电工电子综合实践

1、蕿For personal use only in study and research;not for commercial use四川大学网络教育学院实践课程报告膅实践课程电工电子综合实践校外学习中心东莞奥鹏电气工程及其自动化羅袇年 级一年级袃学生姓名XX羁 学 号 201002663252薂2011年2 月17 日肁考核方式羈考核成绩（合格不合格），由学习中心评分盖章后成绩交办学院肇报告收齐后统一邮寄办学院保管。不针对个人邮寄莁蒆四川大学网络教育学院膃实验报告芀袇蚅羂莀芈实验课程：电工电子综合实践莇实验名称:L、C元件上电流电压的相位关系、负反馈电路李超2011/2/17蒀班级:2010

2、电气工程及其自动化姓名:虿学号:201002663252日期：袄螄薀聿薆蒂蚀芆羄-+- 芁蚀蚇螆实验一 L、C兀件上电流电压的相位关系袂实验目的:蝿1、进一步了解在正弦电压激励下，L、C元件上电流、电压的大小和相位关系，了解 电路参数和频率对它们的影响。肇2、学习用示波器测量电流、电压相位差的方法。膄3、学习用数字相位计进行相位测量。肃二、实验内容衿1、用示波器分析电感L上电流、电压的数量关系。葿(1)、L=2mH R=10Qf=10KHz Us p-p=1.5V祎(理论计算：XL=125.6 Q , Z=126Q, I rp-p=0.0119A ,U rp-p=0.119V, UL>-

3、p=1.495V，阻抗角=85.45 O)罿测出电感上电流与电压的波形如下图:莄(1)实测：f=10KHz , Usp=1.5V 时，测得：LRp-p=0.13V, I rp-p=0.013A, U-p-p=1.5V,电感L上电流、电压的数量关系：袅 ULp-p=I lp-p *Xl=0.013*2*3.14*10*1000*2*0.001 = 1.632V聿其中：Xl =2*3.14*10*1000*2*0.001 = 125 Q羇画出电感上电流与电压的相位关系:电感上电流、电压的相位关系蚄(2) f=10KHz , Us>-p=3V腿(理论计算：XL=125.6 Q , Z=126Q

4、, I rp-p=0.0238A Urp-p=0.238V, ULp-p=2.99V，阻抗角=85.45)莈实测：实测：f=10KHz , Usp-p=3V , LRp-p=0.24V , I rp-p=0.024A, ULp-p=1.5V，电感 L 上电流、电压的数量关系：螇 I lp-p = Irp-p=Urp-p/R= ( 0.24/10) =24mA蒂 LLp-p=I lp-p*Xl=0.024*2*3.14*10*1000*2*0.001=3.0144V艿 Xl =2*3.14*10*1000*2*0.001 = 125.6Q螈(3) f=20KHz , Usp-p=3V芅(理论计算

5、：Xl=251.2Q, Z=251.4 Q , I rp-p=0.0119A URp-p=0.119V, LLp-p=2.99V，阻抗角=87.7°)膁实测： I Rp-p=0.012A， URp-p=0.12V， ULp-p=3.0V艿分析电感 L 上电流、电压的数量关系：腿 |LP-P 二 IRp-p=URp-p/R=(0.12/10)=12mA羇 ULp-p=I lp-p*Xl=0.012*2*3.14*20*1000*2*0.001=3.014V芄 Xl =2*3.14*20*1000*2*0.001=251.2 Q荿电感上的电压比电流超前：莆© = (12.5/5

6、0 ) *360=90°莅信号频率对电感上电流、电压的影响：当信号频率提高时，感抗增大，电压增大，电流下降。羃2、用示波器的波形测量法和李沙育图形法测量f=10KHz, Us-p=3V时，UL与I l间的相位关系。蒈( 1)电感上电流与电压的波形：II蕿腿电感上的电压比电流超前:螂© = (12.5/50 ) *360=90°袂(|)二arcsin(2Y/2B)二arcsin(2.4/2.4)= 90芇3、用示波器分析电容C上电流、电压的数量关系(1)(2)薄f=10Khz , Usp-p=1.5V羀(理论计算：Xc=159 Q , Z=159.3 Q,l np-

