电路分析实验(吴耀德)
《电路分析原理》课程实验教学大纲
《电路分析原理》课程实验教学大纲一、实验类别:学科基础课程学分:1二、实验总学时:16三、应开实验个数:8 必开实验个数:8 选开实验个数:四、适用专业:电子信息工程五、实验成绩评定方法:根据实际操作及实验报告评分六、实验成绩占课程总成绩比例:100%七、实验教材或自编指导书:自编指导书实验一电路元件伏安特性的测绘学时:2(一)实验类型:验证型(二)实验目的:学会识别常用电路元件的方法;掌握线性电阻、非线性电阻伏安特性的测绘;掌握直流电工仪表和设备的使用方法(三)实验内容:测定线性电阻的伏安特性;测定非线性元件(白炽灯泡、半导体二极管、稳压二极管)的伏安特性。
(四)要求:必开(五)每组人数:2(六)主要仪器设备及配套数:可调直流稳压电源、万用表、直流数字电压表、直流数字毫安表、电工实验装置DG09提供的可调线性电阻器、白炽灯、二极管、稳压管、DGX-1实验装置。
26套(七)所属实验室:电路原理室实验二叠加原理实验学时:2(一)实验类型:验证型(二)实验目的:加深对电路中电位的相对性、电压的绝对性的理解;验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
(三)实验内容:测量电路中各点电位;测量电路中各支路电流和电压。
(四)要求:必开(五)每组人数:2(六)主要仪器设备及配套数:直流可调稳压电源、万用表、直流数字电压表、直流数字毫安表、叠加原理实验电路板、DGX-1实验装置。
26套(七)所属实验室:电路原理室实验三戴维南定理和诺顿定理的验证学时:2(一)实验类型:验证型(二)实验目的:验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解;掌握测量线性有源二端网络等效参数的一般方法。
(三)实验内容:测定线性有源二端网络电路的外特性、入端电阻、开路电压、短路电流,测定等效电路的外特性(四)要求:必开(五)每组人数:2(六)主要仪器设备及配套数:可调直流稳压电源、可调直流恒流源、直流数字电压表、直流数字毫安表、万用表、可调电阻箱、电位器、戴维南定理实验电路板、DGX-1实验装置。
电路分析基础实验指导书(城市学院)
东莞理工学院城市学院自编教材电路分析基础实验指导书东莞理工学院城市学院计算机与信息科学系《电路分析基础》是电子、通信技术类专业的一门重要技术基础课,而电路分析基础实验又是学好该学科的一个重要环节,通过实验教学不仅能进一步巩固和加深课堂所学理论知识,而且能提高学生的动手能力、解决实际问题的能力和创新精神,培养学生科学态度和良好的工作作风。
电路分析基础实验的教学目标是通过实验要求学生掌握各种电路(电阻电路、动态电路、正弦稳态电路)的连接、测试和调试技术;熟悉常用电子电工仪表的工作原理及使用方法;熟悉安全用电知识,了解电路故障的检查和排除方法,提高学生综合素质,为后续课程的学习和从事实践技术工作奠定扎实基础。
为结合理论课程教学的需要,共设置16学时的实验课时。
第一部分绪论 (1)一、课程所属类型及服务专业 (1)二、实验教学目的和要求 (1)三、实验项目和学时分配 (1)第二部份基本实验指导 (2)实验一元件伏安特性的测定 (2)一、实验目的 (2)二、原理及说明 (2)三、仪器设备 (2)四、实验步骤 (3)五、思考题 (4)实验二验证基尔霍夫定律 (5)一、实验目的 (5)二、实验原理 (5)三、实验设备 (5)四、实验步骤 (5)五、注意事项 (6)六、思考题 (6)实验三叠加定理 (7)一、实验目的 (7)二、实验原理 (7)三、实验设备和器材 (7)四、实验电路和实验步骤 (7)五、实验结果和数据处理 (8)六、实验预习要求 (9)七、思考题 (9)实验四验证戴维南定理 (10)一、目的 (10)二、设备、仪表 (10)三、原理电路图 (10)四、步骤 (10)五、注意事项 (11)六、预习要求 (11)七、总结报告 (12)八、思考题 (12)实验五 RC电路的响应 (13)一、目的 (13)二、设备和元件 (13)三、实验电路图 (13)四、内容和步骤 (14)五、预习要求 (16)六、注意事项 (16)七、实验报告 (16)八、思考题 (16)实验六单相交流电路 (17)一、目的 (17)二、设备、仪表 (17)三、实验电路图 (17)四、内容和步骤 (18)五、注意事项 (18)六、预习要求 (18)七、总结要求 (19)八、思考题 (19)附:日光灯的构造及电路原理简介 (19)第一部分绪论本指导书是根据《电路分析基础》课程实验教学大纲编写的,适用于电子信息工程专业。
电路分析实验报告.doc
电压源与电流源的等效变换一、实验目的1、加深理解电压源、电流源的概念。
2、掌握电源外特性的测试方法。
二、原理及说明1、电压源是有源元件,可分为理想电压源与实际电压源。
理想电压源在一定的电流范围内,具有很小的电阻,它的输出电压不因负载而改变。
而实际电压源的端电压随着电流变化而变化,即它具有一定的内阻值。
理想电压源与实际电压源以及它们的伏安特性如图4-1所示(参阅实验一内容)。
2、电流源也分为理想电流源和实际电流源。
理想电流源的电流是恒定的,不因外电路不同而改变。
实际电流源的电流与所联接的电路有关。
