電工電子學(二)實驗

1、實驗一 直流電路一、實驗目的1驗證疊加原理和戴維南定理的內容,加深理解其內涵。2學習使用穩(wěn)壓電源。3掌握用數(shù)字萬用表測量直流電量的方法。二、相關知識疊加原理是線性電路中的普遍性原理,它是指當有幾個電源同時作用于線性電路時,電路中所產生的電壓和電流等于這些電源分別單獨作用時在該處所產生的電壓和電流的代數(shù)和。在分析一個復雜的線性網(wǎng)絡時,可以利用疊加原理分別考慮各個電源的影響,從而使問題簡化,本實驗通過測量各電源的作用來驗證該原理。戴維南定理是指在線性電路中,任何一個有源二端網(wǎng)絡總可以看做一個等效電源,等效電源的電動勢就等于該網(wǎng)絡的開路電壓UO，等效電源的內阻RO等于該網(wǎng)絡中所有電源置零(電壓源短路

2、,電流源開路)后所得無源網(wǎng)絡的等效電阻。如圖11所示有源二端網(wǎng)絡圖（a）可以由圖（b）等效代替。利用戴維南定理可以把復雜電路化簡為簡單電路,從而使計算簡化。（a） （b）圖11 有源二端網(wǎng)絡及其等效電路有源二端網(wǎng)絡等效內阻RO的三種測量方法：1開路短路法。若圖（a）的AB端允許短路，可以測量其短路電流IS，再測AB端的開路電壓UO，則等效電阻RO=UOIS。2外特性法。在AB之間接一負載電阻RL如圖（a）所示，測繪有源二端網(wǎng)絡的外特性曲線U= f（I），該曲線與坐標軸的交點為UO和IS，則RO=UOIS。3直接測量法。使有源二端網(wǎng)絡中的電源置零（電壓源短路，電流源開路），用萬用表電阻擋直接測量

3、AB端的阻值RO。三、預習要求1復習教材中有關疊加定理和戴維南定理的內容,掌握其基本要點,注意其使用條件。2閱讀實驗指導中有關儀器的使用方法：3預習本次實驗內容，作好準備工作。（1）熟悉實驗線路和實驗步驟。（2）對數(shù)據(jù)表格進行簡單的計算。（3）確定儀表量程。四、實驗線路原理圖圖12 疊加定理實驗線路圖 圖13 戴維南定理實驗原理圖 圖14 戴維南等效電路五、實驗設備1THHE1型高性能電工電子技術實驗臺（雙路穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、數(shù)字電流表）。2直流電路實驗箱。3電阻箱。六、實驗內容及步驟（一）疊加定理實驗：1熟悉實驗臺，用數(shù)字萬用表測量R1、R2、RL的電阻值，把結果填入表11中。2利用電阻

4、的實測值分別計算E1、E2單獨作用及共同作用時各電阻上的電壓值，填入表11中。3調節(jié)雙路穩(wěn)壓電源，使一路輸出電壓為E1= 4V，另一路輸出電壓為E2= 6V（用數(shù)字萬用表測量），關閉穩(wěn)壓電源待用。4按圖12接好電路，檢查無誤后在下面三種情況下分別測量各電阻上的電壓UR1、UR2、UR3，填入表11，注意各電壓的參考方向要始終保持一致。（1）把S1、S2合向1，測量E1、E2共同作用時各電壓值。（2）把S1合向1，S2合向2，測量E1單獨作用時各電壓值。（3）把S1合向2，S2合向1，測量E2單獨作用時各電壓值。表11 R1=1k R2=2k RL=5k電壓計算值（V）電壓測量值（V）UR1UR

