器。3. 了解有源器件在线性范围内工作的条件。1-3虚3. 涉及知识点及创新点（培养学生的创新点） 、实验原理：1. 负阻抗变换器是用一块运算放大器构成的电流反向型负阻抗变换器。其电路图如图线部分所示|*!- T士11图1-3运算放大器输出端电压吒三忙-总疋三叽-誤，再根据理想运算放大器，同相输入端“+”和反相输入端“”之间的“虚短”特性，可得，

2、即 ；根据“虚断”特性，可得，。带入上式可得，。根据负载Z1上的端电压和电流的参考方向，有，因此从输入端 U1看入的输入阻2. 若负载Z1为R与C串联连接的容性负载，并在输入端口并联电阻R则该电路的输入阻抗可等值为R与L串联的感性负载，等值电感o这是因为，负载阻抗 Zi经负阻抗变换器变换成(Z1),输入阻抗 Zin可看作R与负阻抗(一Z1)的并联等值阻抗，即令，故其等值电感为4 实施方法课外5.教学时数8 6实验内容1负阻抗变换器图1-12. 阻抗逆变作用观察与测量电路图1-23、实验内容1. 测量负阻阻值。2. 测量负阻的伏安特性。3. 用示波器观察电容经阻抗逆变后的电压和电流波形。4. 实

3、验数据记录、计算1.电压固定，改变负载，读电压、电流，计算负阻抗;1k Q、1.2 k Q、1.4k Q、1.6k Q、1.8k Q、2k Q。分别记录以上几种情况下的电压表读数ui、电流表读数i 1。实验后，将实验数据填入表1中，计算等值负阻抗，并与理论值相比较。J Qll-IH1200】附160018002(W1 V宜血牛k.oM宜MA 43mA-8,2J.S5-4 1论1000120QItMK)16001800|2DOO电测982.41LW-&1LHl,I7S8.11961,表13. 负载固定，改变电压，测取负阻抗，画出伏安特性曲线;按图1-3所示接线，Ro为51 Q,负载Z1取1k Q

4、,在1V8V范围内，改变电源电压。依 次取5个工作点，分别记录以上几种情况下的电压表、电流表读数。实验后，将实验数据填入表2中。绘出此种情况下的负阻抗伏安特性曲线，并与 理论伏安特性曲线相比较。LXJ 0064.Q05501 /mA-)12-11-1C84.M-5.11Q理谯10M)B fir-00095199?.OM0L3U/V5432-51-3 -2图1-4负阻抗伏安特性曲线4.电路仿真仿真软件用Multisim1.按图1-5所示连接电路。信号源为正弦交流电压源，振幅为1V,频率为3KHZ,采样电阻r0=10 Q,电阻R仁R2=5，负载电阻R5=1.双踪示波器的连接如图所示。图1-5双踪示

5、波器A通道测电源电压，B通道测采样电阻r0两端电压（即间接测输入 电流）。得出仿真结果如图1-6所示。图1-6负阻的ui特性由此可得，负阻两端电压与电流相位相差-1805. 阻抗逆变作用的观察与测量用示波器可以观察到，US信号的相位超前于Ur0的电压信号（即电压相量超前于 电流相量），所以此时电路负载的性质为感性。因此断定容性负载经负阻抗转换 器后，其性质变成感性。用仿真软件Multisim 仿真图1-2。仿真原理图和仿真结果分别如图1-7和图1-8图1-7仿真原理图由图1-8可见，通道A的电压信号（US）的相位超前于通道B（ uro）的电 压信号。即容性负载经负阻抗转换器后，其性质变成感性。

6、同理，可推断感性负载经负阻抗转换器后，其性质变成容性。图1-8附实物实验板7.所需仪器设备实验板1块 数字示波器1台 信号发生器 1 台直流稳压电源 1 台电阻箱 1 个电容箱 1 个数字万用表 2 个计算机 1 台8参考资料1 程增熙 于建国 杨荣录 王亚聪 电路、信号与系统实验 西安电子科技大学出版社 2003 年 6 月2 吴大正 王松林 王玉华 电路基础 西安电子科技大学出版社2005年 6 月3 傅丰林 陈健 模拟电子线路 西安电子科技大学出版社2001年 1 月5 71/jpkc/dianlu/website/experiment/sy14.htm6 /eca/Files_pdf7 7/course/dianlu/circuit_V2/experiment/content/14.htm8 1/jxwz/shiyanshi/shynr/zhidaoshu/dl13.htm9 /xxxy/xxxy_kcjs/upload/breggozf.doc10 /jpkc/xiaoji/dlll/kj/experiments/exp5.do