当其端电压增高时,通过外电路的电流要降低,端压越低通过外电路的电流越大。
实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻R S并联来表示。
图4-2为两种电流源的伏安特性。
3、电源的等效变换一个实际电源,尤其外部特性来讲,可以看成为一个电压源,也可看成为一个电流源。
两者是等效的,其中IS =US/RS或 US=ISRS图4-3为等效变换电路,由式中可以看出它可以很方便地把一个参数为U s和R s的电压源变换为一个参数为I s和R S的等效电流源。
同时可知理想电压源与理想电流源两者之间不存在等效变换的条件。
三、仪器设备电工实验装置: DG011、 DG053 、 DY04 、 DYO31四、实验内容1、理想电流源的伏安特性1)按图4-4(a)接线,毫安表接线使用电流插孔,R L使用1KΩ电位器。
2)调节恒流源输出,使I S为10mA。
,3)按表4-1调整R L值,观察并记录电流表、电压表读数变化。
将测试结果填入表4-1中。
2、实际电流源的伏安特性按照图4-4(b)接线,按表4-1调整R L值,将测试的结果填入表4-1中。
3、电流源与电压源的等效变换按照等效变换的条件,上述电流源可以方便地变换为电压源,如图4-5所示,其中U S=I S R S=10mA×1KΩ=10V,内阻R S仍为1KΩ,按表4-1调整R L值,将测试结果填入表4-1中,并与实际电流源的数据比较,验证其等效互换性。
《电路分析原理》实验教学大纲
《电路分析原理》课程实验教学大纲一、课程代码:06125502 课程名称:电路分析原理二、实验类别:专业基础实验课程学分:5分三、实验总学时:16 开课学期:第2学期四、应开实验个数:8 必开实验个数:7 选开实验个数:1五、面向学科专业:自动化六、实验成绩评定方法:实际操作占40%、完成结果占20%、实验报告占40%。
七、实验成绩占课程总成绩比例:10%。
(1、每次实验必须由指导老师点名,不得无故缺席或迟到;2、实验结束后,指导老师对每份实验报告进行批改、评分;3、考核与课程同步,实验考核考分占课程总分数的10% 。
)八、实验教材或自编指导书:实验教材。
常向荣,庞大勇. 电工原理实验.天津:天津市教育出版社,1992九、实验室名称:电工实验室(一)课程简介:电路分析基础是自动化专业(本科)的一门专业必修课,是电路理论的入门课程,主要探讨集总电路的基本定律、定理及基本的电路分析计算方法。
通过电路分析的学习,使学生掌握电路分析的基本理论和基本方法,为学生继续学习各电路课程及相关课程打下坚实的基础。
(二)实验目的和要求:电路分析原理实验是《电路分析原理》理论课的重要组成部分。
通过实验教学验证和巩固所学的理论知识,训练实验技能,培养学生实际动手能力和创新设计能力。
本实验课应达到的目的和任务是:1. 培养学生实事求是、一丝不苟、理论联系实际的科学态度和实验作风;2. 训练学生基本的实验技能,如正确使用常见的电工仪器仪表,掌握一些基本的电工测试技术、实验方法及其数据处理分析;3. 培养学生通过实验来观察和研究基本电磁现象及规律的能力,使学生加强对电路理论的理解,巩固电路理论知识;4. 培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生组织实验的能力。
实验一电路中电位及其与电压关系的研究学时:2学时(一)实验类型:验证型(二)实验目的:通过实验加深学生对电位、电压及其相互关系的理解。
通过对不同参考点电位及电压的测量和计算加深学生对电位的相对性及电压与参考点选择无关性质的认识。
电路分析实验指导书12改
实验一元件伏安特性的测试一、实验目的1.掌握线性电阻元件,非线性电阻元件及电源元件伏安特性的测量方法。
2.学习直读式仪表和直流稳压电源等设备的使用方法。
二、实验说明电阻性元件的特性可用其端电压U与通过它的电源I之间的函数关系来表示,这种U与I的关系称为电阻的伏安关系。
如果将这种关系表示在U~I平面上,则称为伏安特性曲线。
1.线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,该直线斜率的倒数就是电阻元件的电阻值。
如图1-1所示。
由图可知线性电阻的伏安特性对称于坐标原点,这种性质称为双向性,所有线性电阻元件都具有这种特性。
图1-1 图1-2半导体二极管是一种非线性电阻元件,它的阻值随电流的变化而变化,电压、电流不服从欧姆定律。
半导体二极管的电路符号用表示,其伏安特性如图1-2所示。
由图可见,半导体二极管的电阻值随着端电压的大小和极性的不同而不同,当直流电源的正极加于二极管的阳极而负极与阴极联接时,二极管的电阻值很小,反之二极管的电阻值很大。
(a)(b)图1-32.电压源能保持其端电压为恒定值且内部没有能量损失的电压源称为理想电压源。
理想电压源的符号和伏安特性曲线如图1-3(a)所示。
理想电压源实际上是存在的,实际电压源总具有一定的能量损失,这种实际电压源可以用理想电压源与电阻的串联组合来作为模型(见图1-3b)。
其端口的电压与电流的关系为:sI i12s s IR U U -=式中电阻s R 为实际电压源的内阻,上式的关系曲线如图1-3b 所示。
