电压源与电流源的等效变换精品PPT课件
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五、实验注意事项 每次改接线路都必须先断开电源。
实验三 晶体管共射极单管放大器
一、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、输入电
阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试 方法。
3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验 设备的使用。
二、原理说明
1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具 有很小的内阻。故在实用中，常将它视为一个理 想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变。 其外特性曲线，即其伏安特性曲线U＝f(I)是一条 平行于I轴的直线。
一个恒流源在实用中，在一定的电压范围内， 可视为一个理想的电流源，即其输出电流不随负 载两端的电压（亦即负载的电阻值）而变。
1、调试静态工作点
接通直流电源前，先将RW调至最大， 函数信 号发生器输出旋钮旋至零。接通＋12V电源、调节 RW，使IC＝2.0mA（即UE＝2.0V）， 用直流电 压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。
2、测量电压放大倍数
在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦 信号uS，调节函数信号发生器的输出旋钮使 放大器输入电压Ui10mV，同时用示波器观察 放大器输出电压uO波形，在波形不失真的条 件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO 值，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，
＋
Us
＋ mA －
12V －
Rs 120Ω
＋
510Ω
V
－
＋ mA －
＋
Is
Rs
510Ω
120Ω
＋
V
－
－
(a)
(b)
五、实验注意事项
1. 在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的 电压值， 测电流源外特性时，不要忘记测短路时 的电流值，注意恒流源负载电压不可超过20伏， 负载更不可开路。
2. 换接线路时，必须关闭电源开关。
二、实验原理
图3－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器 实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的 分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放 大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输 入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与 ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而 实现了电压放大。
一个电压源与一个电流源等效变换的条件为：
电压源变换为电流源：Is＝Us／Ro，go＝1/Ro
电流源变换为电压源：Us＝IsRo，Ro＝ 1/ go
如图1-1所示。
＋ I ＋ I
＋ u U s I U s / R 0 g 0 = 1 / R 0 ＋ s
－ U R L I S g 0 U R L
－
R 0 U s = I . R 0 R 0 = 1 / g 0 s
图2-2
四、实验内容 1. 相序的测定 (1) 用 220V、15W白炽灯和1μF/500V 电容器，按图
2-2 接线，经三相调压器接入线电压为220V的三相 交流电源，观察两只灯泡的亮、暗，判断三相交流 电源的相序。 (2) 将电源线任意调换两相后再接入电路，观察两灯 的明亮状态，判断三相交流电源的相序。 2. 电路功率(P)和功率因数（cosφ）的测定 按图2-2接线，按下表所述在A、B间接入不同器件， 记录cosφ表及其它各表的读数，并分析负载性质。
3. 直流仪表的接入应注意极性与量程。
实验二 功率因数及相序的测量
一、实验目的 1. 掌握三相交流电路相序的测量方法。 2. 熟悉功率因数表的使用方法，了解
负载性质对功率因数的影响。
二、原理说明
图2-1为相序指示器电路，用以测定三相电源 的相序A、B、C（或U、V、W）。它是由一个电容 器和两个电灯联接成的星形不对称三相负载电路。 如果电容器所接的是A相，则灯光较亮的是B相， 较暗的是C相。相序是相对的，任何一相均可作为 相。但A相确定后，B相和C相也就确定了。
＋ mA －
＋ Is
R0
－ 10mA 或1K∞
＋
V
RL
－
1K
测出这两种情况下的电压表和电流表的读数。 自拟数据表格，记录实验数据。
3. 测定电源等效变换的条件
先按图1-5（a）线路接线，记录线路中两表的读 数。然后利用图1-5(a)中右侧的元件和仪表，按图15(b)接线。调节恒流源的输出电流IS，使两表的读数 与1- 5(a)时的数值相等，记录Is之值，验证等效变换 条件的正确性。
2. 一个实际的电压源（或电流源）， 其端电压（或 输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定 的内阻值。故在实验中，用一个小阻值的电阻 （或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或 并联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。
3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看 成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若 视为电压源，则可用一个理想的电压源Us与一个 电阻Ro相串联的组合来表示；若视为电流源，则 可用一个理想电流源Is与一电导go相并联的给合 来表示。如果有两个电源，他们能向同样大小的 电阻供出同样大小的电流和端电压，则称这两个 电源是等效的，即具有相同的外特性。
－－
图 1-1
四、实验内容
1. 测定直流稳压电源（理想电压源）与实际电压源 的外特性
(1) 利用HE-11上的元件和屏上的电流插座，按图 1-2接线。Us为＋12V直流稳压电源。调节R2， 令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。
＋
Us
－ 12V
＋ mA －
R1 200Ω
＋
V
－
R2
1K
＋
Us
－ 12V 120Ω
图3－1 共射极单管放大器实验电路
三、实验设备
1、＋12V直流电源
2、函数信号发生器
3、双踪示波器
4、交流毫伏表
5、直流电压表
6、直流毫安表
7、频率计
8、万用电表
9、晶体三极管3DG6×1(β＝50～100)或 9011×1wenku.baidu.com
10、电阻器、电容器若干
四、实验内容
实验电路如图3－1所示。各电子仪器可按实验 要求方式连接，为防止干扰，各仪器的公共端必 须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器 的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽 线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。
＋ mA －
R1 200Ω
＋
V
－
R2
1K
图 1-2
图 1- 3
(2) 按图1-3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压 源。调节R2，令其阻值由大至小变化，记录两表 的读数。
2. 测定电流源的外特性 按图1-4接线，Is为直流恒流 源，调节其输出为10mA，令Ro 分别为1KΩ和∞（即接入和断 开），调节电位器RL（从0至 1KΩ），