7、p=9.4mA,Ucp-p=1.49V)螅实测：URp-p =93.5mV Ucp-p=1.45VIc肂分析电容上电流与电压的数量关系:肇Irp-p=Icp-p二Urp-p/R二(93.5/10) =9.35mA蒆 Ucp-p= Icp-p*X c=159*9.4=1.5V(3)(4) 肁使 f=10KHz , Usp-p=3V，测得：URP-p=187.5mV, Ucp-p=3.1V膂分析电容上电流与电压的数量关系：蒇 I rp-p=I cp-p=U rp-p/R= ( 187.5/10) =18.75mA羄 Ucp-p= |cp-p*Xc=159*18.75=2.98V膄4、用李沙育图形和

8、波形法测Uc和Ic之间的相位关系虿电容上的电压与电流之间的关系符合UC=|c*Xc(Xc=1/(2 n fC)莂相位计测得：© =89.87°袃© 二arcsin(2Y/2B)二arc sin (3.0/3.0)= 90°艿5、将测量数据列入表1-1中1.8蚂蒁Usp-p莆 U Rp-p螆 I rp-p蒁oa蒁ob螇2B芄2Y蒄波形 法薁©羆2mH f=10KHz芃1.5V蚁 0.13V蕿 0.013A蒄X肂X螁X肀X膅X肅X袇3V袃 0.24V羁 0.024A薇X肁X莈X螆X蚄X螃X祎f=20KHz肅3V芁 0.12V膀 0.012A羆X节X

9、羃X衿X羆X蚃X蚈波形法肆3V肄 0.24V膂 0.024A蚁12.5膆50蒄X薀X葿90°芆 89.95节李沙育 法芈3V莆X羂X螀X肇X蒅2.4莃2.4蒂90°肀89.9500 1u螄f=10KHz袀1.5V衿 93.5mV薅 9.35mA膅X蚂X薈X蚅X薆X聿X螃3V螁187.5mV荿18.75mA袅X膃薃X膈X羅X薄X羇Ff=20KHz肅3V羅 0.375V蚃 37.5mA羀X膄X肂X賺X蝿X膄X袃波形法蒈3V薈187.5mV袄18.75mA-+- 芁25薁100蚈X芅X肃90°芀89.870蚆李沙育 法蒀3V肇187.5mV袈18.75mA螂X膂X袇3.

10、0袈3.0膃90°蚀89.870袀三、实验分析:羈1、用实验数据说明L、C上电流、电压的数值关系。薄分析：通过实验数据的分析，可以得出：莂电感上的电压与电流之间的关系符合UL=I L*XL(XL=2n fL)肇四、实验结论:羅通过电感、电阻的串联试验，可得出电感上电压比电流超前90°袀通过电容、电阻的串联试验，可得出电容上电流比电压超前90°蒈另外，信号频率对电感上电流、电压的影响：当信号频率提高时，感抗增大，电压增 大，电流下降；信号频率对电容上电流、电压的影响：当信号频率提高时，容抗减小, 电压下降，电流增大。腿膂薂腿实验二负反馈电路、二、芇实验目的：薃1加深

11、对负反馈放大电路放大特性的理解。羀2.学习负反馈放大电路静态工作点的测试及调整方法。芀3.掌握多级放大电路的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻的测试方法。莇掌握负反馈对放大电路动态参数的影响。羄三、四、蚂实验原理: 罿实际放大电路由多级组成，构成多级放大电路。多级放大电路级联而成时，会互相产 生影响。故需要逐级调整，使其发挥发挥放大功能。五、六、蒇实验步骤莅1.两级阻容耦合放大电路（无反馈）腿蒇袁蚇两级阻容耦合放大电路图(1)(2)芃测输入电阻及放大倍数XHM2T卜VI11nUl40kOhmJ, Oeg50*100 OhmLkOha： I IIR34kOhmR75 DkOronILSKey =

12、A OOkOhaC4卄QI lOuFITTi-L；0kChni-1JR8ZOkOtunK色吐工 lOOkOhxT卜LOuHLJcOhren HRi F设萱 I设置dB107 306 mVdE107 306 mVXMMl由图可得输入电流li=107.323nA输入电压Ui=1mA输出电压 Uo=107.306mV.则由输入电阻Ri二Ui/li=9.318kOhm.放大倍数 Au=Uo/Ui=107.306(2)测输出电阻50%SOkOim.首 J kOziElOuF2N2222A2Qk0hjr.QR3R10 IkOhmR93k0mlmv 10kHz C'BegC6OBiir20kOhjH