显然实际电压源的内阻越小,其特性越接近理想电压源。
实验箱内直流稳压电源的内阻很小,当通过的电流在规定的范围内变化时,可以近似地当作理想电压源来处理。
图1-43.电压、电流的测量用电压表和电流表测量电阻时,由于电压表的内阻不是无穷大,电流表的内阻不是零。
所以会给测量结果带来一定的方法误差。
例如在测量图1-4中的R 支路的电流和电压时,电压表在线路中的连接方法有两种可供选择。
学生电路分析实验指导书
目录电路分析概论-------------------------------------------------------------------3 实验一元件的伏安特性----------------------------------------------------9 实验二基尔霍夫定律------------------------------------------------------12 实验三电源的等效变换--------------------------------------------------- 实验四戴维南定理与叠加定理-------------------------------------------14 实验五受控源的研究-----------------------------------------------------18实验六典型电信号的观察与测量--------------------------------------21 实验七 RC一阶电路的零输入响应和零状态响应-------------------23 实验八RLC串联谐振电路---------------------------------- -----------29 附录:附录:电子示波器面板旋扭和开关的作用使用说明---- 35电路实验概论任何自然科学理论都离不开实验,科学实验是研究自然科学极为重要的环节,也是科学技术得以发展的重要保证。
对于电路课程来说,要在系统的学习本学科理论的基础上,加强基本实验技能的训练,实验课即为这种技能训练的重要环节,试验质量的高低将直接影响学生实际能力的高低,而实际能力则关系到学生今后工作与发展,所以对于实验课应该给予应有的重视。
1、实验的目的1)培养学生实事求是,一丝不苟三严(严格、严密、严肃)的科学态度,以及独立工作的能力。
2)培养学生的基本实验技能,比如正确使用常用的电工仪器,掌握一些常用的电工测量技术,试验方法以及数据分析处理知识。
探究大学物理中的电路分析实验
探究大学物理中的电路分析实验电路分析实验是大学物理课程中的重要实践环节,通过对电路的分析与实验,可以帮助学生理解电学原理,掌握电路的基本知识与技能。
本文将从实验步骤、实验原理及实验结果等方面来探究大学物理中的电路分析实验。
一、实验步骤电路分析实验的步骤大致可以分为以下几个方面:1. 确定实验目标和所需实验器材。
2. 按照实验目标设计电路图,并连接电路。
3. 使用万用表或其他测量仪器测量电路中的电压、电流等参数。
4. 记录实验数据,并进行数据处理与分析。
5. 比较实验结果与理论计算结果,分析实验误差。
二、实验原理电路分析实验主要基于欧姆定律、基尔霍夫定律等电学原理进行分析。
欧姆定律指出电阻中的电流与电压成正比,通过测量电压和电流的关系可以计算电阻的数值。
基尔霍夫定律则提供了解决复杂电路的方法,根据节点电流守恒和回路电压守恒可以建立方程组求解电路中各元件的电流和电压。
三、实验结果与分析电路分析实验的结果与分析是实验的重要部分。
通常,在实验中我们会测量电路中的电压、电流,并根据所测得的数据计算电阻、功率等参数。
在进行数据处理时,需要注意数据的准确性和合理性,排除人为误差和仪器误差的影响。
在实验结果的分析中,可以比较实际测量值与理论计算值之间的差别,分析误差的来源和影响因素。
例如,可以通过计算实测电阻与理论电阻的差值来评估实验的准确度,同时也可以分析导线、接触点等因素对实验结果的影响。
四、实验的意义电路分析实验对于大学物理课程的教学具有重要的意义。
通过实验,学生可以观察和测量电路中的各种现象和参数,巩固课堂所学的电学理论,培养实验操作能力和科学精神。
除此之外,电路分析实验还能够激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的创新意识和解决问题的能力。
通过实验,学生能够体验到科学研究中的思辨与乐趣,为以后的学习和研究打下坚实的基础。
总结:通过对大学物理中的电路分析实验的探究,我们了解到实验的步骤主要包括确定目标、设计电路、测量参数、数据处理与分析等。
(整理)电路分析实验讲义8
电路分析实验讲义实验要求:1、按时上课,不迟到、早退,不无故旷课,有事有病要请假;2、课前按实验讲义认真预习,将实验目的,实验原理按要求写在实验报告上。
3、按要求设计实验方案,连接,线路,让指导教师检查后方可打开电源进行实验。
4、认真如实地将实验数据记录在原始数据纸上,不得抄袭别人的实验数据。
5、认真完成实验报告,按时交实验报告。
6、实验成绩以预习,实验操作,实验报告综合构成,缺实验请在规定的时间上补做,过期不补,缺两次实验成绩不及格。
7、实验严格按课表,不得随意交换,因故交换请提前说明,同意后方可。