5、2ULUR1UR2ULE1、E2共同作用E1單獨作用E2單獨作用注意：在做實驗前，先要經過計算，把“電壓計算值”填入表中。（二）戴維南定理實驗： 1熟悉實驗臺，按圖13連接電路并自查。2測量有源二端網(wǎng)絡的外特性。（1）調節(jié)RL使負載電阻為表12的數(shù)值，測量負載電壓UL和電流IL，把結果填入表12中。3測量有源二斷網(wǎng)絡的戴維南等效電路。（1）將負載斷開，用數(shù)字電壓表測量二端口網(wǎng)絡的開路電壓UO。UO= V（填入圖14中）。（2）關閉電源E1和E2，用導線短路E1、E2使其置零，用萬用表電阻檔測量AB間的等效電阻RO。RO= 。4測量戴維南等效電路的外特性。（1）將穩(wěn)壓電源的輸出電壓調至UO處，使

6、R1和R2并聯(lián)作為RO，按圖14連接電路。（2）在RL為表12中不同數(shù)值時，測量負載電壓UL和IL電流，填入表12中。表12RL阻值5001k2k5k10k有源二端網(wǎng)絡UL（V）IL（mA）戴維南等效電路UL（V）IL（mA）七、實驗報告要求1根據(jù)表11的實測數(shù)據(jù)驗證疊加原理的正確性，把理論計算值與實際測量值進行比較，分析誤差原因。2根據(jù)圖13計算戴維南等效電路的UO、RO，并與實測值進行比較。3戴維南等效電路中的等效電阻有幾種方法求得，試說明之。4按表12中的數(shù)據(jù)，分別做出有源二端網(wǎng)絡和戴維南等效電路的外特性曲線U= f（I），并比較之。（畫在同一坐標內，以便比較）實驗二 單相交流電路及功率

7、因數(shù)的提高一、實驗目的1通過RL串聯(lián)電路的實驗掌握單相交流電路的電壓、電流、復阻抗之間的相量關系，有效值關系。2熟悉日光燈電路的組成，各元件的作用及日光燈的工作原理，學會日光燈電路的聯(lián)接，了解線路故障的檢查方法。3掌握交流電路的電壓，電流和功率的測量方法。 4練習并掌握感性負載提高功率因數(shù)的方法。二、相關知識鎮(zhèn)流器是一個鐵心線圈，其電感L比較大，而線圈本身具有電阻R1。日光燈在穩(wěn)態(tài)工作時近似認為是一個阻性負載R2。鎮(zhèn)流器和燈管串聯(lián)后接在交流電路中如圖21所示，可以把這個電路等效為RL串聯(lián)電路如圖22所示。圖21 日光燈電路 圖22 日光燈等效電路根據(jù)圖22和圖23相關計算如下：鎮(zhèn)流器的等效復阻

8、抗：電感線圈的電阻： 圖23 RL串聯(lián)電路相量圖電感線圈的感抗： 電感線圈的電感：日光燈等效電阻：電路消耗的有功功率：或：因鎮(zhèn)流器本身的電感較大，故整個電路的功率因數(shù)較低，為了提高電路的功率因數(shù)，可以采用在日光燈兩端并聯(lián)電容的辦法見圖21。電路并聯(lián)電容以后，由于電容的無功電流抵消了一部分日光燈電流中的感性無功分量，所以總電流將減小，電路的功率因數(shù)被提高。由于電源電壓是固定的，并聯(lián)電容器并不影響感性負載的工作，即日光燈支路的電流，功率和功率因數(shù)并不隨并聯(lián)電容的大小而改變，僅是電路的總電流及總功率因數(shù)發(fā)生變化。提高電路的功率因數(shù)能夠減小供電線路的損耗及電壓損失，提高電源設備的利用率而又不影響負載的

9、工作。所以并聯(lián)電容器提高電路的功率因數(shù)的方法被供電部門廣泛采用。如果要將功率因數(shù)cos提高到cos，所并聯(lián)電容的大小計算如下：電路的功率因數(shù)角。提高后的功率因數(shù)角。= 2f 電源的角頻率。 圖24 日光燈并聯(lián)電容相量圖三、預習要求1復習RL串聯(lián)電路及RLC混聯(lián)電路的電壓，電流之間的相量關系。2閱讀附錄了解日光燈電路各元件的作用及其工作原理。3熟悉日光燈電路的接線圖。四、實驗設備1THHE1型高性能電工電子實驗臺（日光燈設備1套、功率表1只、交流電壓表1只、交流電流表1只、電流表插口3個）。2交流電路實驗箱1個。3元件箱1個。4電流表插頭1個。五、實驗線路圖圖25 日光燈實驗電路圖六、實驗內容及

