回转器仿真实验报告

五、仿真实验电路及数据
1. 测回转电导g，仿真电路如图1-1：
图1-1 仿真电路图
实验数据： I1=250.05uA U1=1.250V U2=249.99mV
g=I1/(U2*1000)= ������. ������������ × ������������−������ S 2. 记录不同频率下U1、I1的相位关系
三、实验仿真软件
PSpice仿真软件
四、实验步骤
1. 测回转电导g： 回转器输入端接信号发生器，调得US=1.5V（有效值），输出端接负 载电阻RL=200Ω，分别测U1，U2，I1，求g。 2. 记录不同频率下U1、I1的相位关系： 回转器输出端接电容，C分别取0.1μF、0.22μF，用示波器观察f分 别为500Hz、1000Hz 时U1和I1的相位关系。 3. 测由模拟电感组成的并联谐振电路的Uc-f幅频特性： 取C1=0.1μF经回转器成为模拟电感， 另取C=0.22μF， 则f0=1.073kHz, 符合要求。信号源输出电压有效值保持为1.5V不变，改变频率 （200Hz-2000Hz），测Uc的值，同时观察US和UC的相位关系。
电路实验与实践 仿真报告 与实验总结
班级： 学号： 姓名： 实验名称： 指导老师： 0312207 031210335 白雷 回转器电路设计 谷曼
2013年12月19日
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一、实验目的
1. 加深对回转器特性的认识，并对其实际应用有所了解。 2. 研究如何用运算放大器构成回转器，并学习回转器的测试方法。
表3-2 Uc-f测量数据
图3-3 Uc-f幅频特性曲线
图3-4 Us-Uc相位关系
六、实验总结
本次实验应该是我到目前为止花费最多时间的实验。 经过本次的 回转器设计的综合型实验，让我明白了理论学习所有细节的重要性。 在刚开始时仿真软件使用不熟悉，花费了大量时间摸索，现在基 本掌握了用电路图方法仿真的一些基本知识。 在进入实验室后，由于开始时把万用表连入电路中，未能测出正 确数据，后更换为毫安表但最后发现其为直流，也未能测出，在这些 尝试和分析的问题过程中测量回转电导的实验花费了大量时间， 但这 也让我看到了理论学习的重要性， 只有学好理论才能快速的分析问题， 解决问题。在实验中一定要注意细节，否则最后会铸成大错。 在测输入端电流和电压相位差实验中由于取样电阻至于了紧靠 信号源红夹子处， 为了是示波器输入两通道的黑夹子在等电位导致电 压相位相差 180 度，最终电压测出电流滞后电压 90 度，最后将取样 电阻至于紧靠信号源黑夹子处，才得出正确结果。 在测 Us 和 Uc 相位差以及 Uc-f 关系的实验中。还算顺利，还意 外发现了示波器的测相位差功能。 其实充分利用仪器的功能可以大大 简化实验。 最后一句话总结这次大家都戏称 “回转器实验电路实验中的战斗 机”的实验。当时在实验室经历的欲生欲死的感觉现在回想起来是满 满的收获和对自己的肯定。
二、实验原理
1. 回转器是理想回转器的简称， 它能将一端口上的电压 （电流） “回 转“成另一端口上的电流（电压）。端口变量之间的关系为： I1=gU2 或u1=-ri2 I2=-gU1 u2=ri1 式中：r、g为回转系数，r为回转电阻，g为回转电导。 2. 两个负阻抗变换器实现回转器：
用电阻接入时:Rin=1/(g2RL) 一般情况:Zin=1/(g2ZL) 回转电导:g=1/R
图2-1 仿真电路图
图2-1 U1-I1相位关系图（C=0.1uF,f=500Hz）
图2-3 U1-I1相位关系图（C=0.1uF,f=1000Hz）
图2-4 U1-I1相位关系图（C=0.22uF,f=500Hz）
图2-4 U1-I1相位关系图（C=0.22uF,f=1000Hz） 3. 测由模拟电感组成的并联谐振电路的Uc-f幅频特性
图3-1 仿真电路图
频率/Hz Uc/V 频率/Hz Uc/V
280.29 0.614 1204.60 1.50
411.07 0.858 1402.71 1.39
607.46 1.19 1602.45 1.32
813.96 1.44 1811.07 1.20
1009.95 1.48 1998.98 1.12