指导教师:2013年10月25日实验一:叠加原理的验证实验目的:验证线性电路的叠加原理的正确性,从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解.实验原理:叠加原理:在有几个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用是在该元件上所产生的电流或电压的代数和.线性电路的齐次性是指当激励信号(与独立源的值)增加或减小K倍时,电路的响应(即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K 倍.KHDL-1型电路原理实验箱(含直流稳压电源+6、+12,直流数字毫安表),数字万用表DY2105。
实验内容:1、 按实验电路图2-1接线,取E1=+12V,E2=+6V。
2、 令E1电源单独作用时,用数字万用表的电压档和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压,数据记入表格中。
3、 令E2电源单独作用时,重复实验步骤2的测量和记录。
4、 令E1和E2共同作用时,重复上述的测量和记录。
5、 将E2的数值调到+12V,重复上述第3项的测量并记录。
(表格1)实验注意事项:1、 测量各支路电流时,应注意仪表的极性,在数据表中用+、-号记录。
2、 注意仪表的量程和及时换挡。
1、根据实验数据验证线性电路的叠加性和齐次性。
2、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述数据进行计算并作结论。
金陵科技学院电路分析实验指导书(空白)
《电路分析》实验指导书机电工程学院电气系2016年12月实验一 叠加定理验证实验一、实验目的1、掌握直流稳压电源和万用表的使用方法。
2、掌握直流电压和直流电流的测试方法。
3、验证叠加定理的正确性,进一步加深对线性电路中叠加定理的理解。
二、实验原理叠加定理指出:在有几个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
如图1-1(a )所示电路,电路中的各支路电流、电压等于图1-1(b )中U SA 单独作用产生的电流、电压与图1-1(c )中U SB 单独作用产生的电流、电压的代数和。
RU(a)R U R(b ) (c )图1-1 叠加定理原理图三、实验设备四、实验内容与步骤实验电路如图1-2所示,电路中线性电阻R1=R2=R3=220Ω,R4= 270Ω,R5= 200Ω,R6= 240Ω。
U SA=20V,U SB=15V。
双刀双掷开关K1、K2用途:双刀合向电源侧可接通电源,合向短接线侧可把电源置零。
图1-2 叠加定理实验接线图1、对称电路(R1=R2=R3)首先进行理论计算,计算结果记入表1-1中。
表1-1 叠加定理理论计算(一)然后,分别测量当电源U SA单独作用时、U SB单独作用时、U SA和U SB共同作用时各支路的电流、电压。
测量结果记入表1-2中。
表1-2 验证叠加定理(一)2、不对称电路(R4≠R5≠R6)首先进行理论计算,计算结果记入表1-3中。
表1-3 叠加定理理论计算(二)然后,分别测量当电源U SA单独作用时、U SB单独作用时、U SA和U SB共同作用时各支路的电流、电压。
测量结果记入表1-4中。
表1-4 验证叠加定理(二)五、实验注意事项1、用电流表测量各支路电流时应注意极性,将数据记录表格中时应标明“+”、“-”极性标志。
2、在使用测量仪表过程中注意及时变换正确的量程。
电路分析实验指导讲义
实验1 电路基本测量一、实验目的1、掌握电流表、电压表、万用电表、稳压电源的使用方法。
2、学习电流、电压的测量及误差分析。
3、掌握电位的测量及电位正负的判定。
4、掌握电路电位图的绘制方法。
5、学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。
6、根据实验电路参数,合理选择仪表量程,掌握档位的选择及正确读数的方法。
二、实验内容1、布置并连接实验线路,调节可调稳压源输出,使用电压表、电流表测量电路电压、电流等,判断被测量的正负,进行误差分析,学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。
2、分别以c、e为参考节点,测量混联电路中各节点电位及相邻两点之间的电压值,判定电位的正负,通过计算验证电路中任意两节点间的电压与参考点的选择无关,并根据实验数据绘制电路电位图。
三、实验仪器与设备四、实验原理1、滑线变阻器的使用滑线变阻器是一种常用的电工设备。
它可作为可变电阻,用以调节电路中的电流,使负载得到大小合适的电流,它也可作为电位器的使用,改变电路的端电压,使负载得到所需要的电压。
它的额定值有最大电阻R N和额定电流I N,在各种使用场合,不论滑动触头处于任何位置,流过它的电流均不允许超过额定电流,否则会烧坏滑线变阻器。
2、电位的测量及电位正负的判定电路中某点的电位等于该点与参考点之间的电压。
电位的参考点选择不同,各节点的电位也相应改变,但任意两点间的电位差不变,即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。