13、IIQl lOuFKey = B100 fcOhr.厂R5r-L-100 Otm-4-输出电阻测试电路由图可得输出电流lo=330.635nA.则输出电阻Ro=Uo/lo=3.024kOhm.(3)频率响应分析関表AC Analysisx)$2kl6330kyi422.5393x2eS9.3901k421.917Sdx43S.7571kdy-621.S333ml/dx2 279201/dy-1.6089rain x1,0000max xZLO.O OOOGimn y32410y«Q1.19430.707倍对应的601.1943则上限425.044 左右。幅频相应与相频相应由左图可知当

14、放大倍数下降到中频的 频率为上限频率或下限频率。由下表可知，中频对应的放大倍数是 频率或下限频率对应的放大倍数应为故下限频率为fL=50.6330kHZ上限频率为fH=489.3901kHZ则频带宽度为438.7517kHZ(4)非线性失真当输入为10mA寸开始出现明显失真，输出波形如下图所示2.有串联电压负反馈的两级阻容耦合放大电路+Key = ASOkOhir.3kQhjn4adkOhitC3十1RL4 0kChir.IkOhm4，nio1 kShjrSDkOhraC5T卜LOuFC2I卜QI lOtiFIkChJE2N2222A+Key tOOkOhir.nn lkOhm有串联电压负反馈

15、的两级阻容耦合放大电路图(1)测输入电阻及放大倍数Xt-D-12Cl日卜lOuFVIlrnV10 kHz Deg10JIS Ke 7 400kOhm11rAaid -50%4 kOhir.40kOhir.ZOkOhir.卜QI lOuF2N2222A100 OhmSOkOhjr.18Key lOOkOhir.3kOhjr.CS+ V212 Vj19asSOkOhir.d -21B2N2222ACSIkOhir.O.OSJuFT卜10uFai2rAanIkOhjr.d -万用表-KHZlOkOhjr.91.581 nA设置由图可得输入电流li=91.581 nA.输入电压Ui=1mA输出电压Uo

16、=61.125mV.则由输入电阻 Ri=Ui/Ii=10.919kOhm.放大倍数 Au=Uo/Ui=61.125(2)测输出电阻XHM1H : I.-IDllFoliOhaiK.*yserve亡右T卜LOuFISk&hn:S3QI IDesF紐丫 = B loai-oha由图可得输出电流lo=1.636uA.则输出电阻 Ro二Uo/lo=611.247Ohm(3)频率响应幅频相应与相频相应AC AnalysisX$2Kl7757k60,0241x2y261<4000dx2.9951Hdy1*37501/dx333 2n40n1/dyT26,3330mmin x1.0000ma

17、x klo.ooaoGmin y78. SllSinmax y35,6793由图可知当放大倍数下降到中频的 0.707倍对应的频率为 上限频率或下限频率。由下表可知，中频对应的放大倍数是 85.6793。则上限频 率或下限频率对应的放大倍数应为 60.575左右。故下限频率为fL=9.7757kHZ,上限频率为fH=3.0049MHZ 频带宽度为3.0049MHZ(4)非线性失真当输入为21mA时开始出现明显失真，输出波形如下图所示示波丢ISC1区I(5)验证 Af 1/F1匚诜血3由上图可知 Xf=925.061uV.Xo=61.154mV.又由负反馈中Af=Xo/Xi=61.154F=Xf

18、/Xo1/F=Xo/Xf=66.1081显然Af 1/F四、实验分析：1、在降低放大倍数的同时，可以使放大器的某些性能大大改善2、负反馈使放大器的净入信号有所减小，因而使放大器增益下降，但却改善了放大性能，提高了它的稳定性五、实验结论上述实验结论可知 , 放大电路中加了串联电压负反馈之后， 电路的放大倍数， 输入电阻， 输出电阻，频带宽度以及非线性失真情况都发生了改变，比较之后可以得出以下结论： 串联电压负反馈可以减少电压放大倍数 串联电压负反馈可以增加输入电阻。 串联电压负反馈可以减少输出电阻。 串联电压负反馈可以扩展频带宽度。串联电压负反馈可以改善非线性失真。仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerzi