积分器与特性曲线的观测.doc

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装 订 线

实验报告

课程名称： 电路与电子技术实验 指导老师： 成绩：
实验名称： 积分器与特性曲线的观测 实验类型： 电子电路实验 同组学生姓名：
一、实验目的 二、实验内容
三、主要仪器设备 四、实验数据记录、处理与分析
五、思考题及实验心得

一、 实验目的
1、熟悉电路元件的特性曲线；
2、学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法；
3、掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法；
4、学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法；
5、有源与无源积分器的设计与应用；

二、 实验内容
1、设计实验方案，用示波器观测电容的特性曲线；
2、设计实验方案，用示波器观测铁心电感线圈的特性曲线；

三、 主要仪器设备
集成运算电路实验板、通用运算放大器ua741、电阻电容等元器件、MS8200G型数字多用表；XJ4318型双踪示波器；XJ1631数字函数信号发生器；DF2172B型交流电压表；HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源 。

四、 实验数据记录、处理与分析
积分器是实现对输入信号进行积分运算的电路。
积分器具有广泛的用途，如A／D转换器、压控振荡器、波形发生器、扫描电路等许多方面都用到它，是一种重要的基本电路。

积分器的基本工作原理

① 【无源积分器用于电容特性曲线的观测】
实验仿真：

实验记录：（实验时参数采用仿真时的参数）

② 【有源积分器用于电容特性曲线的观测】

实验仿真

实验记录

电容的波形很难调，波形很不好，且XY之后出来是椭圆，并不像仿真一样是斜线。因此在实验时还应该注意调节，尽量减少误差。

③ 【磁滞曲线的观测】
铁磁材料在外磁化场作用下可被强烈磁化，故磁导率μ很高。另一特征是磁滞，就是磁化场作用停止后，铁磁物质仍保留磁化状态。用图形表示铁磁物质磁滞现象的曲线称为磁滞回线。
实验仿真
A. OrCAD仿真的磁滞曲线
仿真电路：

在不同参数下的磁滞曲线：

B. Simulink仿真
1)激励源模块，在【ectrical Sources】中
2)变压器、电阻和电容在【ement]中，其中变压器要用线性变压器(Linear Transformer)，且要将属性设置对话框的第三个绕组的勾去掉。电阻、电容用Series RLCBranch。取电阻时，电容选项输入 ，电感选项输入0；取电容时，电阻选项为0，电感选项输入0
3)在Measurements中选二个表【hage Me~urement】，在Sinks中选双踪示波器(XY Graph )

实验记录
方案解读：

1.截面S=124mm2，平均磁路长度L=130mm，N1 =N2 =100匝。
2.取样电阻R1=5.5 W，积分电阻R2=30KW，积分电容C = 3.0mF，保证R2>>1/wC。注意：R2不能小于10 kW，C不能小于1.0mF，否则磁滞回线会畸变。
3.励磁信号源为正弦波，频率在20~200Hz连续可调

⑴用示波器观察磁化曲线：
老师提供的电路出的磁化曲线波形：

自己实验做的磁化曲线波形：

㈡描点法绘制磁化曲线与磁滞回线
60Hz下H与B的关系如下：
H（×3.75×10^3A/m）
148
259
333
444
555
666
777
888
μ
15.5
26.8
37.1
45.4
54.7
62.9
68.1
75.3
H（×3.75×10^3A/m）
1036
1147
1295
1406
1591
1702
1887
2072
μ
81.5
85.6
90.7
95.9
100
105.2
109.3
113.4
所以可以绘制磁滞曲线如下：

同时也可测得B与H的关系如下：
(1)测量磁滞回线时，以纵坐标为基准，每个纵坐标测出对应的两个横坐标，记录数据；
（2）测量磁化曲线时，从零点开始，逐步增大励磁正弦信号幅度直到磁化曲线饱和，从而得到起始磁化曲线。
B
-100
-85.6
-76.3
-70.1
-65
-58.8
-50.5
H1
-1591
-1258
-1073
-999
-925
-851
-740
H2
-1443
-962
-703
-555
-444
-333
-222
B
-34
-25.8
-17.5
-9.3
0
7.2
16.5
H1
-592
-518
-481
-407
-370
-296
-259
H2
0
74
148
222
259
333
370
B
33
41.3
49.5
56.7
65
73.2
81.5
H1
-111
0
111
185
333
518
740
H2
518
555
666
740
814
962
1110
所以可以到的磁滞回线如下：