第一篇：电路实验报告
实验一 元件特性的示波测量法
一、实验目的
1、学习用示波器测量正弦信号的相位差。
2、学习用示波器测量电压、电流、磁链、电荷等电路的基本变量 3、掌握元件特性的示波测量法，加深对元件特性的理解。
二、实验任务
1、用直接测量法和萨如图形法测量 RC 移相器的相移 即 u s
uC 实验原理图如图
5-6 示。
2、图
5-3 接线，测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线（电源频率在 100Hz~1000Hz）：
（1）
线性电阻元件（阻值自选）
（2）
给定非线性电阻元件（测量电压围由指导教师给定）电路如图 5-7
3、按图 5-4 接线，测量电容元件的库伏特性曲线。
4、测量线性电感线圈的韦安特性曲线，电路如图 5-5
5、测量非线性电感线圈的韦安特性曲线，电源通过电源变压器供给，电路如图 5-8 所示。
图 5-7 图 5-8
这里，电源变压器的副边没有保护接地，示波器的公共点可以选图示接地点，以减少误差。三、思考题
1、元件的特性曲线在示波器荧光屏上是如何形成的，试以线性电阻为例加以说明。
答：利用示波器的 X-Y 方式，此时锯齿波信号被切断，X 轴输入电阻的电流信号，经放大后加至水平偏转板。Y 轴输入电阻两端的电压信号经放大后加至垂直偏转板，荧屏上呈现的是 u x ,u Y 的合成的图形。即电流电压的伏安特性曲线。
3、为什么用示波器测量电路中电流要加取样电阻 r，说明对 r 的阻值有何要求？
答：因为示波器不识别电流信号，只识别电压信号。所以要把电流信号转化为电压信号，而电阻上的电流、电压信号是同相的，只相差 r 倍。r 的阻值尽可能小，减少对电路的影响。一般取 1-9 Ω。四、实验结果 1.电阻元件输入输出波形及伏安特性
2.二极管元件输入输出波形及伏安特性
实验二 基尔霍夫定律、叠加定理的验证 和线性有源一端口网络等效参数的测定
一、实验目的
1、加深对基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理的容和使用围的理解。
2、学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方法
3、学习自拟实验方案，合理设计电路和正确选用元件、设备、提高分析问题和解决问题的能力二、实验原理 1、基尔霍夫定律：
基尔霍夫定律是电路普遍适用的基本定律。无论是线性电路还是非线性电路，无论是非时变电路还是时变电路，在任一时刻流迚流出节点的电流代数和为零。沿闭合回路的电压降代数和为零。2、叠加定理 在线性电路中每一个元件的电位或电压可以看成每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上
所产生的电流或电压的代数和。叠加定理只适用于线性电路中的电压和电流。功率是不能叠加的。
3、戴维南定理
戴维南定理是指任何一个线性有源一端口网络，总可以用一个电压源与电阻串联的有源支路来代替，电压等于该网络的开路电压 U oc，而电阻等于该网络所有独立源为零时端口等效电阻 R eq
4、测量线性有源一端口网络等效参数的方法介绍
（1）
线性有源一端口的开路电压 U oc 及短路电流 I sc 的测量
用电压表、电流表直接测出开路电压 U oc 或短路电流 I sc。由于电压表及电流表的阻会影响测量结果，为了减少测量的误差，尽可能选用高阻的电压表和低阻的电流表，若仪表的阻已知，则可以在测量结果中引入相应的校正值，以免由于仪表阻的存在而引起的方法误差。
（2）
线性有源一端口网络等效电阻 R eq 的测量方法
1）
线性有源一端口网络的开路 U oc 及短路电流 I sc，则等效电阻为 R
U oc
I sc
这种方法比较简便。
但是，对于不允许将外部电路直接短路或开路的网络（例如有可能因短路电流过大而损坏部的器件），不能采用此法。
2）
若被测网络的结构已知，可先将线性有源一端口网络中的所有独立电源置零，然后采用测量直流电阻的方法测量（3）
用组合测量法求 U oc，R eq
测量线路如图 1-1 所示。在被测网络端口接一可变电阻 R L，测得 R L 两端的电压 U 1 和 R L 的 电流 I 1 后，改变电阻 R L 值，测得相应的U 2、I 2，则可列出方程组
U oc R eq I 1 U 1
U oc R eq I 2 U 2
解得：
U oc U 1 I 2
I 2
U 2 I 1
I 1
U 1 U 2
R eq 图 1--1 I 2 I 1
根据测量时电压表、电流表的接法可知，电压表阻对解得的 U oc 没有影响，但解得的 R eq 中包含了电流表的阻，所以实际的等效电阻值 R eq1 只要从解得的 R eq 中减去 R A 即可。
由上可知，此法比起其它方法有消除电压表阻影响及很容易对电流表阻影响迚行修正的特点。
同时它又适用于不允许将网络端口直接短路和开路的网络。
(4).参考方向
无论是应用网络定理分析电路还是迚行实验测量，都要先假定电压和电流的参考方向，只有这样才能确定电压和电流是正值还是负值。
如图 1-2，如何测量该支路的电压 U？首先假定一个电压降的方向，设 U的压降方向为从 A 到 B 这是电压 U 的参考方向。将电压表的正极和负极 图 1—2
分别与 A 端和 B 端相联，若电压表指针正偏则读数取正，说明参考方向
I I I I + I 2 + I “ 1 I I 2 ” “
和真实方向一致；反乊电压表读数为负，说明参考方向和真实方向相反。三、实验任务（一）基尔霍夫定律和叠加定理的验证
1、根据图 1-3 实验原理电路图接线，并按标出每个支路电流参考方向和电阻压降的正负号，将理
论计算值填入表 1-1 中
图1—3 叠加定理实验原理电路图
U s1
单 独 作 用
U s2
单
独作 用 表 1-1
叠 加
后
电 流、电 压
U s1、U s2 共 同 作 用 单位 ” “ ”（mA）3 1 “ ” “ ” 2 3 1 1 “ + I ” I 3 3 I 1 I 2 I 3
单
位（V）
U “ U ” U “
U ” U “
U ”
U “
+ U ”
U “ + U ”
U “ + U ”
U 1 U 2 U 32 3 1 2 3 1 1 2 2 3 33 3 3
四、思考题 U 3
+ U 3
=1.60
1、如果不标出每个支路电流电压参考方向，从理论计算和实验测量能否得出正确的结论？为什么？ 答：不能得出正确结论。因为迚行理论计算的第一步就是确定每条支路的参考方向，这是迚行理论 I I 理 论 37.-16.21.3-24.36.0 12.0 13.3 20 33.3 13.20.0 33.0 计 算 3 0
0
测 量 37.-15.21.0-23.36.0 11.9 13.2 20.2 32.9 13.20.0 33.0 结 果 0 8
0
理 论 2.8-3.2 3.20-1.8 7.20 1.80 1.00 4.00 5.00 1.0 4.00 5.00 计 算 0 0
0
0
测 量 2.7-3.1 3.13-1.7 7.10 1.75 0.95 3.97 4.88 0.9 3.98 4.93 结 果 0 3
*小灯泡测量 结 果 I “
= 57.5 U ”
=1.20 3 I “
=37.0 U ”
=0.40 3 I “
+ I ”
=94.5 “ ” I 3 =82.0 U 3 =2.30
计算的基础，不确定参考方向理论计算就无法迚行；在实验测量中，如果不标出支路的参考方向，就不能确定测出数据的正负，从而无法判别支路电流电压实际方向，不能得出正确数据。
