电路分析实验A实验报告.docx
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电路分析实验A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
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
图1.1
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=200u
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
V（V）
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
I（mA）
3）在图1.3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。
2.测绘非线性电阻的伏安特性曲线
图1.2
1）测试电路如图1.2所示，图中D为二极管，型号为1N4004，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
V（V）
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.72
0.75
I（mA）
3）在图1.4上绘制非线性电阻的伏安特性曲线。
图1.3图1.4
3.测绘理想电压源的伏安特性曲线
（a）（b）
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。
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
表1.3
l（mA）
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
v（v）
10.0
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=51Qo
（a）（b）
图1.6
2）然后，测试电路如图1.6（b）所示，其中Rl为变阻箱。
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
I（mA）
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
V（V）
10.0
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
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
1.验证戴维南定理和诺顿定理，加深对两个定理的理解。
2.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。
3.学习测量等效电路参数的一些基本方法。
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.含源线性单口网络端口外特性测定
图2.1
1）测量电路如图2.1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Rl，使其阻值依次为表2.1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Rl的电流值填写在表格中。
表2.1
Rl（KQ）
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Vab（V）
Iab（mA）
3）在图2.7上绘制含源线性单口网络的外特性曲线。
2.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2.2
（1）测量电路如图2.2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Uoc
Uoc=
2）测量含源线性单口网络短路电流Isc
图2.3
（1）测量电路如图2.3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Isc。
Isc=
3）测量含源线性单口网络等效内阻Ro
（1）半压法
图2.4
a.测量电路如图2.4所示，直流稳压电源的输出电压为10V。
b.调节变阻箱Rl，当Uab=0.5Uoc时，记录变阻箱的阻值。
Ro=
（2）开路电压、短路电流法
3.验证戴维南等效电路
图2.5
1）测量电路如图2.5所示，Rl为变阻箱，注意：
Uoc和Ro分别为前面测得的开路电压和等效内阻。
2）调节变阻箱Rl，使其阻值依次为表2.2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Rl的电流值填写在表格中。
表2.2
Rl（KQ）
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Vab（V）
Iab（mA）
3）在图2.7上绘制戴维南等效电路的外特性曲线。
4.验证诺顿等效电路
图2.6
1）测量电路如图2.6所示，Rl为变阻箱，注意：
Isc和Ro分别为前面测得的短路电流和等效内阻。
2）调节变阻箱Rl，使其阻值依次为表2.3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Rl的电流值填写在表格中。
表2.3
Rl（KQ）
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Vab（V）
Iab（mA）
3）在图2.7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2.7
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
、实验目的
1.掌握RC一阶电路零状态响应、零输入响应的概念和基本规律。
2.掌握RC一阶电路时间常数的测量方法。
3.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。
、实验设备
1.电路分析综合实验箱
2.双踪示波器
、实验内容
1.RC一阶电路的零状态响应
图3.1
图3.2
1）测试电路如图3.1所示，电阻R=2kQ,电容C=0.01pFo
2）零状态响应的输入信号如图3.2所示，幅度为5V，周期为1ms,脉宽为0.5ms。
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3.3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（g）和时间常数t
Uc（马=
T=
输出波形
（T值放大图）
输入波形
图3.3
2.RC一阶电路的零输入响应
图3.4
图3.5
1）测试电路如图3.4所示，电阻R=2kQ,电容C=0.01pFo
2）零输入响应的输入信号如图3.5所示，幅度为5V，周期为1ms，脉宽为3p。
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3.6
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uc（O）和时间常数t
Uc（0）=
输入波形
输出波形
（T值放大图）
图3.6
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
1.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。
2.掌握振荡角频率和衰减系数的概念。
3.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4.1
图4.2
1）测试电路如图4.1所示，R为变阻箱，电容C=0.01折，电感L=2.7mH。
2）零状态响应的输入信号如图4.2所示，幅度为5V，周期为1ms,脉宽为0.5ms。
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4.3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。
过阻尼
图4.3
2.RLC二阶电路的零输入响应
图4.4
图4.5
1）测试电路如图4.4所示，R为变阻箱，电容C=0.01折，电感L=2.7mH。
2）零输入响应的输入信号如图4.5所示，幅度为5V，周期为1ms,脉宽为3
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4.6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U1m、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
图4.6
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5R、L、C单个元件阻抗频率特性测试
一、实验目的
1.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R-f、XL-f、Xc-f特性曲线。
2.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。
3.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
3.双踪示波器
三、实验内容
图5.1
测试电路如图5.1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=2kQ，电感L=2.7mH,电容C=0.1尸，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5.1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5.1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5.1中相应位置。
4）在图5.2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5.1
f（KHz）
10
20
30
40
50
Us（V）
2
UBC（mV）
R
L
C
lAB（mA）
R
L
C
Z（KQ）
R
L
C
图5.2
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5.3上相应方框处。
3）计算R、L、C三个元件各自的相位差,并用文字描述R、L、C三个元件各自电
压、电流的相位关系。
R:
:
」360。
=
AB
结论：
・用CDo
L:
360:
AB
结论：
小不CDo
C:
360=
AB
结论：
电感L
电阻R
电容C
图5.3
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5.5上相应方框处。
3）记录图5.4中标记的ab的数值，并将数据标记在图5.4上相应位置。
图5.4
电阻R电感L
电容C
图5.5
四、实验结论及总结
实验5R、L、C单个元件阻抗频率特性测试
原始数据
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