11级电路分析基础实验报告.docx
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11级电路分析基础实验报告
11级电路分析基础实验报告
篇一：
电路分析基础实验
实验一：
基尔霍夫定理与电阻串并联
一、实验目的
学习使用workbench软件，学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪
表测量电压、电流。
二、实验原理
1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。
解决方案：
自己设计一个电路，要求至少包括两个回路和两个节点，测量节点的电流代数和与回路电压代数和，验证基尔霍夫电流和电压
定理并与理论计算值相比较。
2、电阻串并联分压和分流关系验证。
解决方案：
自己设计一个电路，要求包括三个以上的电阻，有串联电
阻和并联电阻，测量电阻上的电压和电流，验证电阻串并联分压和分
流关系，并与理论计算值相比较。
三、实验数据分析
1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。
测量值验证
（1）对于最左边的外围网孔，取逆时针为参考方向得：
U1-U2-U3?
20V-8.889V-11.111V?
0故满足KVL。
（2）对于最大的外围网孔，取逆时针为参考方向得：
U1?
I5?
R3-U2?
20V?
（-0.111?
100）V-8.889V?
0
（3）对于节点4，取流进节点的电流方向为正得：
-I1?
I2?
I3?
（--0.444）A?
（-0.222）A?
（-0.222）A?
0
（4）对于节点7，取流进节点的电流方向为正得：
-I3?
I4?
I5?
（--0.222）A?
（-0.111）A?
（-0.111）A?
0
理论计算值
U1?
I1?
（R1?
R2//R3//R4）
IU1204
1?
（R?
A?
A
1?
R2//R3//R4）459
I3//R4
2?
R
RR?
I?
1?
4A?
2
1A
2?
R3//4299
I（I422
3?
1-I2）?
（9-9）A?
9A
IR1312
4?
I5?
R?
R?
I3?
（2?
9）A?
9A
34
UI480
2?
R1?
1?
（20?
9）V?
9V
U2100
3?
R2?
I2?
（50?
9）V?
9V
用同样的方式计算也可得：
（1）U80
1-U2-U3?
20V-9V-100
9V?
0
（2）U1100
1?
I5?
R3-U2?
20V（-9?
100）V-9V?
0故满足KVL。
故满足KCL故满足KCL
422
999
211（4）I3-I4-I5?
A-A-A?
0999（3）I1-I2-I3?
A-A-A?
0理论计算值与实验测量值同样满足基尔霍夫定律。
2、电阻串并联分压和分流关系验证。
与基尔霍夫定律的验证同一电路图
由电阻的串并联关系可得：
U1?
I1?
（R1?
R2//R3//R4）
由欧姆定律可得：
I1?
由串联分流得：
（1）I2?
R3//R4142?
I1?
?
A?
A?
0.222AR2?
R3//R4299U1204?
A?
A?
0.444AR1?
R2//R3//R4459
422
（2）I3?
（I1-I2）?
（-）A?
A?
0.222A999
R3121（3）I4?
I5?
?
I3?
（?
）A?
A?
0.111AR3?
R4299
由串联分压可得：
U2?
R12080?
U1?
（?
20）V?
V?
0.889VR1?
R2//R3//R420?
259
在误差允许的范围内，计算值与实测值相等。
四、实验感想
本次实验借助Multisim10.0软件完成，通过这次实验进一步熟悉和掌握了基尔霍夫定律，电阻的串并联知识。
同时也掌握了一种新的软件。
由于对新软件的不熟悉也犯了许多错误，需要多加了解。
实验二
一、实验目的叠加定理
通过实验加深对叠加定理的理解；学习使用受控源；进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。
二、实验原理
解决方案：
自己设计一个电路，要求包括至少两个以上的独立源（一个电压源和一个电流源）和一个受控源，分别测量每个独立源单独作用时的响应，并测量所有独立源一起作用时的响应，验证叠加定理。
并与理论计算值比较。
三、实验数据分析
1、电流源单独作用，电路如下图所示：
由基尔霍夫定律可得：
（1）I-IR1-IR2-IR3-IR4?
0
（2）IR3?
IR2
（3）IR1?
R1-IR4?
R4?
0
（4）IR1?
R1-IR2?
R2?
0
由
（1）、
（2）、（3）、（4）式可解得：
421A?