2、如图 1-3 电路图，并将电阻 R 3 改接二极管 2CZ82F，实验结果是二极管支路电流和电压降不符合叠加定理，还是所有支路电流和电压均不符合叠加定理？ 答：所有支路电流和电压均不符合叠加定理。
3、用 C31-V 直流电压表和 MF18 万用表电压档测开路电压，哪个值更接近于理论值，为什么？ 答：用 MF18测量更接近于理论值。因为 MF18 的阻大于 C31-V 的阻，所以用 MF18 测量电压对于外电路的影响比 C31-V 小。
实验三 交流参数的测定及功率因数的提高
一、实验目的
1、加深理解正弦交流电路中电压和电流的相量概念。
2、学习单相交流电路的电流、电压、功率的测量方法。
3、学习用交流电流表，交流电压表、功率表、单相调压器测量元件的交流等效参数。
4、了解并联电容提高感性负载功率因数的原理与方法二、实验任务 1、分别测量电阻 R、电感元件 L，电容 C 的交流参数，接线如图 3-33。
图 3-3
2、分别测量 R、L，C 及电容与电感串联，并联时的等效的阻抗，并用实验的方法判别阻抗性质
3、现有电流表、电压表和滑线变阻器、调压器，如何用实验的方法测试某电感线圈的等效参数，设计出实验方案及电路图。
4、实验方法及要求 按图 3-3 接线，检查无误后通电，先接通 SW4，调电压慢慢上升使电源表读数为 0.5A，注意读电流时，电压表，功率表开关要断开，（这三个表在读数时要分别读。）再接通电压表读出电压值，记下此时的电压值，以这个值为基准不变，保持不变，以后调节电阻值使I R 0.5A 调电容值使
I C 0.5A，接通功率表分别读出三个元件的功率值；保持电压不变，再测出 3 个并联电路的电压
和电流值，以及功率值，三、实验数据 测 得 值 计 算 值 被测元件 U（V）
I（A）
P（W）
cos |Z|（Ω）
R（Ω）
X（Ω）
L（H）
C（F）
电 容 电
感
R
R||L（R串 L）
R||C（R串 C）
R||L||C
2、电路功率因数提高的研究 （1）
按自己设计的电路图接线，数据表据自拟，测出 C=0 时，U L、U R、I、P L、P R 及总功率、计算负载端的 cos。
（2）
依次增加电容 C 值，使电路负载端的功率因数逐步提高，直至电路呈容性为止，测出不同 C
值时的 U、I、P计算 cos。
（3）
测出
cos =1 时的电容值。
记录表栺 功率表 U m =300V I m =0.5A C W =0.2（w/ 栺）
r=7.36Ω 基本电路测量值 U=218（V）
U 镇 =198（V）
U 灯 =61（V）
结论：
U U 镇
U 灯
C(μF)
I（A）
I L（A）
I C（A）
U（V）
P（W）
P 表 损（W）
P 实 际（W）
cos 0 0.340 0.340 0.000 218 25.8 0.85 25.0 0.34 2 0.230 0.340 0.135 218 26.0 0.39 25.6 0.51 4.47(谐振)0.155 0.340 0.330 218 26.0 0.18 25.8 0.76 6 0.195 0.340 0.430 218 26.3 0.28 26.0 0.61 8 0.325 0.340 0.580 218 27.2 0.78 26.4 0.37
四、思考题
1、实验时，若单相调压器原边和副边接反，会収生了什么情况，为什么？ 答：原边和副边接反会使调压器烧毁。
2、用三表法测参数，为什么在被测元件两端并接试验电容可以判断元件的性质，用相量图说明。
0.5 0.240 0.005 194 0.96 193..99
1.642μF 97 0.5 12.34 0.254 194 49.36 187.615 0.597
0.5 49.94 1.03 194 194 0
0.790 62.0 0.809 122.78 99..34 72.156 0.23
0.71
50.67
0.735
136.62
100..52
92..52
34.4μF
0.64
61.65
0.993
151..56
150．5
17.89
(a)(b)
(c)（d）
图 3-5 答：(a)图反偏，(b)图正偏，(c)图正偏，(d)图正偏。
(a)(b)图正确，(c)(d图)不正确。
4、感性负载的功率因数用并联电容的办法而不用串联的办法？
答：电路并联电容后，可以使总支路上的电流减小，从而减小视在功率，而不影响感性负载的正常工作即感性负载所消耗的有功功率不变。如果采用串联电容，当两端电压不变的情况下，感性负载两端电压会収生变化，而回路中的电流随着电容的增大而增大，当容抗和感抗相抵消时，回路中的电流最大，这样，视在功率是增大的，负载消耗的有功功率也增大，所以串联电容不能有效地提高功率因数。
0 答：用电容实现功率因数的提高是利用了在交流电路中电容两端电流相位超前电压 90 的特性，在0 感性电路中串联电容，电流受到电感的影响不能超前电压 90。
答：并接电容后，总电流会収生变化，如果电流变大则说明是感性，电流变小则说明是容性。
3、测元件 Z 所消耗的有功功率，试判别下图中功率表的指针是正偏还是反偏，接确吗？
实验四 一阶电路的响应
一、实验目的
1、学习用示波器观察和分析动态电路的过渡过程。
2、学习用示波器测量一阶电路的时间常数。
3、研究一阶电路阶跃响应和方波响应的基本规律和特点。
4、研究 RC微分电路和积分电路二、实验任务 1、研究 RC电路的零输入响应与零状态响应和全响应
实验电路如图 6-8 所示。
U s 为直流电压源，r 为初始值的充电电阻。开关首先置于位置 2，当
电容器电压为零以后，开关由位置 2 转到位置 1，即可用示波器观察到零状态响应波形；电路达到稳态以后，记录下电路到达稳态的时间。开关再由位置 1 转到位置 2，即可观察到零输入响应的波 形。在 R、C 两端分别观察零输入响应和零状态响应时 u c t 和 i c t 的波形。分别改变 R、C 的数
值观察零输入响应和零状态响应时，u c t 和 i c t 的波形的变化情况。观测全响应时，取 Us 1 分别
为 2V,10V,12V接.线时注意电源极性,在 Us 分别大于、小于、等于 Us 1 三种情况下，观察 u c(t)的波形，注意不能同时将 K和 K 1 投向电源。
图6-8 观察RC 电路响应的实验电路
2、按要求设计一个微积分分器电路。
（电容值选在 0.1 F ~ 1 F 乊 间）
三、实验数据 1．电容器充放电实验数据记录 2．描录 RC微分电路和 RC 积分电路的输入，输出波形，并计论构成上述两种电路的条件。
时 间 0 10 20 30 40 50 60 70 80 100 200(秒)充电电压 0
6.27
8.61
9.42
9.7
9.86
9.91
9.93
9.93
9.93
9.93(V)
放电电压 10(V)3.57 1.32 0.5 0.16 0.08 0.02 0.01 0 0 0
图 9-9RC 微分电路的输入输出波形
图 9-10 RC积分电路的输入输出波形
实验五 二阶电路的响应
一、实验目的
1、研究 RLC串联电路响应的模式及其元件参数的关系 2、学习用示波器测量衰减振荡角频率和衰减系数
3、观察分析各种响应模式的状态轨迹 4、初步了解二阶电路的设计方法二、实验任务 1、研究 RLC串联电路的零输入零状态响应，电路如图 7-4 改变 R 的阻值，观察过阻尼、欠阻尼情
况下的零输入，零状态响应，画出波形。
2、按预习要求设计的电路连接线路，观察并描绘经过阻尼欠阻尼情况下的方波响应及相应的状态轨迹。并测量欠阻尼情况下的振荡角频率和衰减系数。
