电路分析实验课件.ppt

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1、实验一实验一基本元件伏安特性测试基本元件伏安特性测试 一、实验目的：一、实验目的：1.1.掌握给出的直读式仪表及直流稳压电源的使用方法掌握给出的直读式仪表及直流稳压电源的使用方法;2.2.掌握测试电压、电流的基本方法掌握测试电压、电流的基本方法;3.3.掌握线性电阻、非线性电阻、理想电压源及实际电压源的概念。掌握线性电阻、非线性电阻、理想电压源及实际电压源的概念。二、实验任务二、实验任务：1.1.测量线性电阻的伏安特性测量线性电阻的伏安特性;2.2.以二极管正向特性为例测试非线性电阻的伏安特性以二极管正向特性为例测试非线性电阻的伏安特性;3.3.测量理想电压源和实际电压源的伏安特性。测量理想电

2、压源和实际电压源的伏安特性。三、实验仪器三、实验仪器：电路实验板、直流稳压电源、万用表、变阻箱电路实验板、直流稳压电源、万用表、变阻箱1.测定线性电阻的伏安特性：测定线性电阻的伏安特性：步骤：调节直流稳压电源步骤：调节直流稳压电源 的输出电压，当伏特表的读数依次为表格中的输出电压，当伏特表的读数依次为表格中 所给的电压值时，读毫安表的读数，并记录在表格中相应电压值所给的电压值时，读毫安表的读数，并记录在表格中相应电压值 的下方。的下方。要求：在坐标纸上绘制线性电阻的伏安特性曲线。要求：在坐标纸上绘制线性电阻的伏安特性曲线。四、实验内容四、实验内容：2.测定非线性电阻的伏安特性：测定非线性电阻的

3、伏安特性：步骤步骤：(1)(1)直流稳压电源直流稳压电源 的输出电压为的输出电压为 ；(2)(2)接上负载后，调节滑动变阻器接上负载后，调节滑动变阻器 ，当伏特表的读数依次为，当伏特表的读数依次为 表格中所给电压值时，读毫安表的读数，并记录在表格中相表格中所给电压值时，读毫安表的读数，并记录在表格中相 应电压值的下方。应电压值的下方。注意：毫安表读数必须满足：注意：毫安表读数必须满足：。要求：在坐标纸上绘制非线性电阻（二极管）的伏安特性曲线。要求：在坐标纸上绘制非线性电阻（二极管）的伏安特性曲线。3.测定理想电压源的伏安特性：测定理想电压源的伏安特性：步骤：步骤：(1)1)不接负载（即不接负载

4、（即 端开路），用伏特表测量端开路），用伏特表测量 端输出端输出 电压为电压为 ；(2)(2)接上负载后，调节变阻箱接上负载后，调节变阻箱 ，当毫安表的读数依次为表格，当毫安表的读数依次为表格 中所给电流值时，读伏特表的读数，并记录在表格中相应中所给电流值时，读伏特表的读数，并记录在表格中相应 电流值的下方。电流值的下方。注意：注意：电阻为防止电压源短路的限流电阻。电阻为防止电压源短路的限流电阻。要求：在坐标纸上绘制理想电压源的的伏安特性曲线。要求：在坐标纸上绘制理想电压源的的伏安特性曲线。4.测定实际电压源的伏安特性：测定实际电压源的伏安特性：步骤：步骤：(1)1)不接负载（即不接负载（即

5、端开路），用伏特表测量端开路），用伏特表测量 端输出端输出 电压为电压为 ；(2)(2)接上负载后，调节变阻箱接上负载后，调节变阻箱 ，当毫安表的读数依次为表格，当毫安表的读数依次为表格 中所给电流值时，读伏特表的读数，并记录在表格中相应中所给电流值时，读伏特表的读数，并记录在表格中相应 电流值的下方。电流值的下方。注意：注意：电阻可以看成实际电压源的内阻。电阻可以看成实际电压源的内阻。要求：在坐标纸上绘制实际电压源的的伏安特性曲线。要求：在坐标纸上绘制实际电压源的的伏安特性曲线。实验二实验二含源单口网络等效电路及其参数的测定含源单口网络等效电路及其参数的测定一、实验目的：一、实验目的：1.1