0.444A、IR2?
IR3?
A?
0.222A、IR4?
A?
0.111A999
在误差允许的范围内，理论计算值与实测值相等IR1?
2、电压源单独作用，电路如下图所示：
由基尔霍夫定律可得：
（1）IR1-IR2-IR3-IR4?
0
（2）IR3?
IR2
（3）U?
IR1?
R1?
IR4?
R4?
0
（4）U?
IR1?
R1?
IR2?
R2?
0
由
（1）、
（2）、（3）、（4）式可解得：
122412A?
2.67A、IR2?
IR3?
A?
0.106A、IR4?
A?
0.053A45225225
在误差允许的范围内，理论计算值与实测值相等IR1?
3、电压源与电流源同时作用，电路如下图所示：
实测值：
根据叠加定理应有：
0.444A-0.267A=0.177A，在误差允许范围内0.177A?
0.178A
篇二：
电路分析基础实验A实验报告模板
成绩
电路分析基础
实验报告
班级:
学号：
姓名：
课程时间：
实验台编号：
电路分析基础实验室
实验1基本元件伏安特性的测绘
一．实验目的
1.掌握线性、非线性电阻及理想、实际电压源的概念。
2.掌握测试电压、电流的基本方法。
3.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。
4.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
1.电路分析综合实验箱2.直流稳压电源3.万用表4.变阻箱
三．实验内容
1.测绘线性电阻的伏安特性曲线
1）测试电路如图1.1所示，图中US为直流稳压电源，R为被测电阻，阻值R?
200?
。
图1.1
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1.1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1.1
3）在图1.2上绘制线性电阻的伏安特性曲线，并测算电阻阻值标记在图上。
2.测绘非线性电阻的伏安特性曲线
图1.3
1）测试电路如图1.3所示，图中D为二极管，型号为IN4004，RW为可调电位器。
2）缓慢调节RW，使伏特表的读数依次为表1.2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1.2
4）在图1.4上绘制非线性电阻的伏安特性曲线。
图
1.2图1.43.测绘理想电压源的伏安特性曲线
（a）
图1.5
1）首先，连接电路如图1.5（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1.5（b）所示，其中RL为变阻箱，R为限流保护电阻。
表1.3
（b）
3）调节变阻箱RL，使毫安表的读数依次为表1.3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。
4）在图1.7上绘制理想电压源的伏安特性曲线。
4.测绘实际电压源的伏安特性曲线
1）首先，连接电路如图1.6（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?
。
2）然后，测试电路如图1.6（b）所示，其中RL为变阻箱。
（a）
图1.6
3）调节变阻箱RL，使毫安表的读数依次为表1.4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1.4
（b）
4）在图1.7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。
图1.7
四．实验结论及总结
篇三：
电路实验报告
线性系统的频率特性
摘要：
一个矩形脉冲周期信号可以分解为直流外的许多正弦波，当它通过一个含有动态元件的线性网络后，由于网络对不同频率成分的衰减和相移不同其输出也会不同，这次试验我们利用正弦信号代替脉冲信号，测量高通电路和低通电路的幅频特性。
Abstract:
arectangularpulseperiodsignalcanbedeposedintomanysinewaveDC,whenitthroughacontainsdynamicponentsofthelinearwork,theattenuationduetoworkindifferentfrequencyandphaseshiftoftheoutputwillbedifferent,thistestweusesinesignalinsteadofthepulsesignal,thelitudefrequencycharacteristicmeasurementofhighcircuitandlowpasscircuit.
关键词：
低通网络高通网络线性系统频率特性Keywords:
lowpasswork,highpasswork,linearsystem,frequencycharacteristics.