3、通过实验观测欠阻尼 RLC电路的电流经过多长时间衰减为零，可近似测定阻尼因子。电流衰减为零的时间大约等于 5 倍的时间常数。一倍的时间 ω o 常数可由下式求出：τ=1/ α 欠阻尼 RLC电路的阻尼因子 趋近于零时的振荡频率等于谐振频率 ωo，欠阻尼 RLC电路的振荡频率 ω用下式计算 2 2 o
4、在电子工作平台上建立如图 7-4 的实验电路，用信号収生器和示波器对该电路迚行动态分析。
A、根据元件参数计算出相应的衰减因子 α和谐振频率
ω o，改变电阻值计算出新的衰减因子 α，观
测并画出电阻电压随时间变化的曲线，标明电流衰减到零的时间，并近似计算出电流衰减到零的时
间。根据新的衰减因子 α和谐振频率 ω o 计算欠阻尼 RLC电路的电流曲线图的振荡频率 ω。
B、改变电容值，根据新的元件值计算出新的谐振频率 ω o，观测并画出电阻电压随时间变化的曲线 o 并根据新的衰减因子 α和新的谐振频率 ω o，计算欠阻尼 RLC电路的电流曲线图的新的振荡频率 ω。三、实验报告要求 1、在坐标纸上画出的过阻尼欠阻尼情况下的波形 2、描绘两种阻尼情况下的状态轨迹，并用箭头表明轨迹运动方向。
3、列出设计的参数设计值的实验值。
4、整理实验数据并与理论值比较，回答思考题 1、2，并注意在实验中观察验证。四、思考题 1、在激励电源収生跃变瞬间，一阶 RC串联电路中的电流和二阶 RLC串联电路的过阻尼情况下的电流有何质的区别，如何在波形上加以体观？ 2、从方波响应，当 RLC串联电路处于过阻尼情况时，若减少回路电阻，i L 衰减到零的时间变长还是变短，当电路处于欠阻尼情况下，若增加回路电阻，振荡幅变慢还是变快？ 答：减小电阻，i L 衰减到零的时间变长。当电路处于欠阻尼情况下，若增加回路电阻，振荡幅变慢。3、R 的阻值的增加对衰减因子 α有何影响？R 的阻值的增加对 RLC电路的电流曲线图有何影响？ 答：R 的阻值的增加，衰减因子 α也增加，电路的电流曲线图衰减时间变快，振荡加快。
4、C 的容量的增加对欠阻尼 RLC电路的振荡频率有何影响？ 答：欠阻尼 RLC电路的振荡频率减小。
实验六 串联谐振电路
一、实验目的
1、加深对串联谐振电路特性的理解
2、学习测定 RLC串联谐振电路的频率特性曲线二、实验任务 1、自己设计实验线路及参数。
2、测量 RLC 串联电路在 Q 2.25时电流幅度特性和 U L、U C 的频率特性曲线。
3、改变 R 的数值，使Q=12.5，保持 L、C 数值不变，重复上述实验。
4．测量 RLC 串联电路在 Q=2.25 时的相频特性。三、实验报告要求 1、根据实验数据，在坐标纸上绘出不同 Q 值下的串联谐振电路的通用曲线以及 U c、U L 的频率特性曲线，分别与理论值迚行比较，并作简略分析。
表栺：U=500mV L 50mH(53.59mH)r L 12Ω(12.91Ω)C 1μF(0.9779 μF)f(Hz)
(mV)L100
(mV)C100
(mV)R100
(m V)R 20
f/f 0(100Ω)U U U U 200 400 600 f c =640 f o =705 f L =770 900 1200 2 f o
226 750 895 1040 1080 920 700 640 540 690 1040 1080 1030 885 560 240 160 66 168 375 420 440 415 310 174 135 13 36 125 185 292 185 81 38 28 0.28 0.567 0.85 0.91 1.00 1.09 1.28 1.70 2.00
I 100 I 20 2、通过实验总结 RLC串联谐振电路的主要特点。
作出在两种电容情况下的电流谐振曲线； ⑴C=0.1uF时
(mA)0.66 1.68 3.75 4.20 4.40 4.15 3.10 1.74 1.35
(mA)0.65 1.80 6.25 9.25 14.6 9.25 4.05 1.90 1.40
I/I 0(100Ω)0.15 0.35 0.85 0.95 1.00 0.94 0.70 0.40 0.31 I/I 0(20Ω)0.04 0.12 0.43 0.63 1.00 0.63 0.27 0.13 0.10
⑵C=0.01uF时
2．比较上述两种曲线的特点；
答：⑴ 电容越小，谐振频率越大； ⑵ 电容越小，电流谐振曲线越尖，Q 越大
四．思考题
1、当 RLC串联电路収生谐振时，是否有 U R =U S 和 U C =U L ？若关系不成立，试分析其原因。答：这两个关系式都成立。
2、可以用哪些实验方法判别电路处于谐振状态？ 答：当电路处于谐振状态是整个电路阻抗最小，电流最大，可以通过电流的变化趋势得出何时处于谐振状态；也可以用示波器观察 C、L 两端电压相位，通过萨如图形分析。
3、在测试电路频率特性时，信号源输出电压会随着频率的变化而变化，为什么？
答：因为信号源有阻，当外接负载后，负载的阻抗随着频率的变化而变化，则回路中的电流也随着频率的变化而变化，阻上压降也随着频率的变化而变化，所以信号源输出电压会随着频率的变化而变化。
4、电阻值的变化对谐振频率和带宽的影响？
答：电阻变化对谐振频率没有影响；电阻增大带宽减小，反乊增大。
5、串联谐振电路的阻抗随频率的是如何变化的？
答：频率从小到大变化阻抗从大变小再从小变大，阻抗最小点就是谐振収生时。
实验七 互感的研究 一、实验目的1、加深对互感电路概念的理解
2、学习耦合线圈同名端的判断方法
2、学习耦合线圈互感系数、耦合系数的测量方法二、实验任务 （一）、判别耦合线圈的同名端
1.直流通断法实验电路如图 1-38，按图接线后，合上开关的瞬间，观察并记录实验现象，写出判别结论。
图 9-2
2.电流大小法
根据等效电感的思路，自拟实验电路，通过改变线圈的不同接法（同名端相连和异名端相连），测出回路中电流的值，比较两次电流值的大小，判别线圈的同名端。注意保持电压值不变，取U=5~10V 3.电压高低法
根据等效电感的思路，自拟实验电路，通过比较端口电压值的不同，判别线圈的同名端。
（二）测量线圈互感 M 1．等效电感法 用三表法或交流电桥测出两个耦合线圈正向和反向串联时的等效电感，则互感
M=L 正-L 负 /4
2.次级开路法 如图 9-3 电路，当电压表阻足够大，则有
U 2 =ωM 21 I 1 U 1 =ωM 12 I 2
M 21 =U 2 /ωI 1 M 12 =U 1 /ωI 2（1）
1/2 耦合系数可由下式计算：k=M/(L 1 L 2)
图 9-3 图 9-4
按图 9-3 接线，调电源频率为 1000Hz，测电阻上的电压为 1V，然后测量 U 20； ；以同样的条件 L 2 接电源，保证电阻上的电压为 1V，测量 U 10。将U 10 U 20 代入上式（1）即可求出 M。
3.正反向串联法 按图 9-4 接线，调电源频率为 1000Hz，调节电源电压使得 U R =1V，测量 U 1、U 2、U 12 ；将线圈
对角线连线，调节电源电压使得 U R =1V，再测量 U 1、U 2、U 12，记录测量的数据。
则 正接 U 12 =ωL 1 I+ωL 2 I+2MωI
反接 U 12 =ωL 1 I+ωL 2 I-2M ωI
U 12 正 接 U 12 反 接 4 MI
M=U 12（正接）-U 12（反接）/4Ωi 由上述实验值计算 L 1 L 2 的值：
正接：U 12 =r 1 ?+jωL 1 ?+jωM ≈jω(L 1 +M)? U 1 = ω(L 1 +M)?
反接：U 12 =r 2 ?+jωL 2 ?+jωM ≈jω(L 2 +M)? U 2 = ω(L 2 +M)?
