回转器设计及特性测试

1、实验三实验三回转器设计和回转器特性测试回转器设计和回转器特性测试1、掌握回转器的基本特性、掌握回转器的基本特性 2. 测量回转器的基本参数测量回转器的基本参数3. 了解回转器的应用了解回转器的应用一、实验目的一、实验目的二、实验原理二、实验原理 回转器是一种有源非互易的新型两端口网络回转器是一种有源非互易的新型两端口网络元件，可以把端口元件，可以把端口2-2的电压会转成端口的电压会转成端口1-1的电的电流，可以把端口流，可以把端口2-2的电流会转成端口的电流会转成端口1-1的电压，的电压，可以把端口可以把端口2-2的电容会转成端口的电容会转成端口1-1的电感。的电感。11,2,2ui1i2u2

2、特性方程：特性方程：u1ri2u2ri1CL= r2CR1= r2/RL三、实验设备三、实验设备序号序号名名 称称型号与规格型号与规格数数量量备注备注1低频信号发生器低频信号发生器12交流毫伏表交流毫伏表0600V13双踪示波器双踪示波器17回转器实验电路板回转器实验电路板 运放、电阻、电容运放、电阻、电容1四、实验内容四、实验内容1、回转器的设计回转器的设计 采用两级理想运算放大器电路组成回转器电采用两级理想运算放大器电路组成回转器电路。路。运放运放A741,电阻均为电阻均为1K 。电路如图所示。电路如图所示 1432 理想运放理想运放1、2的输入电压分别为的输入电压分别为U1+、和、和U1

3、-、，、，输入电流分别为输入电流分别为I1+、和、和I1- 、，输出电压为、，输出电压为U10和和U20。根据运算放大器的性质，应有根据运算放大器的性质，应有11UU01I01I22UU02I02I111UUU222UUU，01111111011111110222021220111011URURRIURURURRURURURRIURURR21IRU12IRU1432212100IIRRUUR=1000+i1i2u1ru2r =1000 1、运放：、运放：A7411 2 3 48 7 6 5-12V+12V+OA7411 2 3 48 7 6 5-12V+12V+O114213312411510

4、6978GAD2、回转器的设计、回转器的设计：GAD3、电阻：、电阻：回转器电路板使用：回转器电路板使用：信号源使用：信号源使用：1、频率调节：摁频率、频率调节：摁频率1 AkHz2、幅值调节：摁幅值、幅值调节：摁幅值1 BkHz AkHz shift 有效值有效值 摁频率摁频率0.2 AkHz 摁频率摁频率0.5 AkHzf=1kHzf=200Hzf=500HzU=1V交流数字毫伏表使用：交流数字毫伏表使用：量程，读数量程，读数示波器使用：示波器使用：双踪观测双踪观测A7411 2 3 48 7 6 5-12V+12V+OA7411 2 3 48 7 6 5-12V+12V+O1142133

5、124115106978GADGAD红黑 2、 按图按图3-3接线，接线，在在1-1端接信号源端接信号源 , 2-2端接端接纯电阻负载纯电阻负载 ,信号源频率固定在信号源频率固定在1kHz，电压有效值，电压有效值1伏。伏。 改变改变RL电阻值测试电阻值测试U1,U2,URS,填入表填入表3-1， 绘制绘制U1-f(RL)曲线，曲线， U2-f(RL)曲线。曲线。1I=RSU1k2I=2-ULR低低频频信信号号源源21211URS1k2URL1I2I图图3-3M表表 3-121UIg=12UIg”=2 gg g=RL（）测测 量量 值值计计 算算 值值U1（v）U2（v）URS（v）I1（mA）

6、I2（v）2405101K2K5.1K3、RL=1K 按图按图3-3接线接线,用双踪示波器观察用双踪示波器观察回转器输入电压与输出电压相位关系，推断回转器输入电压与输出电压相位关系，推断输入电压与输入电流的关系，输出电压与输输入电压与输入电流的关系，输出电压与输出电流之间的相位关系。出电流之间的相位关系。 示波器的示波器的“地地”端接端接M，YA、YB分别分别接接1、2端，观察输入端电压波形与输出电压端，观察输入端电压波形与输出电压波形的相位关系特性。波形的相位关系特性。 4、 按图按图3-4接线，接线，在在1-1端接信号源端接信号源 , 2-2端端接电容接电容C=0.1F ,信号源电压有效值

7、信号源电压有效值1伏伏,改变改变信号信号源频率源频率,测试测试U1,U2,URS,将数据填入将数据填入表表3-2中。中。 绘制绘制U1-f(f)曲线，曲线， U2-f(f)曲线。曲线。 1I=RSU1k2I=2-jCU低低频频信信号号源源21211URS1k2UC1I2I图图3-4M 5、按按图图3-4接线接线, 2-2端接电容负载端接电容负载C0.1F，取信号电压有效值为取信号电压有效值为1V， 频率频率f1kHz。用用双踪双踪示波器观察示波器观察回转器输入电压与输出电压的波形，回转器输入电压与输出电压的波形，总结出输入电压与输出电压的相位关系。总结出输入电压与输出电压的相位关系。 示波器的示波器的“地地”端接端接M，YA、YB分别接分别接1、2端，观察输入端电压波形与输出电压波形的相位端，观察输入端电压波形与输出电压波形的相位特性。特性。 1. 回转器的正常工作条件是回转器的正常工作条件是u或或u1、i1的波的波形必须是正弦波。形必须是正弦波。 为避免运放进入饱和状态