东南大学电路实验实验报告.doc

文档介绍：东南大学电路实验实验报告
电路实验
实验报告
第二次实验
实验名称：弱电实验 斜率的倒数即为等效内阻。
硬件实验三：采用运放测试电压控制电流源（VCCS）特性

表2-6 VCCS的转移特性数据
0










0










图2-3 VCCS转移特性曲线
转移参量=
测试VCCS的负载特性
表2-7 VCCS的负载特性数据
47
20
10

3
2
1











图2-4 VCCS负载特性曲线
实验三：一阶电路的时域分析
仿真实验
电容特性
实验任务1
图3-1 电容电阻电压波形图
解释：
电阻的电压电流关系为：，所以电阻的电压波形仍为方波；
电容的电压电流关系为：，所以
实验任务2
电容中的能量：
电流源提供的能量:
请解释和之间为什么会存在差异：
答：包含了和两部分，电阻以热量形式消耗电流源的能量，而电容储存能量，即。
实验任务3
图3-2 电容电阻电压波形图（2）
波形变化：电容电压变化率变为原来的二分之一，10ms时达到的稳定值也是原来的一半。
解释：两个相同的电容并联，等效阻抗变为原来两倍，则电压变化率和电压的值均变为原来一半。
电感特性
实验任务1
图3-3 电感中电流波形图
解释：
电感的电流电压关系为：，所以
电感中的能量Wc（t=15ms）：
电压源提供的能量Wv（0~15ms）：
实验任务2
图3-4 电感中电流波形图（2）
注：图中流过两电感的电流相等，因此两曲线重合，其和为干路电流。
波形变化：电感电流变化率变为原来的两倍，15ms时达到的稳定值也是原来的两倍。
解释：两个相同的电感并联，等效阻抗变为原来一半，则电流变化率和电流的值均变为原来两倍。
实验任务3
图3-5 电感电流及节点2电压波形
计算得到的电感电流的响应：
即
硬件实验

实验任务1
示波器截图（100Hz）：
图3-6 电容上电压（100Hz）
实验任务2
示波器截图（1kHz）：
图3-7 电容上电压（1kHz）
示波器截图（5kHz）：
图3-8 电容上电压（5kHz）
思考：在输入方波频率一定的时候，输出响应的幅度与电路时间常数的关系如何？若要作为积分器使用，如图所示电路的RC时间常数需要满足什么条件？
答：时间常数越大，输出响应的幅度越小，电容充电来不及完成就开始放电；时间常数越小，输出响应的幅度越大，但不超过峰峰值。
若要作为积分器使用，需：，105较为合适，使得电容上的电压有较 大变化；（即方波的半个周期长度）。
硬件实验二
实验任务1
图3-9 电阻上电压波形图（100nF）
功能：微分器
解释：在一个周期中，经过一个高电平后，电路进入零输入响应状态，此时，由电容放电。电阻上电压变化情况与电路中电流变化情况相同，即电路中电流以指数形式衰减。
实验任务2
示波器截图（C1=10nF）：
图3-10 电阻上电压波形图（10nF）
功能：微分器，将方波信号转变为尖脉冲信号。
思考：在输入方波频率和边沿时间一定的时候，若输出响应只需要提取输入信号的边沿信息，则输出幅度与电路RC时间常数的关系如何？
答：电路RC常数越大，输出幅度越大。
实验任务3
图3-11 电阻上电压波形图（10uF）
功能：输出的波形与输入的相同，即耦合。
实验四：RLC电路的频率响应
仿真实验
RLC串联电路
实验任务1
图4-1 阻抗幅频特性和相频特性截图
实验任务2
图4-2 网络函数幅频特性和相频特性截图
图中两光标间距即为3dB带宽。
思考：的值对网络函数的3dB带宽有什么影响？
答：增大，品质因数Q减小，网络函数的3dB带宽增大。
RLC并联电路
实验任务
图4-3 阻抗幅频特性截屏
图中游标间距即为3dB带宽。