6、.通过对含源单口网络外特性及其戴维南等效电路外特性的测试、通过对含源单口网络外特性及其戴维南等效电路外特性的测试、比较，加深对等效电路概念的理解比较，加深对等效电路概念的理解;2.2.学习测量等效电路参数的一些基本方法。学习测量等效电路参数的一些基本方法。二、实验任务二、实验任务：1.1.测定一个给定的含源单口网络端纽的伏安特性测定一个给定的含源单口网络端纽的伏安特性;2.2.测定该给定的含源单口网络的戴维南等效电路参数，并测试其测定该给定的含源单口网络的戴维南等效电路参数，并测试其等效电路端纽的伏安特性。等效电路端纽的伏安特性。三、实验仪器三、实验仪器：电路实验板、直流稳压电源、万用表、变阻

7、箱电路实验板、直流稳压电源、万用表、变阻箱1.含源单口网络端钮含源单口网络端钮VAR测定测定:步骤：调节步骤：调节 端负载端负载(变阻箱变阻箱 )依次为表格中所给的电阻值，读伏特依次为表格中所给的电阻值，读伏特 表读数，并记录在表格中相应电阻值的下方，课后计算电流表读数，并记录在表格中相应电阻值的下方，课后计算电流 。要求：在坐标纸上绘制含源单口网络的外特性曲线。要求：在坐标纸上绘制含源单口网络的外特性曲线。四、实验内容四、实验内容：2.等效电路参数测定：等效电路参数测定：(1)(1)测量开路电压测量开路电压 ：步骤：将毫安表串接在步骤：将毫安表串接在 端，读短路电流端，读短路电流 。步骤：将

8、伏特表接在步骤：将伏特表接在 端，读开路电压端，读开路电压 。(2)(2)测量短路电流测量短路电流 ：调节变阻箱调节变阻箱 ，当，当 时，时，(3)(3)测量等效内阻测量等效内阻 :a.a.短路法：短路法：b.b.半压法：半压法：步骤：调节步骤：调节 端负载端负载(变阻箱变阻箱 )依次为表格中所给的电阻值，读伏特依次为表格中所给的电阻值，读伏特 表读数，并记录在表格中相应电阻值的下方，课后计算电流表读数，并记录在表格中相应电阻值的下方，课后计算电流 。注意：注意：的电压值为测得的开路电压的电压值为测得的开路电压 ；的电阻值为半压法测得的等效内阻。的电阻值为半压法测得的等效内阻。要求：绘制该戴维

9、南等效电路的外特性曲线要求：绘制该戴维南等效电路的外特性曲线(和第一个小实验的曲线画和第一个小实验的曲线画 在同一坐标轴中，以便对比二者是否等效在同一坐标轴中，以便对比二者是否等效)。3.戴维南等效戴维南等效:实验五实验五RCRC一阶电路响应的研究一阶电路响应的研究 一、实验目的：一、实验目的：1.1.掌握掌握RCRC一阶动态电路零状态响应和零输入响应的概念一阶动态电路零状态响应和零输入响应的概念;2.2.学习双踪示波器的使用方法，并能初步掌握用示波器测量电信号学习双踪示波器的使用方法，并能初步掌握用示波器测量电信号参数的方法。参数的方法。二、实验任务二、实验任务：1.1.研究研究RCRC一阶

10、动态电路在方波信号输入下的零状态响应一阶动态电路在方波信号输入下的零状态响应;2.2.研究研究RCRC一阶动态电路在窄带信号输入下的零输入响应。一阶动态电路在窄带信号输入下的零输入响应。三、实验仪器三、实验仪器：电路实验板、双踪示波器电路实验板、双踪示波器1.RC1.RC一阶电路的零状态响应一阶电路的零状态响应:四、实验内容四、实验内容：电路图：电路图：输入信号：输入信号：步骤：步骤：(1)(1)输入信号按要求调好后加在输入信号按要求调好后加在RCRC一阶电路的输入端，用示波器的一阶电路的输入端，用示波器的 1 1通道通道(CH1)(CH1)测输入信号，测输入信号，2 2通道通道(CH2)(C

