电工电子技术实验课件(张)

1 1 1 U c (t ) ic (t )dt U ( t ) dt U st R c0 RC RC
t
4、微分电的条件：RC<<T/2， Uc>> UR (1/WC>>R） 3）实验条件：R=1K，C=0.01F，fs=1KHZ，Us=10V 4）测试要求： ①观察并描绘Us、UR波形 ②测量UR的底部宽度t，Um的变化，当R=1M时，此电路是否还是微分电路。 ③使R分别为100、10K、1M时，观察并记录UR波形的t、Um的变化。 当R=1M时，此电路是否还是微分电路。
电工电子技术实验
电子电工实验室 张佳
注意事项： 1、实验课纪律： 2、实验准备要求： 3、实验仪器设备要求： 4、实验课运行方式： 5、实验成绩的评定： 6、实验报告的书写： 7、关于人身和设备安全。

实验一 直流网络定理
一、实验目的 1．学习叠加原理的验证方法； 2．学习直流电压表，直流电流表，直流稳压电源的 使用方法； 3．学习直流电量的测量方法。
K
U *
*
W
U(A)
I
a
V(B) W(C) C
I L
L(RL)
UL
U
V
C=0
I C
V
UR
~ NIN
C1
N
V
C2
C3
日 光 灯 管 R
S
启 辉 器
图9-2 日光灯及提高功率因数实验电路
1）按图连接线路，检查无误后，先使C=0，启动电源调压器，使U 由0V逐渐升高使日光灯管启辉，记录启辉电压U=？ 2）在步骤1）的基础上，调节调压器，使U升至220V（额定电压下 正常工作），接入不同的C，测量U、P、cosφ、I、（IL、Ic不测）。
c s c c s

t RC
2、方波激励下的全响应
Us U2
Uc
U1
0
T
t
1）电路应满足的条件：RC≥T/2 2）全响应表达式 全响应两个初态值表达式 t RC U c (t ) U s [U c (0 )( U s ) U s ]e 上升沿到来时，设t=0,响应为： T T 当 t T 时，U c (T ) U 2 U1e 2 U s (1 e 2 )
3、日光灯电路功率因素的提高 1）为什么要提高功率因素？ ①P=SN*cosφ ②I=P/U*cosφ 2）方法：并联电容 3）补偿的三种情况：
负补偿：cosφ↗< 0 阻抗仍为感性 全补偿 cosφ=1 阻抗为电阻性 过补偿 cosφ↘> 0 阻抗为容性
三、实验任务
1、日光灯电路
NIN
220V
RC // RL ，
rbe 200 (1 )
26m V IEmA
测量电压放大倍数的 AV方法为：在放大器输出波形不失真的情况下， 用交流毫伏表分别测量输入和输出电压的有效值U i 和U 0 或用示波器 分别测量它们的峰值U m和 U 0m则
AV
U 0 U 0m U i U im
U2
Us
T 2
U1
U se

3、积分电路
Us
Uc Uc幅 值
1）表达式 2）电路应满足的条件：RC>>T/2， UR >>Uc 3）实验条件： R=10K C=0.1UF（R>>1/WC） fs=10KHZ Us =10V 4) 测试要求： 用双踪观察并描绘Us、Uc波形，测量Uc幅值
实验表格如下：
实验二 单相交流电路
一、实验目的 二、实验原理要点 1、正弦稳态交流电路中电压、电流相量间的关系： 满足相量形式的基尔霍夫定律 2、日光灯电路
①组成：整流器、灯管、启辉器 ②启辉过程： 电源（220V）接通→氖气电离放电产生热→两电极通→灯丝热发射电子→ 辉光管极间电压为0，断开→镇流器产生感应电动势（>220V）→水银蒸汽 游离放电→荧光灯发光 ③基本日光灯电路为感性负载
5）无中线测试要求 （1）条件：Uab=220V （2）步骤自拟：（去除掉中线NN’）
3、负载三角形连接（三相三线制）电压、电流测量
2）表格
3）原理要点
线电压 U L =相电压 U p I I I I A I AB I CA' ， B BC AB ， I I I I p 对称（ I AB I BC I CA ）且 I L 3I p I L 对称（ I A I B I c ）， ●当负载对称时， ●当负载不对称时，I L 、 I p 不对称， I L 3I p 。
二、实验原理要点
叠加定理：
在任何由独立电源、线性受控源及线性元件组成的电 路中，每一支路的响应（电压或电流）都可以等效成是每 一个独立源单独作用时在该支路产生的响应的叠加。
注：①在叠加的各分电路中，不作用的电压源置零，在电
压源处用短路代替；不作用的电流源置零，在电流源处用 开路代替。电路中所有电阻都不予更动，受控源则保留在 各分电路中 ②仅适用于线性电路 ③电压、电流的“+”、“—”号 ④功率不能叠加
U R Ri RC
dU c dU s RC dt dt
实验五
一、实验目的
单管共射极放大器研究
1、学习示波器的基本工作原理和使用方法。
2、学习放大器静态工作点设置与调整方法。
3、熟悉信号发生器、直流稳压电源、毫伏表的使用方法。
三极管简介
三极管是一种半导体电子器件，具有三个电极，能起放大、振荡或 开关等作用 。
图1-3
图1-4
3、放大器主要性能指标与测试方法
晶体管放大器的主要性能指标有电压放大倍数 AV ，最大不失真输出电压 U 0 max、输入电阻 Ri 、输出电阻Ro 、幅频响应和通频带BW等。对于图1-2所示的 电路，各性能指标的计算式与测试方法如下：
1）电压放大倍数
U RL AV 0 ，其中RL Ui rbe
U AB U AN ' U BN '