测量电位就象测量电压一样,要使用电压表或万用电表电压档。
如果将仪表的接“-”的黑表笔放在电路的正方向(参考方向)的低电位点上,接“+”的红表笔放在正方向的高电位点上,表针正偏转,则读数应取正值。
若表针反偏,则应将表笔对调后再测量,读数取负值。
3、电位图的绘制若以电路中的电位值作纵坐标,电路中各点位置(电阻或电源)作横坐标,将测量到的各点电位在该坐标平面中标出,并把标出点按顺序用直线条相连接,就得到电路的电位变化图。
每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。
电路分析实验讲义
《电路分析》实验指导书四川理工学院电子与信息工程系《电路分析》课程教研组编实验要求与须知科学实验是科学得以发展的保证,是研究自然科学的一个重要手段。
对于电路分析这门课程来说,实验是整个教学过程中必不可少的重要的实践性环节,它是系统学习本学科基础理论知识的基础上,通过实验和实际操作使学生得到实验基本技能的训练,学习常用仪器仪表的使用方法,进一步巩固和加深所学到的理论知识,培养和提高学生运用基本理论去分析、处理实际问题的能力。
一、实验目的和要求:1、通过实验,学习常用仪器、仪表的使用方法和测量技术,培养学生的基本实验技能。
2、进一步巩固加深并扩大所学的理论基础知识,培养运用基本理论知识去分析、解决实际问题的能力。
3、培养整理实验数据,分析实验结果,编写实验报告和选择实验方法的能力。
4、培养事实求实、严肃认真、塌实细致的科学作风和良好的实验习惯。
二、实验的进行方式实验课一般分课前预习、进行实验和课后写实验报告三个阶段。
为使学生做每次实验,达到预期目的,现将各个阶段的要求简述如下:1、课前预习实验能否顺利进行和收到预期效果,很大程度上取决预习准备是否充分。
因此要求每次实验之前仔细阅读实验指导书,明确本次实验的目的、任务,了解实验的基本原理以及实验线路、方法、步骤,清楚本次实验要观察哪些现象,记录哪些实验数据和哪些问题。
以及搞清楚实验中所要遇到的仪器、仪表的使用方法。
学生只有认真做好预习后才能到实验室做实验,凡达不到预习要求者,不得进行实验。
2、进行实验一般实验课按下列程序进行:(1)首先认真听取教师在实验前讲授的实验要求及注意事项。
(2)到指定的桌位上做实验,实验前应做到:1)检查仪器、仪表设备是否齐全、完好,并了解仪器、设备的额定容量,使用方法,量程和操作规程。
当未搞清楚性能和用法时,不得随意使用该仪器、设备。
2)做好实验记录的准备工作。
3)按实验要求接线。
接线前先弄清楚原理图上的各元件和节点与实验电路中元件、节点的对应关系,然后根据要求连接线路。
电路分析实验实验报告
电路分析实验实验报告
实验报告
标题:电路分析实验
实验目的:
1. 掌握电路分析的基本概念和方法;
2. 熟悉使用电压法和电流法进行电路分析;
3. 理解电路中电压和电流的分布规律。
实验原理:
电路分析是指通过计算和推导,确定电路中电压和电流的大小和分布规律。
在电路分析中常用的方法包括基尔霍夫定律、诺顿定理和毕奥-萨伐尔定理等。
实验仪器:
1. 电流表
2. 电压表
3. 电阻器
4. 电源
实验步骤:
1. 连接实验电路,根据实验电路图正确连接电阻器、电源、电压表和电流表;
2. 使用电压法进行电路分析:
a. 测量电路中各个电阻器两端的电压,并记录下来;
b. 根据基尔霍夫定律,设立各个节点的电压方程;
c. 解方程组,得到节点电压的数值结果;
d. 计算电路中各个电阻器中的电流;
3. 使用电流法进行电路分析:
a. 测量电路中各个电阻器上的电流,并记录下来;
b. 根据基尔霍夫定律,设立各个回路的电流方程;
c. 解方程组,得到回路电流的数值结果;
d. 根据欧姆定律,计算电路中各个电阻器两端的电压;
4. 比较两种方法的结果。
实验结果:
使用电压法和电流法进行电路分析,得到的结果应该是一致的。
比较两种方法得到的电压和电流数值,如果存在差异,可以通过检查实验连接、仪器测量误差等问题。
实验结论:
通过电路分析实验,我们掌握了电压法和电流法进行电路分析的基本方法。
实验结果验证了两种方法的正确性,并强化了对电路中电压和电流分布规律的理解。
第一部分《电路分析》实验
《电子技术实验Ⅰ》实验指导书地球物理与信息工程学院实验中心2012年2月目录第一部分《模拟电子技术》实验........................................................ - 2 -实验一电子仪器使用及常用元件的识别与测试 ........................................................................ - 2 -实验二晶体管共射极放大电路.................................................................................................... - 6 -实验三多级放大电路中的负反馈(仿真) .................................................................................