10、步驟1熟悉實驗臺上有關設備，按圖25接好線路。注意電容器要同時接入電路中并斷開電容開關待用，注意功率表的接線和讀數(shù)方法。2經教師檢查線路無誤后接通電源。注意觀察日光燈的起動情況。3測量日光燈電路的端電壓U，燈管電壓UR，鎮(zhèn)流器電壓URL，電路電流I及有功功率P，把測得的數(shù)據(jù)填入表21中。 表21測 量 數(shù) 值P(W)cosI(A)U(V)URL(V)UR(V)啟輝值正常工作值4在日光燈電路中并聯(lián)不同容量的電容如1F，記錄電源電壓U，總電流I，日光燈支路電流IL，電容支路電流IC，有功功率P的值填入表22中，計算并入電容后的功率因數(shù)填入表該表中。5當日光燈點燃后，將啟動器取掉，觀察日光燈是否熄滅

11、。6關斷電源后重新合閘，觀察日光燈是否起動。用一根絕緣導線兩斷短路啟動器，觀察日光燈狀況，然后斷開導線，觀察日光燈是否點燃。 表22電容值(F)測 量 數(shù) 值P(W)cosU(V)總電流I（A）負載電流IL(A)電容電流IC(A)12.24.76.9七、實驗報告要求1計算圖22中不同電容值時的功率因數(shù)，填入表22。2根據(jù)實測數(shù)據(jù)說明當并入的電容值逐漸增大時，日光燈支路電流，電容支路電流，總電流有無變化，如何變化。3并聯(lián)電容可以提高電路的功率因數(shù)，是否并聯(lián)的電容越大越好，試分析其原因。4并聯(lián)電容后日光燈支路的功率因數(shù)是否提高，為什么？5實驗中若出現(xiàn)故障，試分析其原因，若啟動器損壞，如何點亮日光燈

12、？七、注意事項1注意電源電壓要與日光燈額定電壓相符，切勿接在380V電源上。2注意功率表的接線方法，分清電壓線圈和電流線圈的端子，電壓線圈要與被測電路并聯(lián)，電流線圈要與被測電路串聯(lián)，并且兩個線圈的對應端子（同名端）應接在電源的同一點上。3電流表不接入電路，要接在電流表插頭上，把電流插口按圖25接入電路。實驗時，根據(jù)需要把電流插頭插入電流插口中，測量電流。4該實驗用日光燈電路模擬RL串聯(lián)電路，但實際日光燈端電壓波形不為正弦波，所以用數(shù)字電壓表測出的交流電壓是近似值。八、附錄1 日光燈電路元件及其作用日光燈的電路由燈管，鎮(zhèn)流器，啟動器三個部分組成。（1）燈管：日光燈的燈管是一個玻璃管，在管子的內壁

13、均勻地涂有一層熒光粉，燈管兩端各有一個陽極和燈絲，燈絲是用鎢絲繞制而成的，它的作用是發(fā)射電子。在燈絲上焊有兩根鎳絲作為陽極，它和燈絲具有同樣的電位，它的主要作用是當它的電位為正時吸收部份電子，以減少電子對燈絲的沖擊。燈管內充有惰性氣體（如氬氣，氪氣）與水銀蒸氣。由于水銀蒸氣存在，當管內產生弧光放電時，會放射出紫外線，這紫外線照在熒光粉上就會發(fā)出熒光。日光燈管的結構如圖2-6所示。圖26 日光燈管剖面圖 圖 27啟動器（2）鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器是與日光燈管相串聯(lián)的一個元件。實際上是一個繞在硅鋼片鐵心上的電感線圈。鎮(zhèn)流器的作用是，一方面限制日光燈管的電流，另一方面在日光燈起燃時由于線路中的電流突然變化而

