电路分析实验a实验报告x_组合逻辑电路的分析与设计实验报告

本科实验报告

实验名称： 电路分析实验A

课程名称：

电路分析基础A

实验时间：

任课教师：

实验地点：

实验教师：

张峰、张勇强、方芸

实验类型：

V原理验证 □综合设计 □自主创新

学生姓名：

学号/班级：

组 号：

学 院：

同组搭档：

专 业：

成 绩：

实验1基本元件伏安特性的测绘

一、 实验目的

掌握线性、非线性电阻及理想、实际电压源的概念。

掌握测试电压、电流的基本方法。

掌握电阻元件及理想、实际电压源的伏安特性测试方法，学习利用逐点测试法绘制 伏安特性曲线。

掌握直流稳压电源、直流电流表、直流电压表的使用方法。

二、 实验设备

电路分析综合实验箱

直流稳压电源

万用表

变阻箱

三、 实验内容

测绘线性电阻的伏安特性曲线

图

1） 测试电路如图所示，图中US为直流稳压电源，R为被测电阻，阻值R 200 。

2） 调节直流稳压电源US的输出电压，当伏特表的读数依次为表中所列电压值时， 读毫 安表的读数，将相应的电流值记录在表格中。

表

v（V）

I (mA

3）在图上绘制线性电阻的伏安特性曲线，并将测算电阻阻值标记在图上。

测绘非线性电阻的伏安特性曲线

图

1） 测试电路如图所示，图中 D为二极管，型号为1N4004, FW为可调电位器。

2） 缓慢调节R,使伏特表的读数依次为表中所列电压值时，读毫安表的读数，将相应 的电流值记录在表格中。

表

V(V)

I (mA)

3）在图上绘制非线性电阻的伏安特性曲线。

图 图

测绘理想电压源的伏安特性曲线

（a） （ b）

图

1） 首先，连接电路如图（a）所示，不加负载电路，直接用伏特表测试直流稳压电源 的输出电压，将其设置为10V。

2） 然后，测试电路如图（b）所示，其中R为变阻箱，R为限流保护电阻。

3） 调节变阻箱R，使毫安表的读数依次为表中所列电流值时，读伏特表的读数，将相

应的电压值记录在表格中

表

I (mA

V(V)

4）在图上绘制理想电压源的伏安特性曲线。

测绘实际电压源的伏安特性曲线

1） 首先，连接电路如图（a）所示，不加负载电路，直接用伏特表测试实际电压源的 输出电压，将其设置为10V。其中Rs为实际电压源的内阻，阻值 Rs = 51 Qo

（a） （b）

图

2） 然后，测试电路如图（b）所示，其中R为变阻箱。

3） 调节变阻箱R，使毫安表的读数依次为表中所列电流值时，读伏特表的读数，将相 应的电压值记录在表格中。

表

I (mA

V(V)

4）在图上绘制实际电压源的伏安特性曲线， 要求：理想电压源和实际电压源的伏安特 性曲线画在同一坐标轴中。

四、实验结论及总结

实验 1

基本元件伏安特性的测绘

原始数据

实验2含源线性单口网络等效电路及其参数测定

一、 实验目的

验证戴维南定理和诺顿定理，加深对两个定理的理解。

通过对含源线性单口网络外特性及其两种等效电路外特性的测试、 比较，加深对等

效电路概念的理解。

学习测量等效电路参数的一些基本方法。

二、 实验设备

电路分析综合实验箱

直流稳压电源

万用表

变阻箱

三、 实验内容

含源线性单口网络端口外特性测定

图

1） 测量电路如图所示，RL为变阻箱，直流稳压电源的输出电压为 10V。

2） 调节变阻箱R，使其阻值依次为表中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电 压值记录在表格中，并计算通过负载 R的电流值填写在表格中。

表

R( KQ)

Vab(V)