- 11 -实验四集成运算放大器............................................................................................................ - 13 -实验五由集成运算放大器组成的文氏电桥振荡器(仿真) .................................................... - 17 -第二部分《数字电子技术》实验...................................................... - 19 -实验一集成逻辑门...................................................................................................................... - 19 -实验二组合逻辑电路.................................................................................................................. - 21 -实验三触发器.............................................................................................................................. - 23 -实验四计数器设计.................................................................................................................... - 26 -实验五555定时器及其应用..................................................................................................... - 27 -实验六简易交通灯电路的设计................................................................................................ - 33 -实验七计数、译码和显示电路设计(仿真) .......................................................................... - 35 -实验八ADC和DAC的应用 .................................................................................................... - 36 -附录I 电路元器件简介 ..................................................................... - 39 -附录Ⅱ常见元器件的识别与测试.................................................... - 42 -附录Ⅲ基本实验方法........................................................................ - 45 -附录Ⅳ常见故障及排除方法.......................................................... - 48 -第一部分《模拟电子技术》实验实验一电子仪器使用及常用元件的识别与测试一、实验目的1.掌握常用电子仪器的基本功能并学习其正确使用方法。
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实验一 基本仪器的使用及电阻元件伏安特性的测绘一、实验目的1. 学习常用电磁学仪器仪表和稳压电源的正确使用方法。
2. 掌握测量的基本技能。
3. 测定线性电阻和非线性电阻的伏安特性。
4. 理解伏安特性、线性元件、非线性元件三个基本概念。
二、实验仪器数字万用表、直流毫安表(10mA 、50mA 量程)、直流微安表、KHDL-1型电路原理实验箱(含直流稳压电源+6、+12,直流数字毫安表),。
三、实验原理任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系I=f (V)来表示,即用I-V 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。
1. 线性元件:线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图(a)所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。
2. 非线性元件:一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件,其特性如图(c)。