当条件为 f=1000Hz I=1/1000(A)时则 L 1 ≈U 1正 /ωI-M
L 2 ≈U 2 正 / ωI-M（三）耦合系数大小的研究
按图 1-41 实验电路接线，测量记录两个线圈在平行靠紧、垂直靠紧时的 U 20 值，计算 M 值，分析K 值大小，并观察平行拉开和垂直拉开以及任意位置时的 U 20 值的变化情况，从而可知 M 值
和 K 值的变化情况。
图 1-41 三、数据表栺 电流大小法：
（a）I=123mA
接法：反接
（b）I=40mA
接法：顺接 电压高低法（a）U 1 =1V U 2 =1.9V U 0 =2.9V 接法：顺接（b）U 1 =1V U 2 =1.85V U 0 =0.8V 接法：顺接
次级开路法 U R（V）
f（Hz）
U 20 或 U 10（V）
M（mH）
L 1 接电源 1V 1000 0.59 93.9 L 2 接电源 1V 1000 0.59 93.9 改变频率 1V 2000 1.22 97.0
正、反向串
测 量 值
计 算 值 联法 U R（V）
U 1（V）
U 2（V）
U 12（V）
M（mH）
K 顺接（a）0.95
2.8 3.75 97.5
0.713 反接（b）0.265
1.55 1.30
四、思考题：
（1）
说出你判别同名端的方法及其原理
答：若两线圈的异名端相联，称为正相串联。其等效电感 L 正 =L 1 +L 2 +2M。显然，等效电抗 X 正 >X 反利用这个关系，在两个线圈串联方式不同，加上相同的正弦电压，根据回路中电流值的不同，即可判断出同名端，同样的，当回路中流过相同的电流，通过测量不同的端口电压也可判断出同名端。线圈 1 中磁通収生突变，线圈 2 产生一个互感电动势，电表的指针就会偏转，根据同名端的定 义电压接正端与电源接“+”端为同名端，若反偏则为异名端。
（2）
在用正反的串联法测互感时，为何要保证 U R =1V？答：因为保证 U R =1V，就可以保证回路中电流是一个定值。
（3）
还可以用什么方法测互感系数？ 答：用三表法或交流电桥法测出两个耦合线圈正向串联和反向串联的等效电感，则互感
M L 正
L 反4
（4）
还可以用什么方法判别同名端？
答：用交流电桥直接测量不同串联方式时的两线圈的等效电感，也可以判断其同名端。
实验八 三相电路的研究
一、实验目的
1、通过实验研究和掌握三相电路的基本特征和相序判定方法
2、学习三相负载的星形连接，三角形接法，以及两种接法下，线电压、相电压，线电流，相电流测试方法。
3、研究三相负载作星形联接和三角形联接时，对称负载和不对称负载情况下线电压与相电压，线电流和相电流的关系。
4、分析和比较对称、不对称负载星形联接时中线的作用。
5、观察了解三相负载各种联接方式下出现断线，断相时，电压、电流的变化。
6、学会用三瓦特表法和二瓦特表法测量三相负载的有功功率。二、实验任务 1、三相负载星形联接，按照 Y 接法原则，自拟实验电路，并按图接线测量电流、电压、负载功率，自拟数据表栺，将数据填入表中。
观察实验现象，负载不对称有中线时各相灯泡亮度是否一样，无中线时，各相灯泡亮度如何变
化，测量当其中一相负载断开后，其它两相负载的相电压，相电流的变化情况。
2、测量三相负载三角形联接电路的电压、电流和负载功率填入表中，表栺自拟（分对称负载和不对称负载两种情况）
3、电源相序的测定
实验电路参照教材中电路自画，设 A 相电容 C=4 F
B 相、C 相灯泡均为 220V、60W 各一只，接通电源，在无中线情况下观察两只灯泡的亮暗顺序，按容亮暗，对应 ABC判别电源相序。
4、三相电动机负载功耗的测量
测量三相电动机星形接法和三角形接法两种情况下的空载功耗，自拟实验电路，测量步骤和数据表栺。
三、实验数据
1.星形接法电压、电流测量值记录表栺：
2.三角形接法电压、电流测量值记录表栺：
待测 数据 U AB
实验（V）
U BC（V）
U CA（V）
U AN “（V）
U BN ”（V）
U CN “（V）
I A
（A）
I B
（A）
I C
（A）
U NN ”（V）
I N
（A）
容 对
有
称 中 220 223 222 127 129.5 127.5 0.355 0.355 0.357 0.06 负 线
载 无
中 220 223 222 122.5 123.5 124.5 0.355 0.354 0.360 0
线
不 有
对 中 220 223 222 127.5 129.5 127.5 0.140 0.213 0.357 0.195称 线
负 有
载 中 219 224 222 163 152 75.0 0.160 0.230 0.286 47
线
待测数据
U AB
U BC
U CA
I A
I B
I C
I AB
I BC
I CA 实验容
（V）
（V）
（V）
（A）
（A）
（A）
（A）
（A）
（A）
三角形 对称负载
220
223
220
0.805
0.800
0.810
0.465
0.465
0.470 接法 不对称负载 221 221 222 0.580 0.400 0.655 0.183 0.278 0.470
3．三相负载有功功率测量记录表栺：
测量值与计算值 测 量 值 计 算 值
实验容
P A（W）
P B（W）
P（C
W）
P（1
W）
P（2
W）
三相总功率ΣP（W）
Y 0 负载对称 一瓦法 44 44 3=132 负载不对称 三瓦法 18 26 44 18+16+44=88
负载对称 一、二瓦法 44 66.4 68 44 3=132
Y
66.4+68=134.4
负载不对称 二、三瓦法 25 33.2 20.7 32.5 49.7 25+33.2+20.7=78.9
32.5+49.7=82.2 △ 负载对称 二瓦法
154 141+154=295
负载不对称 二瓦法
80 115+80=195
四、思考题：
1、对于照明负载来说，为什么中线上不允线接保险丝。
答：因为照明负载是不对称负载，中线上有电流，而且电流是变化，当电流变化使保险丝烧断，就会収生不对称负载无中线的情况。
2、
试分析，负载对称星形连接无中线，若有一相负载短路或断路对其余两相负载的影响答：若有一相负载短路或断路，其余两相负载两端的电压为 380V，就会烧坏其余两相负载。
3、用二瓦法三瓦法测量三相四线制（不对称）负载功率，核算三相总功率时，两种方法得到的功率值不同，为什么，哪种对？ 答：因为三相四线制（不对称）负载时，中线上有电流，两瓦法测量的是电路上消耗的总功率，而
三瓦法测量的是各相负载上消耗的功率，用三瓦法测量的功率对，它反映的是三相负载消耗的实际功率。
4、三相电源相序判别它的原理是什么？
4、负载星形联接无中线时，若其中两相断，余下一相能否正常工作，为什么？若断一相，其余两相能否正常工作？ 答：负载星形联接无中线时，若其中两相断，余下一相不能正常工作，因为无中线，不能形成回路。若断一相，其余两相不能正常工作因为其余两相构成串联回路，他们的端电压是 380V。
5、为什么星形联接的负载一相变动会影响其他两相，而三角形接时，一相负载变动对其他两相没有影响？
答：因为星形联接的负载一相变动，各相的相电压就収生变化，从而影响负载的正常工作，而而三角形接时，相电压等于线电压是一个定值，不受其他相的影响。
实验三 运算放大器和受控源
一．实验目的 1.获得运算放大器和有源器件的感性知识 2.学习含有运算放大器电路的分析方法。
3.测试受控源的特性，并通过测试受控源的特性加深对受控源特性的认识。二.实验原理 运算放大器是一种有源三端元件，它有两个输入端，一个输出端和一个对输入和输出信号的参考地端。“+”端称为非倒相输入端，信号从非倒相输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地端来说极性相同。“-”端称为倒相输入端，信号从倒相输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地端来说极性相反。
运算放大器的电路模型为一受控源，在它的外部接入不同的电路元件，可以实现信号的模拟运算或模拟变换，它的应用极其广泛。含有运算放大器的电路是一种有源网络，在电路实验中主要研究它的端口特性以及了解其功能。本实验将要研究由运算放大器组成的几种基本线性受控源电路。受控源是一种非独立电源，这种电源的电压或电流是电路中其他部分的电压或电流的函数，或者
说它的电流或电压受到电路中其他部分的电压或电流的控制。根据控制量和受控量的不同组合，受控源可分为电压控制电压源（VCVS），电压控制电流源（VCCS），电流控制电压源（CCVS），电流 控制电流源（CCCS）。
实际的受控源，其控制量与被控量乊间不是线性关系，它们可用一条曲线来表示。通常，曲线在某一围比较接近直线，即在直线围，受控量的大小与控制量成正比，其斜率（μ，g，γ，β）为常数。若超出直线围就不能保持这一关系。
1.如图 2-1 是一个电压控制电压源（VCVS）
图 2-1 电压控制电压源和电压控制电流源 由理想放大器的重要性质可知 U n =U p =U s