I ae( mA

3）在图上绘制含源线性单口网络的外特性曲线。

等效电路参数测定

1） 测量含源线性单口网络开路电压 UOc

图

（1） 测量电路如图所示，直流稳压电源的输出电压为 10V。

（2） 用伏特表测量含源线性单口网络两个端口 A、B间的电压，即为开路电压UOco

UOc=

2） 测量含源线性单口网络短路电流I SC

图

（1） 测量电路如图所示，直流稳压电源电压为 10V。

（2） 用毫安表测量通过含源线性单口网络两个端口 A、B间的电流，即为短路电流Isco

I SC=

3） 测量含源线性单口网络等效内阻 R

（1）半压法

图

测量电路如图所示，直流稳压电源的输出电压为 10V。

调节变阻箱R,当UAb =时，记录变阻箱的阻值。

R）=

（2）开路电压、短路电流法

验证戴维南等效电路

图

1） 测量电路如图所示，R为变阻箱，注意：UOc和R）分别为前面测得的开路电压和等效 内阻。

2） 调节变阻箱FL，使其阻值依次为表中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电 压值记录在表格中，并计算通过负载 FL的电流值填写在表格中。

表

R_( KQ)

VAb(V)

I ab( mA

3）在图上绘制戴维南等效电路的外特性曲线。

验证诺顿等效电路

图

1） 测量电路如图所示，R为变阻箱，注意：Isc和R）分别为前面测得的短路电流和等效 内阻。

2） 调节变阻箱FL，使其阻值依次为表中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电 压值记录在表格中，并计算通过负载 FL的电流值填写在表格中。

表

R-( KQ)

VAb(V)