14、產生一個自感電動勢（即高電壓）加在燈管兩端，使燈管產生弧光。鎮(zhèn)流器必須按電源電壓與日光燈的功率配用，不能互相混用。（3）啟動器；啟動器的構造是封在玻璃泡（內充惰性氣體）內的一個雙金屬片和一個靜觸片，外帶一個小電容器，同裝在一個鋁殼里，如圖27所示。雙金屬片由線膨脹系數(shù)不同的兩種金屬片制成。內層金屬的線膨脹系數(shù)大，在雙金屬片和靜觸片之間加上電壓后，管內氣體游離產生輝光放電而發(fā)熱。雙金屬片受熱以后趨于伸直，使得它與靜觸片接觸而閉合。這時雙金屬片與靜觸片之間的電壓降為零，于是輝光放電停止，雙金屬片經冷卻而恢復原來位置，兩個觸點又斷開。為了避免啟動器中的兩個觸點斷開時產生火花，將觸點燒毀，通常用一只小

15、電容器與啟動器并聯(lián)。2 日光燈的起燃過程：剛接上電源時，燈管尚未放電，啟動器兩端是斷開的，電路中沒有電流。電源電壓全部加在啟動器上，使它產生輝光放電并發(fā)熱。雙金屬片受熱膨脹使之與靜觸片閉合，將電路接通。電流通過燈管兩端的燈絲，燈絲受熱后發(fā)射電子，這時啟動器的輝光放電停止。雙金屬片冷卻后與靜觸片斷開，在觸電斷開的瞬間，鎮(zhèn)流器產生了相當高的電動勢（800V1000V）。這個電動勢與電源電壓一起加在燈管兩端，使燈管中的氬氣電離放電，氬氣放電后，燈管溫度升高，水銀蒸氣氣壓升高，于是過度到水銀蒸氣電離放電，產生較大的電弧而導通。燈管中的弧光放電發(fā)出的大量紫外線，照射到管壁所涂的熒光粉上使它產生象日光一樣

16、的光線。燈管放電后，大部分的電壓降落在鎮(zhèn)流器上。燈管兩端的電壓，也就是啟動器兩觸點的電壓較低，不足使啟動器放電，因此它的觸點不在閉合。在燈管內兩端電極交替起陽極作用，即A端電位為正時，B端發(fā)射電子而A端吸收電子。當B端電位為正時，A端發(fā)射電子而B端吸收電子。I實驗三 三相異步電動機及其繼電接觸控制一、 實驗目的1明確電動機銘牌數(shù)據(jù)的意義，掌握定子繞組的正確聯(lián)接。2了解交流接觸器、熱繼電器、按鈕等常用低壓電器的結構、工作原理和使用方法。3學會直接起動繼電接觸控制的原理，線路的連接，明確自鎖的作用。4加深理解正反轉控制電路的原理，學習線路的接線，掌握聯(lián)鎖控制的必要性。5學會檢查電動機控制線路，及故

17、障排除方法。二、相關知識電動機上的銘牌數(shù)據(jù)或產品說明書是安全使用電動機的重要保證。使用一臺電動機之前，首先要通過銘牌了解它的技術參數(shù)，明確其物理意義。銘牌上標出的電壓值是指電動機在額定狀態(tài)下運行時，其定子繞組上應接電源的線電壓值。實驗時，要根據(jù)標定電壓聯(lián)接電源。一般小型鼠籠式三相異步電動機的額定電壓為380V/220V，其定子繞組有星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接兩種，當電源線電壓（380V）是定子繞組額定電壓的3時，應星接，當電源線電壓（220V）等于定子繞組額定電壓時，應角接。電動機外殼上的接線盒有六個接線端，分別對應定子三相繞組的六個出線端。星接時如圖31（a）所示，角接時如圖31（b）所示。 電源