11、H2)测输出信号；测输出信号；(2)(2)在示波器上观察到以下零状态响应波形时，求稳态值在示波器上观察到以下零状态响应波形时，求稳态值 和时间常数和时间常数 在示波器上直接读出稳态值在示波器上直接读出稳态值 ，算出，算出 ，在纵轴上找到该电压值对应的点，通过该点做水平线和响应波形在纵轴上找到该电压值对应的点，通过该点做水平线和响应波形 交于一点，再通过该点做垂线和横轴相交，读出时间常数交于一点，再通过该点做垂线和横轴相交，读出时间常数 。要求：求出稳态值要求：求出稳态值 和时间常数和时间常数 ，画出输入、输出波形及求时间，画出输入、输出波形及求时间 常数常数 的放大图。的放大图。2.RC2.R

12、C一阶电路的零输入响应一阶电路的零输入响应:电路图：电路图：输入信号：输入信号：步骤：步骤：(1)(1)输入信号按要求调好后加在输入信号按要求调好后加在RCRC一阶电路的输入端，用示波器的一阶电路的输入端，用示波器的 1 1通道通道(CH1)(CH1)测输入信号，测输入信号，2 2通道通道(CH2)(CH2)测输出信号；测输出信号；(2)(2)在示波器上观察到以下零输入响应波形时，求初始值在示波器上观察到以下零输入响应波形时，求初始值 和时间常数和时间常数 在示波器上直接读出初始值在示波器上直接读出初始值 ，算出，算出 ，在纵轴上找到该电压值对应的点，通过该点做水平线和响应波形在纵轴上找到该电

13、压值对应的点，通过该点做水平线和响应波形 交于一点，再通过该点做垂线和横轴相交，读出时间常数交于一点，再通过该点做垂线和横轴相交，读出时间常数 。要求：求出初始值要求：求出初始值 和时间常数和时间常数 ，画出输入、输出波形及求时间，画出输入、输出波形及求时间 常数常数 的放大图。的放大图。实验八实验八RLCRLC二阶电路响应的研究二阶电路响应的研究 一、实验目的：一、实验目的：1.1.掌握掌握RLCRLC串联二阶电路零状态响应和零输入响应的基本概念，并串联二阶电路零状态响应和零输入响应的基本概念，并掌握固有频率的概念掌握固有频率的概念;2.2.认识状态轨迹线及其含义；认识状态轨迹线及其含义；.

14、加强双踪示波器功能使用的训练加强双踪示波器功能使用的训练。二、实验任务二、实验任务：1.1.研究研究RLCRLC二阶动态电路在方波信号输入下零状态响应的三种波形二阶动态电路在方波信号输入下零状态响应的三种波形;2.2.研究研究RLCRLC二阶动态电路在窄带信号输入下零输入响应的三种波形，二阶动态电路在窄带信号输入下零输入响应的三种波形，并理论计算其固有频率。并理论计算其固有频率。三、实验仪器三、实验仪器：电路实验板、双踪示波器电路实验板、双踪示波器1.RLC1.RLC二阶电路的零状态响应二阶电路的零状态响应:四、实验内容四、实验内容：电路图：电路图：输入信号：输入信号：步骤：步骤：(1)(1)

15、输入信号按要求调好后加在输入信号按要求调好后加在RLCRLC二阶电路的输入端，用示波器的二阶电路的输入端，用示波器的 1 1通道通道(CH1)(CH1)测输入信号，测输入信号，2 2通道通道(CH2)(CH2)测输出信号；测输出信号；(2)(2)调节变阻箱调节变阻箱R R，在示波器上观察，在示波器上观察RLCRLC二阶电路零状态响应二阶电路零状态响应 的三的三 种波形（欠阻尼，临界阻尼和过阻尼种波形（欠阻尼，临界阻尼和过阻尼 ）。）。要求：在同一坐标轴下绘制要求：在同一坐标轴下绘制RLCRLC二阶电路零状态响应二阶电路零状态响应 的三种波形（欠的三种波形（欠 阻尼，临界阻尼和过阻尼阻尼，临界阻

16、尼和过阻尼 ）。）。2.RLC2.RLC二阶电路的零输入响应二阶电路的零输入响应:电路图：电路图：输入信号：输入信号：步骤：步骤：(1)(1)输入信号按要求调好后加在输入信号按要求调好后加在RLCRLC二阶电路的输入端，用示波器的二阶电路的输入端，用示波器的 1 1通道通道(CH1)(CH1)测输入信号，测输入信号，2 2通道通道(CH2)(CH2)测输出信号；测输出信号；(2)(2)调节变阻箱调节变阻箱R R，在示波器上观察，在示波器上观察RLCRLC二阶电路零输入响应二阶电路零输入响应 的三种的三种 波形（欠阻尼，临界阻尼和过阻尼波形（欠阻尼，临界阻尼和过阻尼 ），并记下临界状态下的），并

