文档介绍：电路实验
实验报告
第二次实验
实验名称:弱电实验
院系:信息科学与工程学院专业:信息工程
姓名: 学号:
实验时间: 年月日
实验一:PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理
仿真实验
电容伏安特性
实验电路:
图1-1 电容伏安特性实验电路
波形图:
图1-2 电容电压电流波形图
思考题:
请根据测试波形,读取电容上电压,电流摆幅,验证电容的伏安特性表达式。
解:, ,;
,;
而
且误差较小,即可验证电容的伏安特性表达式。
电感伏安特性
实验电路:
图1-3 电感伏安特性实验电路
波形图:
图1-4 电感电压电流波形图
思考题:
比较图1-2和1-4,理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。对于电感而言,电压相位超前(超前or滞后)电流相位;对于电容而言,电压相位滞后(超前or滞后)电流相位。
请根据测试波形,读取电感上电压、电流摆幅,验证电感的伏安特性表达式。
解:, ,;
,;
而
且误差较小,即可验证电感的伏安特性表达式。
硬件实验
恒压源特性验证
表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压
电阻
1
10
100
1000
电源电压(V)
电容的伏安特性测量
图1-5 电容电压电流波形图
电感的伏安特性测量
图1-6 电感电压电流波形图
基尔霍夫定律验证
表1-2 基尔霍夫验证电路
待测值
I1
I2
I3
计算值
测量值
相对误差
思考题:
根据实验数据,选定节点,验证KCL的正确性。
对于B点,
近似满足,验证的KCL的正确性。
验证KVL
表1-3 验证KVL
节点
9
8
计算值
测量值
相对误差
0
0
对于节点5、9、8、0构成的回路:
,,
即验证了KVL的正确性。
实验二:电路定律的验证和受控源仿真
预****题:
根据实验一中电阻的伏安特性测量方法,请自行设计实验方法,绘制二极管的伏安特性曲线,了解其工作性能。
图2-1 二极管伏安特性曲线
,计算图 2-14 电路的 Rload,Req 和 Veq,填入表 2-3。
3.(补充)采用 PocketLab 的 math 功能,直接获得二极管的伏安特性曲线。
图2-2 二极管伏安特性曲线
硬件实验一:叠加定理验证
表2-1 验证叠加定理
实验内容
测量项目
单独作用
-
单独作用
-
、共同作用
表2-2 验证叠加定理(二极管)
实验内容
测量项目
单独作用
-
单独作用
0
、共同作用
思考题:
根据实验数据,验证线性电路的叠加性。
纯电阻电路为线性电路。由表2-1,可以看出,每纵列的数据,第一行的数加上第二行的数等于第三行的数,即、共同作用的效果和,单独作用效果的叠加结果一样,即验证了线性电路的叠加性。
通过实验步骤5及分析表格中数据你能得出什么结论?
将换成二极管后,得到表2-2实验结果,分析表2-2数据发现不再有表2-1数据的规律,即不满足叠加性,因此判断,二极管不是线性元件,此电路不是线性电路。
硬件实验二:戴维宁定理验证
表2-3 测试等效电路的和
计算值
5/6k
1k
测量值
表2-4 验证戴维宁定理
原始电路
等效电路
思考题:
请自行选定除开路电压、短路电流法之外的一种测有源二端网络开路电压及等效内阻的方法,设计实验过程对上面的电路测定,给出实验方法和测试结果。
答:用电压源代替内阻,改变电压源电压大小,测多组端口电压和电流的数据,做出伏安特性曲线图。则时的电压值即为开路电压,直线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
1