18、火線 電源火線 （a ）定子繞組星形聯(lián)接 （b） 定子繞組三角形聯(lián)接圖 3-1 電動機定子繞組接線圖采用繼電器、交流接觸器等低壓電器組成有觸點的控制系統(tǒng)，稱為繼電接觸控制，例如電動機的直接起動和制動，電動機的降壓起動，電動機的正反轉控制以及兩臺電動機的順序控制等。由各種低壓電器按照一定方式連接起來，為完成一定控制目的而形成的電路圖，稱為控制電路圖?？刂齐娐酚蓤D形符號和文字符號組成，要看懂它需要掌握以下幾個要點：1一個系統(tǒng)的控制電路分為主電路和控制電路兩部分，主電路由電動機、接觸器、自動空氣開關等組成，該部分電路的電流較大?？刂齐娐芬话阌砂粹o、繼電器等構成，控制電路能對電動機的運行情況進行控制。

19、2在一張電路圖中，同一電器的各個部件經常不畫在一起，而是分別畫在不同的地方，甚至不在一張圖上。例如交流接觸器的主觸點畫在主電路中，而它的吸引線圈和輔助觸點畫在控制電路中。同一電器的不同部件都用同一文字符號標明。3電路中所有電器的觸點均為常態(tài)，即吸引線圈不帶電，按鈕沒按下的情況等。4一般的控制電路，其各條支路的排列常依據(jù)生產工藝順序的先后，由上而下排列。控制電路同時具有三種保護作用。在主電路中接有三只熔斷器FU，起短路保護作用。主電路中還串有熱繼電器FR的三個發(fā)熱元件，起過載保護作用，一般熱繼電器的整定電流等于電動機的額定電流。在控制電路中，交流接觸器KM的線圈具有失壓或欠壓保護作用。自鎖環(huán)節(jié)是

20、實現(xiàn)電動機連續(xù)運轉的基本條件，它由交流接觸器的一個常開觸點實現(xiàn)?；ユi環(huán)節(jié)在電動機正反轉控制電路中，是安全切換的基本保證，它能保證兩個交流接觸器不能同時通電，從而保證電源火線不短路?；ユi常用接觸器的兩個常閉觸點的交替使用來完成。電動機的旋轉方向是由三相電源的相序決定的。只要把接在電動機上的三根電源線中的任意兩根對調，電動機即可反轉。本實驗由繼電接觸控制電路實現(xiàn)電動機的正反轉控制。單相運行是電動機常見故障之一，當三相電源斷開一根火線時，電動機處于單相運行狀態(tài)。電動機單相運行時，輸出功率降低，在負載不變的情況下，電機中的電流增大，轉速下降，聲音發(fā)悶發(fā)沉。如果單相運行時間稍長，很容易燒毀電機。在本次實

21、驗中，要通過觀察判斷單相運行事故。電動機單相起動時，無起動力矩，不能正常起動，并發(fā)出嗡嗡聲。三、預習要求1了解三相異步電動機銘牌數(shù)據(jù)的意義。2復習定子繞組的兩種接線方法，明確各在什么情況下使用。3復習常用低壓電器的結構，工作原理和使用方法。4熟悉實驗線路圖，預習實驗內容和步驟，了解注意事項。5思考如何把三種保護電器接入控制電路。6理解自鎖和互鎖的概念、作用及其實現(xiàn)的手段。 四、實驗儀器1 THHE1型高性能電工電子實驗臺2 鼠龍式三相異步電動機1臺。3 繼電接觸控制箱（一）。4 繼電接觸控制箱（二）。5 繼電接觸控制箱（三）。五、實驗線路圖 （a） 起?？刂齐娐?（b） 點動環(huán)節(jié) 圖3-2 電

22、動機直接起動控制線路 圖3-3 電動機正反轉控制線路六、實驗內容和步驟1熟悉實驗線路箱（1）仔細查看線路箱上各元件的情況，分清交流接觸器的線圈引線（接控制電路），分清主觸點（接主電路）和輔助觸點（接控制電路），常開和常閉觸點。（2）辨別熱繼電器的發(fā)熱元件的引線（接主電路），常閉觸點引線（接控制電路）。（3）搞清按鈕的正確使用方法。若使用按鈕左端的引線，此時為常閉按鈕，右端引線為常開按鈕，左右兩端同時使用時，為復合按鈕。2電動機直接起動時的控制電路實驗（1）弄清圖3-2線路中各符號與實際元件的對應關系，并連接線路。注意電源采用線電壓為380V的三相交流電源，定子繞組星接。接線時一定要按順序進行，

