回转器设计及特性测试

1 R
1 R
U
2
1 R
U
1
1 R
U
02
I2
1， R
1 R
U
2
1 R
U
02
0
U1 U1 U1 U 2 U 2 U 2
U1 RI2
U 2 RI1
U U
1 2
0 R
பைடு நூலகம்
R
0
I1 I2
R=1000
+ i1 r u1
i2
+ u2
r =1000
回转器电路板使用： 1、运放：
+12V
= I1
URS 1k
RS I1 1
低
1k
频
信
U1
号
源
1'
M
I 2= -jωCU 2
2 I2
U2
C
2'
图3-4
5、按图3-4接线, 2-2‘端接电容负载C＝0.1μF， 取信号电压有效值为1V， 频率f＝1kHz。用双踪 示波器观察回转器输入电压与输出电压的波形， 总结出输入电压与输出电压的相位关系。
实验三 回转器设计和回转器特性测试
一、实验目的 1、掌握回转器的基本特性 2. 测量回转器的基本参数 3. 了解回转器的应用
二、实验原理
回转器是一种有源非互易的新型两端口网络
元件，可以把端口2-2‘的电压会转成端口1-1’的电
流，可以把端口2-2‘的电流会转成端口1-1’的电压，
可以把端口2-2‘的电容会转成端口1-1’的电感。
2、幅值调节：摁幅值→1 →BkHz → AkHz → shift →有效值 U=1V
交流数字毫伏表使用：量程，读数
示波器使用：双踪观测
GAD
+12V
+12V
黑
红
8 7 6 5 8 7 6 5 14 13 12 11 10 9 8
O
O
μA741
μA741
+ 1234
+ 12 3 4567
1234
-12V
1
23
4
理想运放1、2的输入电压分别为U1+、和U1-、， 输入电流分别为I1+、和I1- 、，输出电压为U10和U20。 根据运算放大器的性质，应有
UI11
U1
0
I1 0
U 2 U 2
I2 0 I2 0
1 R
1 R
U
1
1 R
U
01
I1
1
23
1 R
1 R
U
1
1 R
U
01
1 R
U
2
0
4
2、回转器的设计：
3、电阻：
8765
O
μA741 +
1234
GAD
+12V
8765
O
μA741 +
1234
14 13 12 11 10 9 8 12 3 4567
-12V
-12V
GAD
信号源使用：
1、频率调节：摁频率→1 →AkHz 摁频率→0.2 →AkHz 摁频率→0.5 →AkHz
f=1kHz f=200Hz f=500Hz
i
R1= r2/RL 1
i2 2
L= r2C
u1
u2
C
1,
2,
特性方程： u1＝－ri2
u2＝ri1
三、实验设备
序号
名称
型号与规格
数 量
1 低频信号发生器
1
2 交流毫伏表
0～600V
1
3 双踪示波器
1
7 回转器实验电路板 运放、电阻、电容 1
备注
四、实验内容
1、回转器的设计
采用两级理想运算放大器电路组成回转器电 路。运放μA741,电阻均为1K。电路如图所示
示波器的“地”端接M，YA、YB分别 接1、2端，观察输入端电压波形与输出电压 波形的相位关系特性。
4、 按图3-4接线，在1-1‘端接信号源 , 2-2‘端 接电容C=0.1μF ,信号源电压有效值1伏,改变信号 源频率,测试U1,U2,URS,将数据填入表3-2中。
绘制U1---f(f)曲线， U2---f(f)曲线。
M
2 I2
I 2= -U2
RL
RL U2
2'
图3-3
表 3-1
RL （Ω
）
240
测量值 U1（v） U2（v） URS（v） I1（mA）
I2（v）
计算 值
g’= I1 U2
g”= I 2 U1
g ' g"
g=
2
510
1K
2K
5.1K
3、RL=1K按图3-3接线,用双踪示波器观察 回转器输入电压与输出电压相位关系，推断 输入电压与输入电流的关系，输出电压与输 出电流之间的相位关系。
-12V
GAD
2、 按图3-3接线，在1-1‘端接信号源 , 2-2‘端接 纯电阻负载 ,信号源频率固定在1kHz，电压有效值1伏。
改变RL电阻值测试U1,U2,URS,填入表3-1， 绘制U1---f(RL)曲线，
U2---f(RL)曲线。
= I1
URS 1k
RS I1 1
低
1k
频
信
U1
号
源
1'
示波器的“地”端接M，YA、YB分别接1、2 端，观察输入端电压波形与输出电压波形的相位 特性。
五、实验注意事项
1. 回转器的正常工作条件是u或u1、i1的波 形必须是正弦波。 为避免运放进入饱和状态使 波形失真，所以输入电压不宜过大。
2. 实验过程中，示波器及交流毫伏表电源 线应使用两线插头。