I ab( mA

3）在图上绘制诺顿等效电路的外特性曲线。

　要求：将本实验1、3、4部分要求的含源 线性单口网络、戴维南等效、诺顿等效三条外特性曲线画在同一坐标轴中。

图

四、实验结论及总结

实验 2 含源线性单口网络等效电路及其参数测定

原始数据

实验3 一阶电路响应的研究

一、 实验目的

掌握RC—阶电路零状态响应、零输入响应的概念和基本规律。

掌握RC—阶电路时间常数的测量方法。

熟悉示波器的基本操作，初步掌握利用示波器监测电信号参数的方法。

二、 实验设备

电路分析综合实验箱

双踪示波器

三、 实验内容

1. RC —阶电路的零状态响应

图

图

1） 测试电路如图所示，电阻 R= 2k Q,电容C =卩F。

2） 零状态响应的输入信号如图所示，幅度为 5V,周期为1ms脉宽为。

3） 将观测到的输入、输出波形（求 t值放大图）存储到U盘，课后打印并贴在图上 相应方框处。要求：在图上标记相关测量数据。

4） 测量响应波形的稳态值UC（ 8）和时间常数T。

Uc（ 8 ） =

输入波形输出波形

输入波形

（T值放大图）

图

2. RC —阶电路的零输入响应

图

1） 测试电路如图所示，电阻 R= 2k Q，电容C =卩Fo

2） 零输入响应的输入信号如图所示，幅度为 5V,周期为1ms脉宽为3卩s

3）将观测到的输入、输出波形（求 T值放大图）存储到U盘，课后打印并贴在图上

相应方框处。要求：在图上标记相关测量数据。

4）测量响应波形的初始值uqo）和时间常数t

5（0） =

输入波形输出波形

输入波形

（T值放大图）

四、实验结论及总结

实验 3 一阶电路响应的研究

原始数据

实验 4 二阶电路响应的研究

一、实验目的

观测二阶电路在过阻尼、 临界阻尼和欠阻尼三种状态下的响应波形， 加深对二阶电 路响应的认识和理解。

掌握振荡角频率和衰减系数的概念。

进一步熟悉示波器的操作。

二、实验设备

1. 电路分析综合实验箱

2. 双踪示波器

3. 变阻箱

三、实验内容

1. RLC二阶电路的零状态响应

图

图

1） 测试电路如图所示，R为变阻箱，电容C =卩F,电感L =。

2） 零状态响应的输入信号如图所示，幅度为 5V,周期为1ms脉宽为。

3） 调节变阻箱R观察RLC二阶电路零状态响应的三种状态波形（欠阻尼、临界阻尼 和过阻尼），将波形存储到U盘，课后打印并贴在图上相应方框处。

　要求：在临近阻尼状态 波形图上标记该状态下的临界阻值。

欠阻尼临界阻尼

欠阻尼

临界阻尼

过阻尼

图

2. RLC二阶电路的零输入响应

图

图

1） 测试电路如图所示，R为变阻箱，电容C =卩F,电感L = o

2） 零输入响应的输入信号如图所示，幅度为 5V,周期为1ms脉宽为3卩s。

3） 调节变阻箱R观察RLC二阶电路零输入响应的三种状态波形（欠阻尼、临界阻尼

和过阻尼），将波形存储到U盘，课后打印并贴在图上相应方框处。 要求：在临近阻尼状态

波形图上标记该状态下的临界阻值。

4） 取R 100 ，观测波形相邻两个波峰或波谷的电压值 Ulm、U2m和振荡周期Td，计算 振荡角频率？和衰减系数？?

欠阻尼

临界阻尼

过阻尼

四、实验结论及总结

实验 4 二阶电路响应的研究

原始数据

实验5 R、L、C单个元件阻抗频率特性测试

一、 实验目的

掌握交流电路中R、L、C单个元件阻抗与频率间的关系，测绘 Rf、Xl-仁 Xc-f特 性曲线。

掌握交流电路中R、L、C元件各自的端电压和电流间的相位关系。

观察在正弦激励下，R L、C三元件各自的伏安关系。

二、 实验设备

1.电路分析综合实验箱

2?低频信号发生器

双踪示波器

三、 实验内容

图

测试电路如图所示，R L、C三个元件分别作为被测元件与10Q采样电阻相串联，其 中电阻R=2k Q，电感L =，电容C =卩F,信号源输出电压的有效值为 2V。

1.测绘R、L、C单个元件阻抗频率特性曲线

1） 按照图接好线路。注意：信号源输出电压的幅度须始终保持 2V有效值，即每改变 一次输出电压的频率，均须监测其幅度是否为 2V有效值。

2） 改变信号源的输出频率f如表所示，利用示波器的自动测量功能监测 2通道信号的 电压有效值，并将测量数据填入表中相应位置。

3） 计算通过被测元件的电流值Iab以及阻抗的模|Z，并填入表中相应位置。

4） 在图上绘制R、L、C单个元件阻抗频率特性曲线，要求：将三条曲线画在同一坐标 轴中。

表

f(KHz)

10

20

30

40

50

US(V)

2

UBc( mV

R

L

C

1 ab( mA

R

L

C

|Z|(KQ)

R

L

C

图

2. R、L、C单个元件的相位测量

1） 测试电路不变，信号源的输出电压有效值为 2V,输出频率为10kHz。

2） 在示波器上观察R、L、C三个元件各自端电压和电流的相位关系，将波形存储到 U 盘，课后打印并贴在图上相应方框处。

电感L3）计算R L、C三个元件各自的相位差？？，并用文字描述R、L、C

电感L

R

CD 360(

AB

结论：

L:

CD 360t

AB

结论：

C：

CD 360【

AB

结论：

电阻R

电容C

图

3. R、L、C单个元件的伏安关系轨迹线

1） 测试电路不变，信号源的输出电压有效值为 2V,输出频率为10kHz。

2） 将示波器置于X-Y工作方式下，直接观察R、L、C单个元件的伏安关系轨迹线，将 波形存储到U盘，课后打印并贴在图上相应方框处。

3）记录图中标记的a、b的数值，并将数据标记在图上相应位置 图

电感L电阻

电感L

电容C

四、实验结论及总结

实验5 R、L、C单个元件阻抗频率特性测试

原始数据

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