，
U BC U BN ' U CN '



U CA U CN ' U AN '



4)测试要求 （1）条件：线电压为220V，用Uab=220V作测试条件 （2）步骤：以有中线为例 Uab由0~220V→测Ubc、Uca→测Uan’、Ubn’、Ucn’， Ia、Ib、Ic、（先测对称，再测不对称）→调压器回零， 电流表接至NN’间，再使Uab=220V，测IN。
数据表格见指导书P23 表4-2
实验四 一阶电路的响应
一、实验目的（略） 二、实验原理要点及实验任务 1、方波激励下的零状态和零输入相应
U
Us
0.732
Uc
0.368
T
t
零输入响应表达式 U (t ) U e [U (0 ) U (0 ) U ] t 零状态响应： U c (t ) U s (1 e RC )[U c (0 ) U c (0 ) 0] 电路应满足的条件：RC＜＜T/2 实验条件：Us=3V，fs=1KHZ，R=10K，C=6800pF 测试要求：①用示波器双踪观察并描绘1~2个周期Uc、Us的波形 ②用观察到的Uc波形测量时间常数 ζ 充= ζ 放= （ζ=时间/格*格数= ）
（数据表格见P13，表3-3.）
实验三 三相交流电路
一、实验目的（略） 二、实验原理要点 1、负载星形连接有中线（三相四线制）电压、电流测量 1）实验电路
2）数据表格 （P22，表4-1）
3）原理要点
， U L 3U p （相电压） ●当负载对称时，线电压 有中线时，线（相）电流对称， I A I B I c ， I N 0 无中线时，线（相）电流对称， I A I B I c ， U NN ' 0 I A I B IC . I N 0 （ I N I A I B IC ） ●当负载不对称有中线时， U AN ' U BN ' U CN ' ，N与N’不重合，发生中性点N’ 当负载不对称无中线时， 位移。 ●（三相功率测量） 有中线即三相四线制用三瓦计法。 P PA PB Pc 无中线即三相三线制用二瓦计法。 P P1 P2 （代数和）
2
2
U 1e

t RC
U s (1 e

t RC
) （1）
（2）
（3） （4）
下降沿到来时，设t=0,响应为： U c (t ) 0 [U c (0 )(U 2) 0]e T T T 当t 时， U c ( ) U 1 U 2 e 2
2

t RC
U 2e
2）输入电阻 Ri
Ri rbe // RB1 // RB 2 rbe
放大器的输入电阻反映了放大器消耗输入信号源功率的大小。当 Ri Rs (信号源内阻)时，放大器从信号源获取较大电压；当 Ri Rs 时，放大器 从信号源吸取较大电流，若 Ri Rs，则放大器从信号源获取最大功率。
实物图
二、实验原理要点
1、单级放大电路 基本放大电路简单（图1-1）、元件少，输入电阻较高，对信号 源的影响较小，具有较高的放大能力，但在温度变化时工作点不够 稳定，适用于对稳定性要求不高的场合。电流负反馈工作点稳定电 路（图1-2），由于电流负反馈的作用使工作点较为稳定，故使用场 合较为广泛。
T 2

t RC
2
T 将（3），（4）式联立可得， 2 1 e 1 e 3)测试条件：Us=3V，fs=1KHZ，R=10K，c=0.1μF 4)测试要求：①用双踪观察并描绘Us、Uc波形 ②用观察到的Uc波形，测U1、U2的直流电平值（耦合方式→DC，确定0V线位置） U1（U2）=格数*电压/格=