17、记下临界状态下的 值；值；(3)(3)取取 ，测试，测试 ，和和 ，并理论计算固有频率，并理论计算固有频率 和和 。为相邻的两个波峰或波谷的时间差；为相邻的两个波峰或波谷的时间差；，为波峰或波谷的电压值。为波峰或波谷的电压值。要求：在同一坐标轴下绘制要求：在同一坐标轴下绘制RLCRLC二阶电路零输入响应二阶电路零输入响应 的三种波形（欠阻的三种波形（欠阻 尼，临界阻尼和过阻尼尼，临界阻尼和过阻尼 ），并求出固有频率），并求出固有频率 和和 。3.RLC3.RLC二阶电路零输入响应的状态轨迹线二阶电路零输入响应的状态轨迹线:电路图：电路图：步骤：步骤：(1)1)输入信号按要求调好后加在输入信号按

18、要求调好后加在RLCRLC二阶电路的输入端，用示波器的二阶电路的输入端，用示波器的 1 1通道通道(CH1)(CH1)测电容测电容 两端信号，两端信号，2 2通道通道(CH2)(CH2)测电阻测电阻 两端信号；两端信号；(2)2)将示波器置于将示波器置于 工作方式下，观察工作方式下，观察 平面上构成的轨迹图形。平面上构成的轨迹图形。要求：在示波器上观察要求：在示波器上观察RLCRLC二阶电路零输入响应的状态轨迹线。二阶电路零输入响应的状态轨迹线。实验十一实验十一 R R、L L、CC阻抗频率特性阻抗频率特性一、实验目的：一、实验目的：1.1.初步建立元件或电路频率特性的概念以及测试方法初步建立

19、元件或电路频率特性的概念以及测试方法;2.2.加强双踪示波器使用的学习加强双踪示波器使用的学习。二、实验任务二、实验任务：1.1.测量测量R R、L L、CC三元件阻抗模的频率特性三元件阻抗模的频率特性;2.2.测量测量R R、L L、CC三元件的相频特性；三元件的相频特性；.观察观察R R、L L、CC三元件各自的状态轨迹线。三元件各自的状态轨迹线。三、实验仪器三、实验仪器：电路实验板、正弦信号发生器、交流毫伏表、双踪示波器电路实验板、正弦信号发生器、交流毫伏表、双踪示波器四、实验内容四、实验内容：1.1.单个元件阻抗频率特性测试：单个元件阻抗频率特性测试：步骤：正弦信号发生器的输出电压有效

20、值始终保持在步骤：正弦信号发生器的输出电压有效值始终保持在 ，改变其频率，改变其频率 如下表所示，用交流毫伏表测量如下表所示，用交流毫伏表测量 间的电压，并将测试数据填入间的电压，并将测试数据填入 下表：下表：要求：在同一坐标轴中画出要求：在同一坐标轴中画出 单个元件的单个元件的 （阻抗（阻抗-频率）频率）特性曲线。特性曲线。2.R2.R、L L、CC三元件的相位测量：三元件的相位测量：步骤：步骤：时，在示波器上观察时，在示波器上观察 和和 的电压、电流相位关系；的电压、电流相位关系；时，在示波器上观察时，在示波器上观察 的电压、电流相位关系。的电压、电流相位关系。要求：用文字描述要求：用文字

21、描述 三元件电压、电流的超前滞后关系及相位差。三元件电压、电流的超前滞后关系及相位差。3.3.观察观察R R、L L、CC单个元件的状态轨迹线单个元件的状态轨迹线:步骤：将示波器置于步骤：将示波器置于 工作方式下，观察工作方式下，观察 平面上构成的轨迹图形：平面上构成的轨迹图形：要求：简单画出轨迹图形，并测出长、短轴数据。要求：简单画出轨迹图形，并测出长、短轴数据。实验十二实验十二 RLCRLC串联带通电路和谐振串联带通电路和谐振一、实验目的：一、实验目的：1.1.学习和研究电路的频率响应，加深正弦稳态网络函数概念的理解学习和研究电路的频率响应，加深正弦稳态网络函数概念的理解;2.2.研究电路