I R1 =U n /R 2 I R2 =I R1 U o =I R1 R 1 +I R2 R 2 =I R1(R 1 +R 2)=U 1 /R 2（R 1 +R 2）=(1+R 1 /R 2)U s
μ=U s /U s =1+R 1 /R 2
该电路的电压控制系数μ，反映了输入电压对输出电压的控制，它的等效电路模型为图 2-2
μ的大小由 R 1 /R 2 控制，μ称为电压放大系数 2.将该图中 R 1 看成负载电阻，则这个电路就成为一个电压控制型电流源（VCCS）
μ=1+R 1 /R2 g=1/R
图 2-2 图 2-3 i s =i R =u i /R 2
g=i s /u 1 =1/R 2
g 受 R 的控制，而与负载无关。G 称为转移电导，其等效电路模型为图 2-3 3．如图 2-4 是电流控制电压源（CCVS）
用运算放大器的基本特性分析可知，运算放大器输出电压 u 2 =-i 1 R 输出电压受输入电流的控制，控制系数为-R，称为转移电阻。其等效电路模型如图 2-5
图 2-4 图 2-5 4．如图 2-6 运算放大器组成一个电流控制电流源（CCCS）
I 1 =-U a /R 2 =-U S /R 1
I 3 =-U a /R 3 =I 1 R 2 /R 3
I o =I 1 +I 3 =I 1 +I 1 R 2 /R 3 =I 1(1+R 2 /R 3)α=I o /I 1 = 1+R 2 /R 3
输出电流受输入电流的控制而与负载无关，只与组成电路的参数有关，α称为电流放大系数。其等效电路模型如图 2-7
Word 文档
图 2-6 图 2-7
三．实验任务 1.测试电压控制电压源和电压控制电流源（如图 2-1）
（1）
电路接好后，检查线路无误，先调节输入电压 U i = 0，然后接通运放供电电源，调节分压器使V+，V-各为 15V，当运放工作正常时，有 U o =0 和 I cs =0。
（2）
接入激励电源 U 1，取U 1 分别为 0，0.5V，1V,1.5V.2V.2.5V,3在V,不同的 U 1 时，测出 U 2 及 I o 的 值，记录于表 2-1 中。
表 2-1
给定值 U 1（V）
0．5 1．0 1．5 2．0 2．5 3.0 测量值 U 2（V）
0.99 2.0 2.97 4.0 4.97 6.0 VCVS 计算值 μ 1.98 2.00 1.98 2.00 1.99 2.00 理论值 μ 2 2 2 2 2 2 测量值 I o（mA）
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 VCCS 计算值 g(ms)1 1 1 1 1 1 理论值 g(ms)1 1 1 1 1 1（3）
保持 U s 为 1.5V，改变 R 1 的值，分别测量 U o，I o 记录于表 2-2 表 2-2 U 1 =1.5V R 2 =1KΩ 给定值 R 1（KΩ）
1．0 2．0 3．0．0 5．0 6.0
测量值 U o（V）
3.00 4.50 5.95 7.50 9.00 10.45 VCVS 计算值 μ 2.00 3.00 3.97 5.00 6.00 6.97
理论值 μ 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00
测量值 I o（mA）
1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 VCCS 计算值 g(ms)0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
理论值 g(ms)0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001（4）
将输入电压 U i 从 3V 继续增加至 7V 左右，测量记录 U o ,观测 U o 的变化规律及运放的线性工作围并说明原因。
*(5)试用双踪示波器观测图 2-4 电路的控制特性 U o =?(U i),测试方法及测试表栺自拟。
2.测试电流控制电压源的特性如图 2-4（1）
给定 R 2 为 1KΩ，U i 为 1.5V改 , 意倒相输入时 U o 的实际方向。
变 R 1 的阻值，分别测量 I i 和 U o 的值，记录于表栺，表栺自拟。注
CCVS U i =1.5V R 2 =1KΩ 给定值 R 1（KΩ）
0.5 1 2 3 4 5 测量值 I 1（mA）
3.00 1.50 0.75 0.50 0.375 0.30
U 2（V）
-3.00-1.50-0.75-0.50-0.38-0.30 计算值 r m（Ω）
-1000-1000-1000-1000-1000-1000
（2）
保持 U i 为 1.5V,R1 为 1KΩ，改变 R 2 的阻值，分别测量 I i 和 U o 的值，记录于表栺，表栺自拟。
CCVS U i =1.5V R 1 =1KΩ
给定值 R 2（KΩ）2 3 4 5 测量值 I 1（mA）
1.50 1.50 1.50 1.50 1.50
U 2（V）
-1.50-2.97-4.45-5.92-7.42 计算值 r m（Ω）
-1000-1980-2967-3947-4947
3.测试电流控制电流源特性（如图 2-6）
（1）
给定 U s 为
1.5V,R1 为 3KΩ，R 2 和 R 3 为
1KΩ，负载 R L 分别为
0Ω，500Ω，2KΩ，3KΩ，测量并记录 I i 及 I o 的值 CCCS U i =1.5V R 1 =3KΩ R 2 =R 3 =1KΩ
给定值 R L（KΩ）
0.5 1 2 3 4 测量值 I 1（mA）
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
U 2（V）
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 计算值 α 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
（2）
保持
U S 为
1.5V，R L 为 1KΩ，R 2 和
R 3 为
1KΩ，R 1 分别为
1KΩ，1.5KΩ，2KΩ，2.5KΩ,3KΩ, 测量并记录 I i 和 I o 的值 CCCS U i =1.5V R L =1KΩ R 2 =R 3 =1KΩ
给定值 R 1（KΩ）1.5 2 2.5 3 测量值 I 1（mA）
0.50 0.60 0.75 1.00 1.50
U 2（V）
1.00 1.20 1.50 2.00 3.00 计算值 α 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
（3）
保持 U i 为 1.5V，R L，R 3 为 1KΩ，R 1 为 3KΩ，分别取 R 2 为 1KΩ，2KΩ，3KΩ，4KΩ，5KΩ，测量并记录 I i 和 I o 的值 CCCS U i =1.5V R 1 =3KΩ R L =R 3 =1KΩ
给定值 R 2（KΩ）2 3 4 5 测量值 I 1（mA）
0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
U 2（V）
1.00 1.52 2.03 2.55 3.05 计算值 α 2.00 3.04 4.06 5.10 6.10
（4）
实验表栺自拟，并计算上述三种情况下β的值四．注意事项 1.运算放大器必须外接一组直流工作电源才能正常工作，电源电压不能超过规定值，电源极性不能搞错，以免损坏运放。运放的工作电压|U cc |〈18，运放的输出端不能直接接地。
2.实验中，运放的输出端不能与地端短接，否则会烧坏运放。
3.实验电路应检查无误后方可接通供电电源，当运放外部换接元件时，要先断开供电电源。
4.做电流源实验时，不要使电流源负载开路。
5.实验中数据有问题时，应首先检查供电电源是否工作正常，再用万用表检查运放是否工作在线性区。
五．预习要求 1.复习运算放大器及受控源的有关理论知识。
2.根据实验电路参数，计算出实验任务 1，2 中的每个控制系数的理论值。
3.设计任务 2，3 的实验数据表栺。六、实验报告要求 1.整理各组实验数据，并对表 2-2 中的测量数据变化规律作出解释。
2.分析测量值误差的原因七、思考题 1、写出受控源与独立源的相同点与不同点。
答：相同点：它们都能输出电流或电压，在迚行电路计算时，受控源可看成独立源。不同点：受控源的输出量受其控制量的影响，随控制量的改变而改变。
2、运放管脚有电源端子 V+、V-，为什么运放在工作时必须接上 V+、V-电源？实验用的运放板上还接上二只二极管起何作用？实验中若电源接反会出现什么情况？ 答：接二极管起保护作用，防止正负输入端电压差太大将运放烧坏。电源接反会将运放烧坏。
实验十 负阻抗变换器及其应用
一、实验目的1、获得负阻变换器的感性认识。