正向压降很小(一般的锗管约为0.2~0.3V ,硅管约为0.5~0.7V),正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。
可见,二极管具有单向导电性,但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。
(c )(a )(b )U四、实验内容步骤1.测定线性电阻的伏安特性(1)取200欧的一只电阻,按图(d )联接好电路,调节电源电压分别为0V ,2V ,4V ,6V ,8V ,10V ,用50mA 电流表测定对应的电流值,填入表格中。
(2)将200欧的电阻换成2000欧的电阻,重复上述步骤。
(3)绘制两电阻的伏安特性曲线并验证I=f (V)。
(d )表1-1表1.22. 测定晶体二极管伏安特性(1)正向特性:根据图联接好电路后,可变电阻最大值为1K 欧,R 取200欧。
将电源电压调为3V ,调节WR ,使二极管端电压为表中数值,用10mA 电流表测量对应电流值记入表格中。
(2)反向特性:把二极管反向联接。
将电源电压调为15V ,调节WR ,使二极管端电压为表中数值,用微安表测对应的电流记入表格中。
(3)绘制二极管的正向和反向特性曲线。
(e )表1-3 正向特性实验数据表1-4反向特性实验数据五、注意事项1.使用电源时要防止短路。
接通和断开电路前应使输出为零,然后再慢慢微调。
2.测定电阻的伏安特性时,所加电压不得使电阻超过额定输出功率。
3.测定晶体二极管的伏安特性时,必须搞清管子的使用参数,以防损坏。
六、思考题1.线性电阻与非线性电阻的概念是什么?电阻器与二极管的伏安特性有何区别?2.进行不同实验时,应先估计算电压和电流值,合理选择仪表的量程,勿使仪表超量程,仪表的极性亦不可接错。
七、实验报告1. 根据各实验结果数据,分别绘制出光滑的伏安特性曲线。
2. 根据实验结果,总结、归纳被测各元件的特性。
3. 必要的误差分析。
实验二:叠加原理的验证一、实验目的:验证线性电路的叠加原理的正确性,从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解.二、实验原理:叠加原理:在有几个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用是在该元件上所产生的电流或电压的代数和.线性电路的齐次性是指当激励信号(与独立源的值)增加或减小K 倍时,电路的响应(即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K 倍. 三、实验器材:KHDL-1型电路原理实验箱(含直流稳压电源+6、+12,直流数字毫安表), 数字万用表DY2105。
四、实验内容:1、按实验电路图2-1接线,取E1=+12V,E2=+6V。
2、令E1电源单独作用时,用数字万用表的电压档和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压,数据记入表格中。
3、令E2电源单独作用时,重复实验步骤2的测量和记录。
4、令E1和E2共同作用时,重复上述的测量和记录。
5、将E2的数值调到+12V,重复上述第3项的测量并记录。
(表格1)五、实验注意事项:1、测量各支路电流时,应注意仪表的极性,在数据表中用+、-号记录。
2、注意仪表的量程和及时换挡。
六、实验报告:1、根据实验数据验证线性电路的叠加性和齐次性。
2、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述数据进行计算并作结论。
七、实验预习思考:1、叠加原理中E1、E2分别单独作用,在实验中应如何操作?可否直接将不作用的电源(E1或E2)置零(短接)?为什么?2、实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗?为什么?实验三 戴维南定理——有源二端网络等效参数的测定一.实验目的12.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法 二.实验设备直流电压表(数字万用电表)、电流表(数字毫安表)恒压源、恒流源三.实验原理1.任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个等效电压源来代替,该电压源的电动势E S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ,其等效内阻R O 等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻,E S 和R O 称为有源二端网络2(1)在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压U O C,然后再将其输出端短路,测其短路电流I S CR U I O OCSC= (2)用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tg Φ,则内阻SCOCO I U I U tg R =∆∆==φ 用伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出端电压值U n ,则内阻为 R U U I O OC NN=-如图3-1 (3)当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有(4)在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”,然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。