22、的谐振现象以及参数对谐振特性的影响研究电路的谐振现象以及参数对谐振特性的影响。二、实验任务二、实验任务：1.1.完成完成RLCRLC串联电路策动点阻抗频率特性的测量串联电路策动点阻抗频率特性的测量;2.2.完成完成RLCRLC串联带通电路频率特性的测量。串联带通电路频率特性的测量。三、实验仪器三、实验仪器：电路实验板、正弦信号发生器、交流毫伏表、双踪示波器电路实验板、正弦信号发生器、交流毫伏表、双踪示波器四、实验内容四、实验内容：1.RLC1.RLC串联电路的谐振曲线：串联电路的谐振曲线：步骤：正弦信号发生器的输出电压有效值始终保持在步骤：正弦信号发生器的输出电压有效值始终保持在 ，改变其频率

23、，改变其频率 使其在以下范围内变化使其在以下范围内变化 ，在，在 和和 两种情况下分别测试两种情况下分别测试 值，并将数据填入下表：值，并将数据填入下表：要求：在同一坐标轴中以要求：在同一坐标轴中以 为横坐标，为横坐标，(为为 的最大值的最大值)为纵坐为纵坐 标，分别画出标，分别画出 和和 的谐振曲线。的谐振曲线。2.RLC2.RLC串联电路的电压、电流相位关系串联电路的电压、电流相位关系:步骤：在正弦信号发生器的输出频率分别为步骤：在正弦信号发生器的输出频率分别为 、时，用示波器时，用示波器 观察观察RLCRLC串联电路的电压、电流相位关系。串联电路的电压、电流相位关系。要求：用文字描述：正

24、弦信号发生器的输出频率分别为要求：用文字描述：正弦信号发生器的输出频率分别为 、时，时，RLCRLC串联电路的电压、电流的超前滞后关系及相位差，并指出串联电路的电压、电流的超前滞后关系及相位差，并指出 它们的性质它们的性质(阻性、感性、容性阻性、感性、容性)。3.3.理论计算参数理论计算参数:综合实验综合实验 万用表的设计与装调万用表的设计与装调一、实验目的：一、实验目的：1.1.初步了解电路设计的思路初步了解电路设计的思路;2.2.通过该大型实验，巩固电路理论知识，提高综合应用知识的能力通过该大型实验，巩固电路理论知识，提高综合应用知识的能力 和实际动手能力；和实际动手能力；3.3.能正确使

25、用万用表，读懂实际万用表电路，具备初步的维修能力。能正确使用万用表，读懂实际万用表电路，具备初步的维修能力。二、实验任务二、实验任务：1.1.理论课结束后，课下完成理论计算，并写出预习报告；理论课结束后，课下完成理论计算，并写出预习报告；.在实验室规定的学时内，完成一台指针式万用表的设计、装配和在实验室规定的学时内，完成一台指针式万用表的设计、装配和 调试任务。调试任务。三、实验仪器三、实验仪器：万用表装调实验板、直流稳压电源、模拟万用表万用表装调实验板、直流稳压电源、模拟万用表 数字万用表、电烙铁、相应工具及元器件数字万用表、电烙铁、相应工具及元器件四、实验要求：四、实验要求：根据给定条件，

26、设计一只闭路式模拟万用表。其分流器为根据给定条件，设计一只闭路式模拟万用表。其分流器为所有所有 量程公用，并且直流电流量程公用，并且直流电流 档和直流电压档和直流电压 档共用。档共用。1.1.给定条件（表头参数）给定条件（表头参数）表头满偏转电流表头满偏转电流 ；表头等效电阻；表头等效电阻 。2.2.直流电流测量共直流电流测量共4 4档量程：档量程：3.3.直流电压测量共直流电压测量共3 3档量程：档量程：4.4.交流电压测量共交流电压测量共2 2档量程：档量程：5.5.直流电阻测量共直流电阻测量共3 3档量程：档量程：6.6.误差：误差：所有量程的测量相对误差均控制在小于或等于百分之五以内。所有量程的测量相对误差均控制在小于或等于百分之五以内。五、实验原理及参数计算：五、实验原理及参数计算：参照实验指导书中的实验四万用表的设计与装调。参照实验指导书中的实验四万用表的设计与装调。六、结构原理总图：六、结构原理总图：