受控源的特性曲线实验报告

受控源的特性曲线 实验报告 化学实验报告单总流体力学实验报告观察种子结构实验报告观察种子结构实验报告单观察种子的结构实验报告单 实验名称:受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的特性曲线 课程名称 电路原理 班级 指导教师 实验学生姓名 实验日期 实验设备台号 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 日期 一(实验目的: 1( 加深对受控源的理解。 2( 熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法，了解运算放大器的应用。 3( 掌握受控源特性的测量方法。 二(实验原理与说明: 1( 受控源是双口元件，一个为控制端口，另一个为受控端口。受控端口的电流或电压受到控制端口的电流或电压的控制。根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类: 图6-1 受控源 (1) 电压控制电压源(VCVS)，如图6-1(a)所示，其特性为: u,,,usc i,0 c (2) 电压控制电流源(VCCS)，如图6-1(b)所示，其特性为: i,g,u smc i,0c ? 电流控制电压源(CCVS)，如图6-1(c)所示，其特性为: u,,,isc u,0c ? 电流控制电流源(CCCS)，如图6-1(d)所示，其特性为: i,,,isc u,0c 2( 运算放大器与电阻元件组成不同的电路，可以实现上述四种类型的受控源。各电路特性分析如下。 (1) 电压控制电压源(VCVS): 运算放大器电路如图6-2所示。由运算放大器输入端“虚短”特性可知: u,u,u，,1 u1 ,iR2R2 由运算放大器的“虚断”特性，可知: i,i RR12 u1，，u,i,R，i,R,R，R 2R1R21212R2 ,,R1,,,1，,u,,,u 式(6-1) 11,,R2,, uu即运算放大器的输出电压受输入电压控制。其电路模型如图6-1(a)所示。12 转移电压比: R1 ,,1，R2 该电路是一个同相比例放大器，其输入与输出有公共接地端，这种连接方式称为共地连接。 (2) 电压控制电流源(VCCS): 运算放大器电路如图6-3所示。根据理想运放“虚短”、“虚断”特性，输出 u1,,电流为: 式(6-2) ii2RR 该电路输入，输出无公共接地点，这种连接方式称为浮地连接。 (3) 电流控制电压源(CCVS): 运算放大器电路如图6-4所示。根据理想运放“虚短”，“虚断”特性，可推得: 式(6-3) u,,i,R,,i,R2R1 即输出电压受输入电流的控制。其电路模型如图6-1(c)所示。转移电ui21 阻为: u2,,,,R 式(6-4) i1 (4) 电流控制电流源(CCCS) 运算放大器电路如图6-5所示。由于正相输入端“+”接地，根据“虚短”、“虚断”特性可知，“?”端为虚地，电路中a点的电压为: u,,i,R,,i,R,,i,R aR111R212 R1i,i所以， R12R2 输出电流: ,,RR11,,i,i，i,i，i,1，i 式(6-5) 2RR11112,,RR22,, 即输出电流只受输入电流的控制，与负载R无关。它的电路模型如图6-1iiL12 (d)所示。转移电流比: iR21 式(6-6) ,,,1，iR12 三(实验设备: 名称 数量 型号 1( 直流稳压电源 1台 0~30V可调 (MC1032) 1台 ?15V电源 (MC1034) 2( 万用 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1台 3( 直流数字电压电流表 1台 4( 电阻 19只 1k,*3 1.5k,*1 2k,*2 3k,*1 4.7k,*1 10k,*2 15k,*1 33k,*1 5( 集成运算放大器 1块 LM741 6( 电位器 1只 100k,/0.25W 7( 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 8( 实验用9孔插件方板 1块 297mm × 300mm 四(实验内容: 1( 测试电压控制电压源特性 (1) 实验电路如图6-6所示。 (2) 根据表6-1中内容和参数，自行给定U值，1 测试VCVS的转移特性U=f (U)，计算α值，21 并与理论值比较。(理论值计算可参考式6-1) 表6-1 VCVS的转移特性 R=R=1k, R=10k, 12L 给定值 U (V) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 1 测试值 U (V) 2 计算值 α (3) 根据表6-2中内容和参数，自行给定R值，测试VCVS的负载特性U=f (R)，计算αL2L值，并与理论值比较。 表6-2 VCVS的负载特性U=f (R) 2L R= 1k, R=2k, U=1V 121 给定值 R(k,) 3.0 4.7 10 15 33 L 测试值 U (V) 2 计算值 α (4) 根据表6-3中内容和参数，自行选择R值， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 出不同电压转移比的受控电压源，计1 算α值，并与理论值比较。 表6-3 VCVS的不同电压转移比 R= 1k, R=2k, U=1V 2L1 给定值 R(k,) 1 1.5 2.0 3.0 4.7 1 测试值 U(V) 2 计算值 α 2( 测试电压控制电流源特性 (1) 实验电路如图6-7所示。 (2) 根据表6-4中内容，测试VCCS的转移特性I=f 2 gm(U)，并计算值，并与理论值比较。(可参考式6-2) 1 表6-4 VCCS的转移特性I2=f (U1) R= 1k, R=2k, 1L 给定值 U(V) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 1 测试值 I(mA) 2 计算值 g m gm(3) 根据表6-5中内容，测试VCCS输出特性I=f (R)，并计算值。 2L 表6-5 VCCS输出特性I2=f (RL) R= 2k, U =1V 11 给定值 R(k,) 3 4.7 10 15 33 L 测试值 I(mA) 2 g计算值 m 3( 测试电流控制电压源特性 (1) 实验电路如图6-8所示。 (2) 根据表6-6中内容，测试CCVS ,的转移特性U=f (I)，并计算值，21 并与理论值进行比较。(可参考式6-4) 表6-6 CCVS的转移特性U2=f (I1) R= 1k, R=2k, 1L 给定值 I(mA) 0.1 0.2 0.4 0.8 1 1.5 2 2.5 4 1 测试值 U(V) 2 ,计算值 (,) (3) 根据表6-7中内容，测试CCVS输出特性U=f (R)，并计算r值。 2L 表6-7 CCVS输出特性U2=f (RL) R= 2k, I=1.5mA 11 给定值 R(k,) 3 4.7 10 15 33 L 测试值 U(V) 2 ,计算值 (,) 4( 测试电流控制电流源特性 (1) 实验电路如图6-9所 示 (2) 根据表6-8中内容， 测试CCCS的转移特性 I=f (I)，并计算β值，与21 理论值进行比较(可参考 式6-5) 表6-8 CCCS的转移特性I2=f (I1) R= 1k, R= 1k, R=2k, 12L 给定值 I(mA) 0.1 0.2 0.4 0.8 1 1.5 2 2.5 4 1 测试值 I(mA) 2 R1,,1，计算值 R2 ,(3) 根据表6-9中内容，测试CCCS输出特性I=f (R)，并计算值。 2L 表6-9 CCCS输出特性I2=f (RL) R= 2k, R= 1k, I=0.5mA 121 给定值 R(k,) 3.0 4.7 10 15 33 L 测试值 I(mA) 2 R1,,1，计算值 R2 三(实验结论 四(实验体会 五(思考题 1( 用所测数据计算各受控源系统，并与理论值进行比较，分析误差原因。 2( 总结运算放大器的特点，以及你对此实验的体会。