实验三 晶体管共射极单管放大器
一、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、输入电
阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试 方法。
3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验 设备的使用。
二、原理说明
1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具 有很小的内阻。故在实用中，常将它视为一个理 想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变。 其外特性曲线，即其伏安特性曲线U＝f(I)是一条 平行于I轴的直线。
一个恒流源在实用中，在一定的电压范围内， 可视为一个理想的电流源，即其输出电流不随负 载两端的电压（亦即负载的电阻值）而变。
1、调试静态工作点
接通直流电源前，先将RW调至最大， 函数信 号发生器输出旋钮旋至零。接通＋12V电源、调节 RW，使IC＝2.0mA（即UE＝2.0V）， 用直流电 压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。
2、测量电压放大倍数
在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦 信号uS，调节函数信号发生器的输出旋钮使 放大器输入电压Ui10mV，同时用示波器观察 放大器输出电压uO波形，在波形不失真的条 件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO 值，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，
＋
Us
＋ mA －
12V －
Rs 120Ω
＋
510Ω
V
－
＋ mA －
＋
Is
Rs
510Ω
120Ω
＋
V
－
－
(a)
(b)
五、实验注意事项
1. 在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的 电压值， 测电流源外特性时，不要忘记测短路时 的电流值，注意恒流源负载电压不可超过20伏， 负载更不可开路。
2. 换接线路时，必须关闭电源开关。
二、实验原理
图3－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器 实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的 分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放 大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输 入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与 ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而 实现了电压放大。
一个电压源与一个电流源等效变换的条件为：
电压源变换为电流源：Is＝Us／Ro，go＝1/Ro
电流源变换为电压源：Us＝IsRo，Ro＝ 1/ go
如图1-1所示。
＋ I ＋ I
＋ u U s I U s / R 0 g 0 = 1 / R 0 ＋ s
－ U R L I S g 0 U R L
－
R 0 U s = I . R 0 R 0 = 1 / g 0 s
图2-2
四、实验内容 1. 相序的测定 (1) 用 220V、15W白炽灯和1μF/500V 电容器，按图
2-2 接线，经三相调压器接入线电压为220V的三相 交流电源，观察两只灯泡的亮、暗，判断三相交流 电源的相序。 (2) 将电源线任意调换两相后再接入电路，观察两灯 的明亮状态，判断三相交流电源的相序。 2. 电路功率(P)和功率因数（cosφ）的测定 按图2-2接线，按下表所述在A、B间接入不同器件， 记录cosφ表及其它各表的读数，并分析负载性质。
3. 直流仪表的接入应注意极性与量程。
实验二 功率因数及相序的测量
一、实验目的 1. 掌握三相交流电路相序的测量方法。 2. 熟悉功率因数表的使用方法，了解
负载性质对功率因数的影响。
二、原理说明
图2-1为相序指示器电路，用以测定三相电源 的相序A、B、C（或U、V、W）。它是由一个电容 器和两个电灯联接成的星形不对称三相负载电路。 如果电容器所接的是A相，则灯光较亮的是B相， 较暗的是C相。相序是相对的，任何一相均可作为 相。但A相确定后，B相和C相也就确定了。
＋ mA －
＋ Is
R0
－ 10mA 或1K∞
＋
V
RL
－
1K
测出这两种情况下的电压表和电流表的读数。 自拟数据表格，记录实验数据。
3. 测定电源等效变换的条件
先按图1-5（a）线路接线，记录线路中两表的读 数。然后利用图1-5(a)中右侧的元件和仪表，按图15(b)接线。调节恒流源的输出电流IS，使两表的读数 与1- 5(a)时的数值相等，记录Is之值，验证等效变换 条件的正确性。
2. 一个实际的电压源（或电流源）， 其端电压（或 输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定 的内阻值。故在实验中，用一个小阻值的电阻 （或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或 并联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。
3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看 成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若 视为电压源，则可用一个理想的电压源Us与一个 电阻Ro相串联的组合来表示；若视为电流源，则 可用一个理想电流源Is与一电导go相并联的给合 来表示。如果有两个电源，他们能向同样大小的 电阻供出同样大小的电流和端电压，则称这两个 电源是等效的，即具有相同的外特性。
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图 1-1
四、实验内容
1. 测定直流稳压电源（理想电压源）与实际电压源 的外特性
(1) 利用HE-11上的元件和屏上的电流插座，按图 1-2接线。Us为＋12V直流稳压电源。调节R2， 令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。
＋
Us
－ 12V
＋ mA －
R1 200Ω
＋
V
－
R2
1K
＋
Us
－ 12V 120Ω
图3－1 共射极单管放大器实验电路
三、实验设备
1、＋12V直流电源
2、函数信号发生器
3、双踪示波器
4、交流毫伏表
5、直流电压表
6、直流毫安表
7、频率计
8、万用电表
9、晶体三极管3DG6×1(β＝50～100)或 9011×1wenku.baidu.com
10、电阻器、电容器若干
四、实验内容
实验电路如图3－1所示。各电子仪器可按实验 要求方式连接，为防止干扰，各仪器的公共端必 须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器 的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽 线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。
＋ mA －
R1 200Ω
＋
V
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R2
1K
图 1-2
图 1- 3
(2) 按图1-3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压 源。调节R2，令其阻值由大至小变化，记录两表 的读数。
2. 测定电流源的外特性 按图1-4接线，Is为直流恒流 源，调节其输出为10mA，令Ro 分别为1KΩ和∞（即接入和断 开），调节电位器RL（从0至 1KΩ），