电压源与电流源的等效变换

＋ ＋
mA
－
＋
mA
－
Us
12V 510Ω ＋ ＋
－
V
－ －
Is
Rs
120Ω
＋ 510Ω
V
－
R s 120Ω
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ( 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， 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。 3. 直流仪表的接入应注意极性与量程。
四、实验内容 实验电路如图3 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。 1、调试静态工作点 接通直流电源前，先将RW 接通直流电源前，先将RW调至最大， 函数信 RW调至最大， 号发生器输出旋钮旋至零。接通＋12V电源、调节 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 RW，使IC＝2.0mA（即UE＝2.0V）， 压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。 压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。
＋
mA
－ ＋
＋
Is
R0
1K 或∞
V
RL
－ 1K
－ 10mA
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 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1 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 5(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 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) 测量差模电压放大倍数 断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接 放大器输入A端，地端接放大器输入B 放大器输入A端，地端接放大器输入B端构成单端输 入方式，调节输入信号为频率f 1KHz的正弦信号， 入方式，调节输入信号为频率f＝1KHz的正弦信号， 并使输出旋钮旋至零， 用示波器监视输出端（集电 极C1或C2与地之间）。 C1或C2与地之间）。 接通±12V直流电源，逐渐增大输入电压Ui（约 接通±12V直流电源，逐渐增大输入电压Ui（约 100mV），在输出波形无失真的情况下，用交流毫 100mV），在输出波形无失真的情况下，用交流毫 伏表测 Ui，UC1，UC2，记入表6－2中，并观察ui， Ui，UC1，UC2，记入表6 中，并观察ui， uC1，uC2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的 uC1，uC2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的 情况。 3) 测量共模电压放大倍数 将放大器A 将放大器A、B短接，信号源接A端与地之间， 短接，信号源接A 构成共模输入方式， 调节输入信号f=1kHz，Ui=1V， 调节输入信号f=1kHz，Ui=1V， 在输出电压无失真的情况下，测量UC1， UC2之值记 在输出电压无失真的情况下，测量UC1， UC2之值记 入表4 入表4－2，并观察ui， uC1， uC2之间的相位关系及 ，并观察ui， uC1， uC2之间的相位关系及 URE随Ui改变而变化的情况。 URE随Ui改变而变化的情况。
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 、＋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 、晶体三极管3DG6×1(β＝50～100)或 9011× 9011×1 10、电阻器、电容器若干 10、电阻器、电容器若干
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 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 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 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。 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＝ 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＝ 电流源变换为电压源：Us＝IsRo，Ro＝ 1/ go 如图1 如图1-1所示。
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。
实验四
差动放大器
一、实验目的 1、加深对差动放大器性能及特点的理解 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法 二、实验原理 图4－1是差动放大器的基本结构。 它由两个元件参 数相同的基本共射放大电路组成。当开关K 数相同的基本共射放大电路组成。当开关K拨向左 边时，构成典型的差动放大器。调零电位器RP用 边时，构成典型的差动放大器。调零电位器RP RP用 来调节T1、T2管的静态工作点，使得输入信号Ui 来调节T1、T2管的静态工作点，使得输入信号Ui ＝0时，双端输出电压UO＝0。RE为两管共用的发 时，双端输出电压UO＝ RE为两管共用的发 射极电阻， 它对差模信号无负反馈作用，因而不 影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的 负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态 工作点。
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、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 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 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 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 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。
＋
mA
－
＋ ＋
mA
－
＋
＋
R 1 200Ω
－
Us
12V 120Ω ＋
R 1 200Ω
Us
12V
V
－
V
－
－
R2
1K
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 按图1 源。调节R2，令其阻值由大至小变化，记录两表 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），
＋ I ＋
u
＋ I
Us
－
Is= Us/ R 0 U
g 0 = 1/ R 0
IS
＋
RL
Us = Is . R 0 R 0 = 1/g 0
g0
－
U
RL
R0
－
－
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 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， 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。
3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响 置RC＝2.4K ，RL＝∞，Ui适量，调节RW，用示 RC＝ RL＝ Ui适量，调节RW，用示 波器监视输出电压波形，在uO不失真的条件下，测量数 波器监视输出电压波形，在uO不失真的条件下，测量数 组IC和UO值， IC和UO值， 测量IC时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使Ui＝ 测量IC时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使Ui＝ 0）。 4、观察静态工作点对输出波形失真的影响 置RC＝2.4K ，RL＝2.4K ， ui＝0，调节RW使IC RC＝ RL＝ ui＝ ，调节RW使 ＝2.0mA，测出UCE值，再逐步加大输入信号，使输出 2.0mA，测出UCE值，再逐步加大输入信号，使输出 电压u0 电压u0 足够大但不失真。 然后保持输入信号不变，分 别增大和减小RW，使波形出现失真，绘出u0的波形， 别增大和减小RW，使波形出现失真，绘出u0的波形， 并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表3 并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表3－4中。每次 测IC和UCE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。 IC和
SQ
FU
A
~
*W
R
*
A
C
B L
220V
~
V ~
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 220V、15W白炽灯和1µF/500V 2-2 接线，经三相调压器接入线电压为220V的三相 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 电路功率(P)和功率因数（cosφ）的测定 按图2 接线，按下表所述在A 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。 记录cosφ表及其它各表的读数，并分析负载性质。 五、实验注意事项 每次改接线路都必须先断开电源。
实验一
电压源与电流源的等效变换
一、实验目的 1. 掌握电源外特性的测试方法。 2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。
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 其外特性曲线，即其伏安特性曲线U＝f(I)是一条 平行于I 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。 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）。
三、实验设备与器件 1、±12V直流电源 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、电阻器、电容器若干。 6、晶体三极管3DG6×3，要求T1、T2管特性参数一致。 、晶体三极管3DG6× ，要求T1、T2管特性参数一致。 四、实验内容 典型差动放大器性能测试 按图4 连接实验电路，开关K 按图4-1连接实验电路，开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1) 测量静态工作点 ①调节放大器零点 信号源不接入。将放大器输入端A 信号源不接入。将放大器输入端A、B与地短接，接通±12V 与地短接，接通± 直流电源，用直流电压表测量输出电压UO，调节调零电位器 直流电源，用直流电压表测量输出电压UO，调节调零电位器 RP，使UO＝0。 调节要仔细，力求准确。 RP，使UO＝ ②测量静态工作点 零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电 零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电 阻RE两端电压URE，记入表4－1。 RE两端电压URE，记入表4
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 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 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 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 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， 值，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，