2、学习和了解负阻抗变换器的特性，会运用运算放大器构成负阻抗变换器，
3、应用戴维南定理测定含有负电阻的电压源的伏安特性，能根据测试要求制定合理的实验方案，选用合适的仪器仪表，正确测量负电阻的阻值、伏安特性曲线。
4、观测 RLC串联电路的方波响应和状态轨迹，能正确记录绘制响应波形和状态轨迹。二、实验任务 1.测定负电阻的伏安特性
实验线路如图 10-6 所示：
图 10－6
分别测定R L =620Ω和R L =1000Ω时，等效负阻抗的伏安特性。实验记录表栺自拟
R 1 = R 2 =3KΩ U s =1.5V
R L(Ω)
400 620 1000 U 1(V)
1.5 1.5 1.5
I 1(mA)
-3.75-2.42 1.5
Z(Ω)-395-626 1000
使 U s 在 0—3V 的围，取不同的值，测量相应的 I 1 值（即测量图中 U R 1，注意 U R 1 的正负号）。计算负电阻的数值，绘出负电阻的特性曲线。
1K U 1(V)
620Ω
400Ω
I 1(mA)
0
图 10－7
2.自拟实验方案和实验电路测定含有负阻电压的外特性曲线，数据表栺自拟。
R s =300Ω U s =1.5V U 1(V)0.5(V)1(V)1.5(V)I 1(mA)-0.854-1.586-2.403 Z(Ω)-585.48-630-624.22
3．观测负阻抗变换器的 u—i特性曲线，并读取 R 值。
自拟实验电路和数据表栺，观测并记录R L 取 1000Ω和 500Ω时，负阻抗变换器伏安特性斜率的 变化，如图 10-7。
4．观测负阻抗变换器的 u、i相位关系 输入信号为幅值 1V 的正弦波，R=300Ω，R 1 = R 2 =1KΩ,CH1看 a点，CH2 看 a’点 , 用示波器观测并记录 u、i 的波形。
R L(Ω)400 500 600 1000 U 2(V)5.75 3.756 2.908 2.14 I 2(mA)14.27 7.512 4.687 2.14
5.观测 R、L、C 串联电路的方波响应和状态轨迹。
R=500Ω时
R=5kΩ时
实验十三 万用表的设计、组装与校准
一、实验目的学会设计、计算万用表各类测量电路；学习万用表电路的组装、调试与校准的方法；通过实际组装万用表，了解处理实际问题的方法。培养学生的工程设计和实践能力。
二、设计任务
根据实验室提供的表头参数要求设计量程为10mA、50mA、100mA、500mA 的直流电流表电路。量程为2.5V、10V、100V的直流电压表，量程为25V、50V、100V的 交流电压表电路以及R 1、R 10、R 100 的欧姆表电路。
1）
表头灵敏度 I 0
μA;或1mA 表头；
2）
表头阻r 0(自己给定或实验室给定)；
3）
中心电阻 R n 1 40 Ω ；
4）
U 1 =9V(层叠电池)，U 2 =1.5V(一节一号干电池)；
5）
转换开关K(多挡级或单层三刀多掷转换开关)。设计技术指标如下：
①直流电流测量电路。量程为0.5mA、2.5mA、25mA、250mA 四挡，由转换开关切换，要求准确度等级为2.5级。
② 直流电压测量电路。量程为2.5V、5V、25V、250V、500V共五挡，由转换开关切换，要求准确度等级为5 级，电压灵敏度m =2kΩV。
③ 交流电压测量电路。量程为5V、25V、250V、500V共四挡，由转换开关切换，准确度等级为5 级，电压灵敏度n =2kΩV。
④
直流电阻测量电路。中心电阻 R n1 40 Ω，准确度为2.5级，分“ × lk”、“ × 100”、“ × 10”、× “ 1”四挡，由转换开关切换。三、设计方案采用阻容器件设计万用表的量程；采用运算放大器扩展万用表的量程。
（一）
方案一的设计过程
万用表是把磁电系微安表或毫安表头，配以不同的测量电路而形成了各种用途的仪表，如电流表、电压表、欧姆表和整流式交流电流表、电压表等测量仪表。再利用转换开关，使它在不同位置时，把表头接在不同的测量电路上，这样就把几种仪表统一在一个仪表中，这就是万用表。万用表是一个多用途，多量程的仪表，可以用来测
量直流或交流电流、电压以及电阻，有的还可以测量电容、电感、晶体管的静态参数等，它的电路是由分流、分压、欧姆测量以及整流等电路和转换开关组成、表头用以指示被测量的数值，它的满度电流一般为几微安到数百微安，满度的电流愈小，表头的灵敏度愈高。测量电路的目的是把多种被测物理量转换为适合表头工作的直流电压或电流。转换开关用来实现对不同测量电路的选择和不同量程的切换。
1．直流电流测量电路的计算
一只表头只能允许通过小于它的灵敏度(I 0)的电流，否则会烧毁表头，为了扩大被测电流的围，就要根据所测电流在表头上并联合适的分流电阻，使流过表头的电流为被测电流的一部分，被测电流愈大，分流电阻愈小。
万用表的直流电流挡是多量程的，由转换开关的位置改变量程。通常采用闭环抽头转换式分流电路，如图11－1 所示。因考虑各测量电路共用一个表头，在表头支路中串联可变电阻W 1(300Ω)用作校准时使用，另外串联电位器W 2(850Ω)作为欧姆挡调 零时使用。这时表头支路电阻 R g
r g R W 1 R W 2，表头灵敏度 I 0(150 μA)仍然不变。
如图11－1 所示分流电阻值计算如下：
设：
R 1
r 1 r 2
r 3 r 4
R 2 r 2 r 3 r 4
R 3 r 3 r 4
R 4 r 4
’= =150*10 g
图13－1 多量程电流表
这种测量直流电流电路的优点是，当转换开关接触不良时，被测电流不会流人表头，对表头来说是安全的，因而获得广泛应用。缺点是分流电阻值计算较繁琐。
举例说明：
电流表量程I 1 =1mA;I 2 =10mA;I 3 =100mA;4 I=500mA
设微安表的量程I g =150uA, 阻 R g =2.5KΩ。W1=300Ω，W2=850Ω, R g
KΩ。
’-3 当在最小量程挡，最小量程挡电流为 I 最小
I 1 时，由分流关系 R 1 I 1
R 2 I 2
R 3 I 3
R 4 I 4
（13.1）
得：
R 1
R g I g
I 1 I g
（13.2）
R 2 R 1 R 3 R 1 R 4 R 1 I 1
I 2
I 1
I 3
I 1
I 4
因此，如图11－1, 已知R g、I 1、I 2、I 3、I 4 ,可以先算出R 1、R 2、R 3、R 4 再求出 分流电阻r 1、r 2、r 3、r 4 从而完成直流电流测试电路的参数计算。
*3=0.45V U
R g I g
R 1
=441Ω I 1 I g
R 2 =44Ω R 3 =4.4Ω R 4 =0.44 R 3 =4.4Ω 3.直流电压测量电路的计算
根据欧姆定律U=IR，一只灵敏度为I 0、阻为 r 0 的表头本身就是一只量限为U 0 ＝I o r o
的电压表，但可测量的围很小。若要测量较高的电压，并且要有多个量程，应采用图11－2 所示并串式分压电路，它是常用的直流电压测量电路，实际上是在直流电流测量电路的基础上，串联适当的电阻而组成的。图中保留了电流挡的分流电阻R 1，为了
提高电压表阻，还串联了电阻R，R 可根据已知电压灵敏度m 求出。
图 13－2 直流电压测量电路
（1）
串联电阻R 的计算
测量每伏电压所需的阻值，即为电压灵敏度，用下式表示
故串联电阻 R m 1 U 1
R eq(13.4)
选择R 电阻元件时用了两个电阻串联，即R R 1 R 2，R 2 为固定值，R 2 在校
准直流电压挡时使用。
（2）
各挡阻值 R 0 k 与各挡串联电阻值 R j 的计算
设量程 U 1、U 2、U 3、U 4、U 5 的阻分别为只R 01、R 02、R 03、R 04、R 05，由式(11.3可)
分
别求出各挡阻值，即 R 0k m k U k，而直流电压测量电路中各挡的阻R 0 k 与各挡串联
电阻值R j 的关系为
R 02 R 01 R 8 , R 03
R 02 R 7 , R 04
R 03 R 6 , R 05
R 04 R 5(13.5)
用式（11.3）和式（11.5），结合图11－2 就可计算出各挡串联的电阻值R 5、R 6、R 7、R 8、。
4.交流电压测量电路的计算
m k R 0k U k
所以有 R 0 k m k U k
(13.3)式中，m k 为电压灵敏度，R 0 k 为k 挡阻，U k 为 k 挡量程。
U l 量程挡的阻为 R 01 m 1 U 1
而 R 01 R PR g 1 R“ R eq R” 其中令 R eq R g
PR1
R g
R 1
R g R 1
现有的万用表表头几乎全部使用磁电系的。磁电系表头不能直接测量交流电，必
须先将交流电压经整流电路变换成直流电压，使表头指针偏转，再根据整流后的直流电压与被测正弦交流电压有效值乊间的关系，确定被测正弦交流电压的有效值。这种由磁电系表头与整流电路构成的测量交流电压的电表，称为整流系仪表。
图 13--3 是串并式半波整流交流电压测量电路。
其中 D 1、D 2 是整流二极管；为了提高阻，串联了电阻 R ；R 8 是直流电压挡的分...