1.实验目的：
1.设计高通和低通电路
2.应用交流毫伏表测出正弦波信号通过低通与高通滤波器的输出电压，求得频谱，从而求得系统的频率幅度特性
2.实验原理：
一个矩形脉冲周期信号可以分解为除了直流外的许多正弦波成分，当他通过一个含有动态元件的线性网络后，由于网络对不同频率成分的衰减和相移不同，其输出波形将不同于输入，它的变化规律决定于网络的结构及其参数。
分析非正弦周期信号的频谱可得到这样一个概念：
非正弦周期信号中的低频成分决定了波形缓慢变化部分的大致轮廓，而信号波形中跳变，尖角和细节部分主要取决于信号中的高频成分。
因此，一个矩形脉冲周期信号通过低通电路后，在示波器上观察到的信号中将失去跳变部分；通过高通电路后，观察到的信号中洽会保留其跳变部分，但失去原矩形中的大致轮廓。
所以，可以从波形变化的情况来定性地判断其频率成分的变化情况。
3.实验器材：
函数信号发生器，交流毫伏表，电阻箱，0.22μF电容，0.47μF电容，导线若干
4.实验步骤：
高通电路：
频率特性为H?
?
?
?
11V2?
RC，在半功率时fc?
?
时，H?
?
?
?
0.707，?
?
2?
RCV11?
j?
RC
在实验之前先检测各元件是否完整，导线是否好用。
开始试验后设定信号源电压峰峰值为2V,f0＝140HZ，选定电容为0.22μF，按图一方式连接电路（U1为信号源电压，U2为电阻两端电压）为了使得U2/U1=1,调节
电阻箱是R=39000Ω，再反测，将红黑表笔反接回信号源两端，调节信号源峰峰值为2.2V，再正解回电阻两端调节R为40000Ω，使得U2/U1=1，此时调节信号
源频率到f1=17HZ时，H=U2/U1=0.53/0.75=0.707,继续调节频率并记录下毫伏表
示数，得到一个以频率f为横坐标，H（ω）为纵坐标的曲线（如图二所示）
f=20HZ,H=0.6/0.75=0.8
f=25HZH=0.66/0.75=0.88
f=35HZH=0.7/0.75=0.933
f=49HZH=0.74/0.75=0.986
f=98HZH=0.746/0.75=0.994
f=135HZH=0.75/0.75=1
f=143HZH=0.747/0.75=0.995
f=150HZH=0.74/0.75=0.98
f=190HZH=0.7/0.75=0.93
f=230HZH=0.6/0.75=0.8
f=262HZH=0.52/0.75=0.726
图一图二
低通电路：
由高通电路所测f1以及实验所定f0,预计低通时半功率点f2为262HZ,由f与R,C的关系式反推的R为121Ω，电容为0.47μF.此时，将R与C并联，毫伏表测R两端输出电压，电路图如图三所示。
此时将信号源峰峰值仍然定为2V,测得其频率在265HZ时达到半功率，因此将信号源频率从265HZ逐步下调，同时记录下此时与其频率相对应的H（ω）值，其幅频曲线如图四所示
f=265HZH=0.53/0.75=0.707
f=250HZH=0.57/0.75=0.76
f=230HZH=0.63/0.75=0.84
f=200HZH=0.67/0.75=0.89
f=190HZH=0.7/0.75=0.93
f=180HZH=0.72/0.75=0.96
f=170HZH=0.73/0.75=0.97
f=165HZH=0.74/0.75=0.98
f=150HZH=0.747/0.75=0.98
f=143HZH=0.75/0.75=1
f=98HZH=0.73/0.75=0.975
f=35HZH=0.72/0.75=0.942
f=17HZH=0.52/0.75=0.701
图三
图四
5.实验误差分析：
1.经绘图可知，实验中的高通电路的幅频曲线基本符合理论曲线，而低通电路的幅频曲线与理论曲线有一定偏差，本次实验中的低通滤波器由原来的电感震荡电路改为一阶RC电路，电路结构有了根本的改变，由于阶数过低一阶RC电路无法起到低通滤波作用，所以导致滤波特性下降，曲线接近于直线。
2.信号源自身带有50Ω内阻，它的存在会影响测量结果，具有一定误差。
3.一阶RC电路受到电阻的影响，在以规定最高点电压值频率的情况下，对电阻进行调整可以得出电阻变化易影响曲线斜率，当电阻处于理论值120?
左右波动
时，电路的滤波效果趋近于一条直线，只有当频率出现远大于理论值食，幅频曲线才会出现明显波动。
4.毫伏表本身精度有限，无法测量精确数值
参考资料
1.《电路、信号与系统实验指导书》
2.《电路分析基础》
3.《电路实验详解》吉林大学内部教材李瀚荪高等教育出版社刘以民中国机械出版社
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