四.实验内容被测有源二端网络如图3-2(a)所示.等效电路1.图3-2(a)线路接入稳压源E S =12V 及可变电阻R L .先断开R L 测U AB 即Uoc ,再短接R L测Isc,则Ro =U OC /Isc ,填入下表表8-1300Ω2按图3-2(a)改变RL阻值,测量有源二端网络的外特性。
五.注意事项12.用万用表直接测等效电阻时,网络内的独立源必须先置零(置零不能直接将电源短接3.改接线路时,要关掉电源。
六.预习思考题1.在求戴维南等效电路时,作短路试验,测Isc条件是什么?在本实验中可否直接作负载短路实验?请实验前对线路3-2(a)预先作好计算,以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。
2.说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点七.实验报告1.根据步骤2绘出曲线,计算出等效电压和等效电阻,验证戴维南定理的正确性,并分析产生误差的原因。
2.根据步骤1测得的Uoc与R0与预习时电路计算的结果作比较,你能得出什么结论。
34.心得体会及其他。
实验四 双 口 网 络 测 试一、实验目的1、 加深理解双口网络的基本理论2、 掌握直流双口网络传输参数的测量技术 二、实验器材KHDL-1电路原理实验箱、数字万用表DY2105 三、实验原理对于任何一个线性网络,我们所关心的往往只是输入端口和输出端口电压和电流的相互关系,通过实验测定方法求取一个极其简单的等值双口电路来替代原网络,此即为“黑盒理论”的基本内容。
1、一个双口网络两端口的电压和电流四个变量之间的关系,可以用多种形式的参数方程来表示。
本实验采用输出端口的电压U 2和电流I 2作为自变量,以输入口的电压U 1和电流I 1作为应变量,所得的方程称为双口网络的传输方程,如图所示的无源线性双口网络(有称为四端网络)的传输方程U 1=AU 2+BI 2I 1=CU 2+DI 2式中的A 、B 、C 、D 为双口网络的传输参数,其值完全于网络的拓扑结构及各支路元件的参数值,这四个参数表征了该双口网络的基本特性,他们的含义是:A=U 10/U 20 (令I 2=0, 即输出口开路时) B=U 1S /I 2S (令U 2=0, 即输出口短路时) C=I 10/U 20 (令I 2=0, 即输出口开路时)D=I 1S /I 2S (令U 2=0, 即输出口短路时)由上可知,只要在网络的输入口加上电压,在两个端口同时测量其电压和电流,即可求出A 、B 、C 、D 四个参数,此即双口网络的测量法。
2、若要测量一条远距离输电线构成的双口网络,采用同时测量法就很不方便,这时可采用分别测量法,即先在输入口加电压,而在输出口开路和短路,在输入口测量电压和电流,由传输方程可得。
R 10=U 10/I 10=A/C (令I 2=0, 即输出口开路时)R 1S =U 1S /I 1S =B/D (令U 2=0, 即输出口短路时)然后在输出口加电压测量,而将输入口开路和短路,此时可得:R 20=U 20/I 20=D/C (令I 1=0,即输入口开路时) R 2S =U 2S /I 2S =B/A (令U 1=0,即输入口短路时)R 10、R 1S 、R 20、R 2S 分别表示一个端口开路和短路时另一端口的等效输入电阻,这四个参数中有三个是独立的(R 10/R 20=R 1S /R 2S =A/D )即AD —BC=1,至此,可求出四个传输参数:A=)/(22010S R R R ,B=R 2S A ,C=A/R 10,D=R 20C 。
3、双口网络级联后的等效双口网络的传输参数亦可采用前述的方法之一求得。
从理论推得两双口网络级联后的传输参数与每一个参加级联的双口网络的传输参数之间有如下的关系:A=A 1A 2+B 1C 2 B=A 1B 2+B 1D 2C=C 1A 2+D 1C 2 D=C 1B 2+D 1D 2四、实验内容双口网络实验线路如图所示。
将直流稳压电源输出电压调至10V ,作为双口网络的输入。
111C 1、D 1和A 2、B 2、C 2、D 2,并列出它们的传输方程。
2、将两个双口网络级联后,用两端口分别测量法测量级联后等效双口网络的传输参数A、B、C、D,并验证等效双口网络传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系。
五、实验注意事项1、测量电流时,要注意判别电流表的极性及选取的量程(根据所给的电路参数,估算电流表的量程)2、两个双口网络级联时,应将一个双口网络I的输出端与另一双口网络II的输入端联接。