第二篇：运算电路实验报告
实验报告
课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：_
_成绩：__________________ 实验名称： 实验13 基本运算电路 实验类型：__________ 同组学生姓名：__________
一、实验目的和要求（必填）
二、实验内容和原理（必填）
三、主要仪器设备（必填）
四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理
六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得
一.实验目的和要求
1、研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能。
2、掌握集成运算放大电路的三种输入方式。
3、了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
4、理解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响。二.实验内容和原理
1.实现两个信号的反相加法运算。2.实现同相比例运算。3.用减法器实现两信号的减法运算。4.实现积分运算。5.用积分电路将方波转换为三角波。
运放μa741介绍 ：
集成运算放大器（简称集成运放）是一种高增益的直流放大器，它有二个输入端。根据输入电路的不同，有同相输入、反相输入和差动输入三种方式。
集成运放在实际运用中，都必须用外接负反馈网络构成闭环放大，用以实现各种模拟运算。
μa741引脚排列：
三.主要仪器设备
示波器、信号发生器、晶体管毫伏表 运算电路实验电路板
μa741、电阻电容等元件 四.操作方法和实验步骤 1.实现两个信号的反相加法运算 ?r frf v?v?vos1s2??r2 ?r1? 通过该电路可实现两个信号的反相加法运算。为了消除运放输入偏置电流及其漂移造成的运算误差，需在运放同相端接入平衡电阻r3，其阻值应与运放反相端地外接等效电阻相等，即要求r3=r1//r2//rf。
测量出输入和输出信号的幅值，并记录示波器波形。
注意事项：
①被加输入信号可以为直流，也可以选用正弦、方波或三角波信号。但在选取信号的频率和幅度时，应考虑运放的频响和输出幅度的限制。
②为防止出现自激振荡和饱和失真，应该用示波器监视输出电压波形。
③为保证电路正确，应对输出直流电位进行测试，即保证零输入时为零输出。2.实现同相比例运算
电路特点是输入电阻比较大，电阻r同样是为了消除偏置电流的影响，故要求 r= rl//rf。?rf ? ?v?o ?1?r??vs 1?? 实验步骤：
(1)测量输入和输出信号幅值，验证电路功能。(2)测出电压传输特性，并记录曲线。电压传输特性是表征输入输出之间的关系曲线，即 vo= f(vs)。
同相比例运算电路的输入输出成比例关系。但输出信号的大小受集成运放的最大输出电压幅度的限制，因此输入输出只在一定范围内是保持线性关系的。电压传输特性曲线可用示波器来观察。
(3)测量出输入和输出信号的幅值，并记录示波器波形。3.用减法器实现两信号的减法运算
差分放大电路即减法器，为消除运放输入偏执电流的影响，要求r1=r2、rf=r3。v?rf?v? v?os2s1 r1 把实验数据及波形填入表格。实验注意事项同前。4.实现积分运算 1 vo? ? r1c vt ??s r1c ?vdt s t 电路原理：
积分电路如上图所示，在进行积分运算之前，将图中k1闭合，通过电阻r2的负反馈作用，进行运放零输出检查，在完成零输出检查后，须将k1打开，以免因r2的接入而造成积分误差。
k2的设置一方面为积分电容放电提供通路，将其闭合即可实现积分电容初始电压vc(0)=0。另一方面，可控制积分起始点，即在加入信号vs后，只要k2一打开，电容就将被恒流充电，电路也就开始进行积分运算。p.4 实验名称：____实验13 基本运算电路 姓名： 学号：
实验步骤：
用示波器观察输出随时间变化的轨迹，记录输入信号参数和示波器观察到的输出波形。
(1)先检查零输出，将电容c放电；(2)将示波器按钮置于适当位置: ? 将光点移至屏幕左上角作为坐标原点； ? ｙ轴输入耦合选用“dc”； ? 触发方式采用“norm”；
(3)加入输入信号(直流)，然后将k2打开，即可看到光点随时间的移动轨迹。5.用积分电路将方波转换为三角波
电路如图所示。图中电阻r2的接入是为了抑制由iio、vio所造成的积分漂移，从而稳定运放的输出零点。在t<<τ2（τ2=r2c）的条件下，若vs为常数，则vo与t 将近似成线性关系。因此，当vs为方波信号并满足tp<<τ2时（tp为方波半个周期时间），则vo将转变为三角波，且方波的周期愈小，三角波的线性愈好，但三角波的幅度将随之减小。
实验步骤及数据记录：
接三种情况加入方波信号，用示波器观察输出和输入波形，记录线性情况和幅度的变化。? tp<<τ2 ? tp ≈τ2 ? tp>>τ2
五、实验数据记录与处理、实验结果与分析
1、反相加法运算 p.5 实验名称：____实验13 基本运算电路 姓名： 学号：
由于 ?rf?rf vo???v?v?rs1rs2??=-(10vs1+10vs2)?1? 2 理论上vo=11.2v，实际vo=9.90v，相对误差11.6%。
误差分析：①检查零输入时，vo=0.5v左右（即使仿真也有几百微伏），并非完全为零，因此
加上信号测量时会有 一定的误差。
②测量vo过程中，毫伏表示数时有时无，通过按压电路板与接线处都会使毫伏表示数产生一定的波动，可见电路本身并不稳定。本实验读数是毫伏表多次稳定在该数值时读取，但依然不可避免地由于电路元件实际值存在一定的误差范围、夹子连接及安放位置导致的读数不稳定、以及部分视差原因，导致误差的存在。
2、同比例运算 20v ?rf?v?由于 o ? ? ? v s=11vo，理论上vo=5.61v，相对误差0.2%。误差分析同前。? 1?r1?? 0v-20v 0v v(vo)v(vi)0.4v 0.8v 1.2v 1.6v 2.0v 输出信号的大小受集成运放的最大输出电压幅度的限制，由仿真结果可见，输入输出在0-1.3v内是保持线性关系的。篇二：比例求和运算电路实验报告
比例求和运算电路实验报告
一、实验目的①掌握用集成运算放大器组成比例求和电路的特点和性能； ②学会用集成运算放大电路的测试和分析方法。
二、实验仪器
①数字万用表；②示波器；③信号发生器。
三、实验内容
ⅰ.电压跟随器
实验电路如图6-1所示： 理论值：ui=u+=u-=u 图6-1 电压跟随器
按表6-1内容实验并记录。
表6-1 ⅱ.反相比例放大电路 实验电路如图6-2所示： 理论值：（ui-u-）/10k=（u--uo）/100k且u+=u-=0故uo=-10ui 图6-2 反相比例放大器 1）按表6-2内容实验并测量记录：
表6-2 发现当ui=3000 mv时误差较大。2）按表6-3要求实验并测量记录：
表6-3 其中rl接于vo与地之间。表中各项测量值均为ui=0及ui=800mv 时所得该项测量值之差。
ⅲ.同相比例放大器
电路如图6-3所示。理论值：ui/10k=（ui-uo）/100k故uo=11ui 图6-3 同相比例放大电路 1）按表6-4和6-5实验测量并记录。
表6-5 ⅳ.反相求和放大电路
实验电路如图6-4所示。理论值：uo=-rf/r*（ui1+ui2）
图6-4 反相求和放大器
按表6-6内容进行实验测量，并与预习计算比较。
表6-6 ⅴ.双端输入差放放大电路 实验电路如图6-5所示。
理论值：uo=（1+rf/r1）*r3/（r2+r3）*u2-rf/r1*u1篇三：集成运放基本运算电路实验报告
实验七 集成运放基本运算电路
一、实验目的
1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大器特性 在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 aud=∞ 输入阻抗 ri=∞ 输出阻抗 ro=0 带宽 fbw=∞ 失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性：（1）输出电压uo与输入电压之间满足关系式 uo＝aud（u+－u－）
由于aud=∞，而uo为有限值，因此，u+－u－≈0。即u+≈u－，称为“虚短”。（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即iib＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
基本运算电路
1.加法器是指输出信号为几个输入信号之和的放大器。用数学式子表示为： y = x1+ x2+ ?? + xn i1+ i2+ i3 +?? + in = if vi1vi2vv ??i3in= if r r r r 于是有v0 = ? rfr(vi1 +vi2 +vi3 +??+vin)如果各电阻的阻值不同，则可作为比例加法器，则有 rfrf?rf? v0???vi1?vi2vin? r2rn?r1?
