电工电子综合实践四川大学.doc

四川大学网络教育学院实践课程报告实践课程 电工电子综合实践 校外学习中心 伊春学习中心 专 业 电气工程及其自动化 层 次 专升本 年 级 08秋 学生姓名 陈威 学 号 200809128493 2012年 08 月 06 日实验一 L、C元件上电流电压的相位关系一、 实验目的：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。2、学习用示波器测量电流、电压相位差的方法。3、学习用数字相位计进行相位测量。二、实验内容1、用示波器分析电感L上电流、电压的数量关系。（1）、L=2mH R=10f=10KHz UsP-P=1.5V(理论计算：XL=125.6，Z=126， IRP-P=0.0119A ,URP-P=0.119V，ULP-P=1.495V，阻抗角=85.45O)测出电感上电流与电压的波形如下图：（1）实测：f=10KHz ，UsP-P=1.5V 时，测得：URP-P=0.13V，IRP-P=0.013A，ULP-P=1.5V，电感L上电流、电压的数量关系：ULP-P=ILP-P *XL=0.013*2*3.14*10*1000*2*0.001=1.632V其中：XL =2*3.14*10*1000*2*0.001=125画出电感上电流与电压的相位关系：（2）f=10KHz ，UsP-P=3V(理论计算：XL=125.6，Z=126， IRP-P=0.0238A URP-P=0.238V，ULP-P=2.99V，阻抗角=85.45O)实测：实测：f=10KHz ，UsP-P=3V ，URP-P=0.24V，IRP-P=0.024A，ULP-P=1.5V，电感L上电流、电压的数量关系：ILP-P=IRP-P=URP-P/R=（0.24/10）=24mAULP-P=ILP-P*XL=0.024*2*3.14*10*1000*2*0.001=3.0144VXL =2*3.14*10*1000*2*0.001=125.6（3）f=20KHz ，UsP-P=3V(理论计算：XL=251.2，Z=251.4， IRP-P=0.0119A URP-P=0.119V，ULP-P=2.99V，阻抗角=87.7O)实测：IRP-P=0.012A，URP-P=0.12V，ULP-P=3.0V分析电感L上电流、电压的数量关系：ILP-P=IRP-P=URP-P/R=（0.12/10）=12mAULP-P=ILP-P*XL=0.012*2*3.14*20*1000*2*0.001=3.014VXL =2*3.14*20*1000*2*0.001=251.2电感上的电压比电流超前：=（12.5/50）*360=90O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。2、用示波器的波形测量法和李沙育图形法测量f=10KHz，UsP-P=3V时，UL与IL间的相位关系。（1）电感上电流与电压的波形：电感上的电压比电流超前：=（12.5/50）*360=90O（2）李沙育图形法：=arcsin(2Y/2B)=arcsin(2.4/2.4)= 90O相位计测得：=89.9503、用示波器分析电容C上电流、电压的数量关系（1） f=10Khz，Usp-p=1.5V(理论计算：Xc=159，Z=159.3,IRp-p=9.4mA,Ucp-p=1.49V)实测：URp-p=93.5mV，Ucp-p=1.45V分析电容上电流与电压的数量关系：IRP-P=ICP-P=URP-P/R=（93.5/10）=9.35mAUCP-P= ICP-P*XC=159*9.4=1.5V（2） 使f=10KHz，Usp-p=3V，测得：URP-P=187.5mV，UCP-P=3.1V分析电容上电流与电压的数量关系：IRP-P=ICP-P=URP-P/R=（187.5/10）=18.75mAUCP-P= ICP-P*XC=159*18.75=2.98V4、用李沙育图形和波形法测Uc和Ic之间的相位关系。电容上电流比电压超前：=（25/100）*360=90O=arcsin(2Y/2B)=arcsin(3.0/3.0)= 90O相位计测得：=89.8705、将测量数据列入表1-1中L=1.82mHUSP-PURP-PIRP-Poaob2B2Y波形法f=10KHz1.5V0.13V0.013AXXXXXX3V0.24V0.024AXXXXXXf=20KHz3V0.12V0.012AXXXXXX波形法3V0.24V0.024A12.550XX90O89.950李沙育法3VXXXX2.42.490O89.950C=0.1uFf=10KHz1.5V93.5mV9.35mAXXXXXX3V187.5mV 18.75mAXXXXXXf=20KHz3V0.375V37.5mAXXXXXX波形法3V187.5mV18.75mA25100XX90O89.870李沙育法3V187.5mV18.75mAXX3.03.090O89.870三、实验分析：1、用实验数据说明L、C上电流、电压的数值关系。分析：通过实验数据的分析，可以得出：电感上的电压与电流之间的关系符合 UL=IL*XL(XL=2fL)电容上的电压与电流之间的关系符合 UC=IC*XC(XC=1/(2fC)四、实验结论：通过电感、电阻的串联试验，可得出电感上电压比电流超前90O通过电容、电阻的串联试验，可得出电容上电流比电压超前90O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。实验二 负反馈电路一、 实验目的：1加深对负反馈放大电路放大特性的理解。2学习负反馈放大电路静态工作点的测试及调整方法。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。掌握负反馈对放大电路动态参数的影响。二、 实验原理： 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。三、 实验步骤 1.两级阻容耦合放大电路（无反馈）两级阻容耦合放大电路图（1） 测输入电阻及放大倍数 由图可得输入电流Ii=107.323nA输入电压Ui=1mA输出电压Uo=107.306mV. 则由输入电阻Ri=Ui/Ii=9.318kOhm.放大倍数Au=Uo/Ui=107.306（2）测输出电阻输出电阻测试电路由图可得输出电流Io=330.635nA.则输出电阻Ro=Uo/Io=3.024kOhm.（3）频率响应幅频相应与相频相应由左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601.1943则上限频率或下限频率对应的放大倍数应为425.044左右。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时开始出现明显失真，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有串联电压负反馈的两级阻容耦合放大电路图（1）测输入电阻及放大倍数由图可得输入电流Ii=91.581nA.输入电压Ui=1mA.输出电压Uo=61.125mV. 则由输入电阻Ri=Ui/Ii=10.919kOhm.放大倍数Au=Uo/Ui=61.125（2）测输出电阻由图可得输出电流Io=1.636uA. 则输出电阻Ro=Uo/Io=611.247Ohm（3）频率响应幅频相应与相频相应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（5）验证Af1/F 由上图可知Xf=925.061uV.Xo=61.154mV.又由负反馈中Af=Xo/Xi=61.154 F=Xf/Xo 1/F=Xo/Xf=66.1081显然Af1/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。