负阻变换器1_百度文库.

1、一、封面：名称：负阻抗变换器电路设计实验项目引导书作者：宣宗强单位：西安电子科技大学电工电子实验中心二、内容（均用小四号字）：1题目： 负阻抗变换器电路设计2任务及目的：1. 学习和了解负阻抗变换器的特性。2. 研究如何用运算放大器构成负阻抗变换器。3. 了解有源器件在线性范围内工作的条件。3涉及知识点及创新点（培养学生的创新点）、实验原理 ：1. 负阻抗变换器是用一块运算放大器构成的电流反向型负阻抗变换器。其电路图如图1-3 虚线部分所示图 1-3运算放大器输出端电压，再根据理想运算放大器，同相输入端“”和反相输入端“”之间的“虚短”特性，可得，即；根据“虚断”特性，可得，。带入上式可得，。

2、根据负载 Z1 上的端电压和电流的参考方向，有，因此从输入端U1 看入的输入阻抗。2. 若负载 Z1 为 R 与 C 串联连接的容性负载，并在输入端口并联电阻 R，则该电路的输入阻抗可等值为 R 与L 串联的感性负载，等值电感。这是因为，负载阻抗Z1 经负阻抗变换器变换成（ Z1），输入阻抗Zin 可看作 R 与负阻抗（ Z1）的并联等值阻抗，即令，故其等值电感为。4实施方法课外5教学时数 86实验内容1负阻抗变换器图 1-12. 阻抗逆变作用观察与测量电路图 1-23、实验内容1. 测量负阻阻值。2. 测量负阻的伏安特性。3. 用示波器观察电容经阻抗逆变后的电压和电流波形。4、实验数据记录、

3、计算1. 电压固定，改变负载，读电压、电流，计算负阻抗；2.按图 1-1 所示接线，电源电压固定为8V 左右， R0 为 51 ，负载 Z1 用电阻箱分别取1k、 1.2 k 、 1.4k 、 1.6k 、 1.8k 、 2k。分别记录以上几种情况下的电压表读数u1i 11中，计算等值负阻抗，并与理论值相比、电流表读数。实验后，将实验数据填入表较。表 13. 负载固定，改变电压，测取负阻抗，画出伏安特性曲线；按图 1-3 所示接线， R0 为 51 ，负载 Z1 取 1k，在 1V 8V 范围内，改变电源电压。依次取 5 个工作点，分别记录以上几种情况下的电压表、电流表读数。实验后，将实验数据

4、填入表2 中。绘出此种情况下的负阻抗伏安特性曲线，并与理论伏安特性曲线相比较。表 2图 1-4 负阻抗伏安特性曲线4. 电路仿真仿真软件用 Multisim1. 按图 1-5 所示连接电路。信号源为正弦交流电压源，振幅为1V, 频率为 3KHZ,采样电阻 r0=10 , 电阻 R1=R2=51，负载电阻 R5=1K. 双踪示波器的连接如图所示。图 1-5双踪示波器 A通道测电源电压， B通道测采样电阻r0 两端电压（即间接测输入电流）。得出仿真结果如图1-6 所示。图 1-6负阻的 u i 特性由此可得，负阻两端电压与电流相位相差- 180°。5. 阻抗逆变作用的观察与测量。用示波器

5、可以观察到， US 信号的相位超前于Ur0 的电压信号（即电压相量超前于电流相量），所以此时电路负载的性质为感性。因此断定容性负载经负阻抗转换器后，其性质变成感性。用仿真软件 Multisim仿真图 1-2 。仿真原理图和仿真结果分别如图1-7 和图1-8 。图 1-7 仿真原理图由图 1-8 可见，通道 A 的电压信号（ US）的相位超前于通道B（ Ur0 ）的电压信号。即容性负载经负阻抗转换器后，其性质变成感性。同理，可推断感性负载经负阻抗转换器后，其性质变成容性。图 1-8附实物实验板7所需仪器设备实验板 1块数字示波器1 台信号发生器1 台直流稳压电源 1 台电阻箱 1个电容箱 1个数

6、字万用表2 个计算机 1台8参考资料1 程增熙 于建国 杨荣录 王亚聪 电路、信号与系统实验西安电子科技大学出版社2003 年 6月2 吴大正 王松林 王玉华 电路基础 西安电子科技大学出版社2005年 6月3 傅丰林 陈健 模拟电子线路 西安电子科技大学出版社2001年 1月5 71/jpkc/dianlu/website/experiment/sy14.htm6 77/course/dianlu/circuit_V2/experiment/content/14.htm8 1/jxwz/shiyanshi/shynr/zhidaoshu/dl13.htm9 10 11 http:/en.