2、减法器是指输出信号为两个输入信号之差的放大器。用数学关系表示时，可写为：y = x1-x2 下图为减法器的基本结构图。由于 va = vb rfv?vava?v0 i2?i1??ifvb?vi2 r1rfr1?rf（已知r3 = rf）r 所以 v0?f?vi1?vi2? r1
3、积分器是指输出信号为输入信号积分后的结果，用数学关系表示为： y? ?xdt t 右图是最基本的积分器的结构图。这里反馈网络的一个部分用电容来代替电阻，则有： ii?ic ? ? 上式表示了输出信号是输入信号积分的结果。
4、微分器。微分是积分的反运算，微分器是指输出信号为输入信号微分运 dx 算的结果。用数学式子表示为： y? dt 下图示出微分器的基本原理图，利用“虚断”和和“虚短”的概念，可以建立以下关系式：
三、实验设计要求
要求根据实验原理设计反相加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路，并设计数据记录表格。
1、整理实验数据，画出波形图（注意波形间的相位关系）。
2、将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。
3、分析讨论实验中出现的现象和问题。实验提示：实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。
四、实验参考方案 1.反相比例放大电路 2.反相加法运算电路 1)按下图连接实验电路。2)调节信号源的输出。用交流毫伏表或示波器测量输入电压vi及a、b点
电压va和vb，及输出电压vo，数据记入表5－2。3.减法运算电路
六、思考题
为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？
答；实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。
误差分析
1.在测定时，我们只测量了一次，没有多次测量取平均值。可能会给实验带来一定的误差。2.由于实验器材的限制，手动调节，存在较大误差，3.本次试验使用了示波器，实验仪器自身会产生误差； 4.实验电路板使用次数较多，电阻值、电容值会有误差；篇四：实验六 比例求和运算电路实验报告
《模拟电子技术》 实验报告 篇五：实验四 比例求和运算电路实验报告
实验四 比例求和运算电路
一、实验目的 1．掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。2．学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验仪器
1.数字万用表 2.信号发生器 3.双踪示波器
其中，模拟电子线路实验箱用到直流稳压电源模块，元器件模组以及“比例求和运算电路”模板。
三、实验原理
（一）、比例运算电路 1．工作原理 a．反相比例运算,最小输入信号uimin等条件来选择运算放大器和确定外围电路元件参数。
如下图所示。10kω
输入电压ui经电阻r1加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻r2 接地。输出电压uo经rf接回到反相输入端。通常有： r2=r1//rf 由于虚断，有 i+=0，则u+=-i+r2=0。又因虚短，可得：u-=u+=0 由于i-=0，则有i1=if，可得： ui?u?u??uo ? r1rf uorf? aufur1 i由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为： ??u ?rif?i?r1?ii? 反相比例运算电路的输出电阻为：rof=0 输入电阻为：rif=r1 b．同相比例运算 10kω
输入电压ui接至同相输入端，输出电压uo通过电阻rf仍接到反相输入端。r2的阻值应为r2=r1//rf。根据虚短和虚断的特点，可知i-=i+=0,则有 u?? 且 u-=u+=ui，可得： r1 ?uo?ui r1?rfauf? r1 ?uo r1?rf uor?1?f uir1 同相比例运算电路输入电阻为： rif?输出电阻： rof=0 ui ?? ii 以上比例运算电路可以是交流运算，也可以是直流运算。输入信号如果是直流，则需加调零电路。如果是交流信号输入，则输入、输出端要加隔直电容，而调零电路可省略。
（二）求和运算电路 1．反相求和
根据“虚短”、“虚断”的概念 rrui1ui2u ???o uo??(fui1?fui2)r1r2r1r2rf 当r1=r2=r，则 uo??rf(ui1?ui2)r
四、实验内容及步骤
1、.电压跟随电路
实验电路如图1所示。按表1内容进行实验测量并记录。
理论计算： 得到电压放大倍数：
即：ui=u+=u-=u 图1 电压跟随器
从实验结果看出基本满足输入等于输出。
2、反相比例电路
理论值：（ui-u-）/10k=（u--uo）/100k且u+=u-=0故uo=-10ui。实验电路如图2所示：
图2：反向比例放大电路
（1）、按表2内容进行实验测量并记录.表2:反相比例放大电路（1）
（2）、按表3进行实验测量并记录。
量值之差。
测量结果：从实验数据1得出输出与输入相差-10倍关系，基本符合理论，实验数据（2）
主要验证输入端的虚断与虚短。
3、同相比例放大电路
理论值：ui/10k=（ui-uo）/100k故uo=11ui。实验原理图如下：
图3：同相比例放大电路
（1）、按表4和表5内容进行实验测量并记录 表4:同相比例放大电路（1）
4、反相求和放大电路
理论计算：uo=-rf/r*（ui1+ui2）实验原理图如下：
5、双端输入求和放大电路 理论值：uo=（1+rf/r1）*r3/（r2+r3）*u2-rf/r1*u1 实验原理图如下：
五、实验小结及感想
1．总结本实验中5种运算电路的特点及性能。电压跟随电路：所测得的输出电压基本上与输入电压相等，实验数据准确，误差很小。
反向比例放大器，所测数据与理论估算的误差较小，但当电压加到3v时，理论值与实际值不符，原因是运算放大器本身的构造。
第三篇：《计算机电路》实验报告
《计算机电路》实验报告
实验名称：[在此填写实验名称]
一、实验目的：
[在此填写实验的目的，即你通过实验要掌握什么]
二、实验数据记录
[将实验中测试的数据记录填写在此]
三、实验数据分析
[分析实验中测试的数据，并与理论分析的数据进行比较，并分析造成不一致的原因。]
第四篇：组装电路实验报告
物理实验报告
班级：_____ 姓名：________ 学号：______实验日期：________ 同组者：______________________指导教师：__________ 实验名称：组装电路
实验目的：根据要求设计电路并连接实物图；知道开关在不同位置对电路是否有
影响
实验器材：电源 开关 导线 灯座 小灯泡
实验原理：
实验步骤及结论：
1、设计要求：一个开关同时控制2盏灯，同时亮同时灭。
2、设计要求：用两个开关控制2盏灯，要哪只灯泡亮，哪只就
亮，并且两只灯泡的亮灭互不影响。(注明哪个开关控制那
盏灯)
整理器材
第五篇：电路实验报告要求
电路实验报告要求
同学您好：
电路实验课已经结束，请按题目要求认真完成实验报告，并要仔细检查一遍，以免退回，具体要求如下：
一、绘制电路图要工整、选取合适比例，元件参数标注要准确、完整。
二、计算题要有计算步骤、解题过程，要代具体数据进行计算，不能只写得数。
三、实验中测试得到的数据要用黑笔誊写在实验报告表格上，铅笔字迹清楚也可以，如纸面太脏要换新实验报告纸，在319房间买，钱交给姜老师。
四、绘制的曲线图要和实验数据吻合，坐标系要标明单位，各种特性曲线等要经过实验教师检查，有验收印章，曲线图必须经剪裁大小合适，粘附在实验报告相应位置上。
五、思考题要有自己理解实验原理后较为详尽的语言表述，如串联谐振的判定等，可以发挥，有的要画图说明，不能过于简单，不能照抄。
六、实验报告页眉上项目如学号、实验台号、实验室房间号、实验日期等不要漏填。
七、要有个人小结，叙述通过实验有哪些提高，有哪些教训，之所以作得好和作得差，要分析一下原因。同时提出建设性意见。
电路实验室
2006年5月10日
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