23、即先主電路后控制電路，虛線部分暫不接入電路。（2）經教師檢查無誤后，接通電源，按下起動按鈕，觀察各元件的動作情況，松開按鈕后再觀察有無變化。（3）斷開電源，在起動按鈕SB兩端并入交流接觸器的一個常開觸點KM-2。接通電源，按下起動按鈕，觀察個電器的起動情況，松開按鈕，觀察電動機的運行情況，并和步驟（2）進行比較，體會自鎖的作用。（4）斷開電源，將線路換接成圖3-2（b），經教師檢查無誤后，合上刀開關，按下起動按鈕SB，使電動機直接起動運行，觀察有無自鎖。斷開電源，待電機完全停下后，操作點動按鈕，觀察電動機的起動和運行情況。3電動機正反轉控制線路實驗（1）實驗線路原理圖見圖3-3。（2）看懂圖3

24、-3所示制控制線路的工作原理，然后進行接線。經教師檢查無誤后，合上刀開關Q，按正轉起動按鈕SBF，觀察各電器元件動作及電動機的轉向；按停止按鈕SB1，待電動機轉速接近于零時，再按反轉起動按鈕SBR，同樣觀察上述情況。（3）試驗常閉觸點互鎖的作用，按正（或反）轉按鈕，使電動機正（或反）向起動。然后在按反（或正）轉按鈕，注意觀察各電器元件將不動作。電動機沿原方向轉七、注意事項1連接線路時，各接線端一定要牢固，不能松動或虛接。2電動機在起動前要清除周圍的障礙，連接導線要遠離電機軸，防止轉軸絞纏導線，發(fā)生事故。3接通電源后電機不轉，必須立即切斷電源，以防電機燒毀。待查出原因，排除故障后再接通電源，進行

25、實驗。4每次換接線路時，應先切斷電源并注意定子繞組的接法和電源的大小，以免錯用。5做電動機起停實驗時，不能短時間內頻繁操作，以免接觸器觸頭燒熔。6電動機轉速很高，勿觸碰轉軸部分，避免發(fā)生人身或設備事故。八、實驗報告要求1380V星形連接的三相異步電動機，電源電壓為何值時才能接成三角形？380V三角形連接的電動機，電源電壓為何值時才能接成星形？。2根據(jù)實驗繪圖說明電動機正反轉控制電路的工作過程，說明連鎖的作用，設計用其他方法實現(xiàn)自鎖。3熱繼電器用于過載保護，它是否也能起短路保護的作用？為什么？。實驗四 單管低頻電壓放大電路一、實驗目的1. 學會判斷晶體管的三種工作狀態(tài)。 2. 掌握單管低頻電壓放

26、大器靜態(tài)工作點的調試方法。3. 研究靜態(tài)工作點的設置對放大器性能的影響。4. 學習測量放大器的靜態(tài)工作點和電壓放大倍數(shù)Au。5. 了解負載電阻RL對放大器性能的影響。6. 進一步熟悉示波器，低頻信號發(fā)生器和毫伏表的使用方法。IC二、相關知識ic負載時信號動態(tài)范圍空載時信號動態(tài)范圍直流負載線交流負載線ttQ1Q Q2UCEuCEUCE圖4-1 放大器最佳靜態(tài)工作點放大器的基本任務是不失真地放大信號，實現(xiàn)輸入變化量對輸出變化量的控制作用。要使放大器正常工作，除有保證晶體管正常工作的偏置電壓外，還須有合理的電路結構形式和配置恰當?shù)脑骷?shù)，使放大器工作在放大區(qū)，即設置合適的靜態(tài)工作點。靜態(tài)工作點過

27、高，會引起飽和失真，如圖4-1中的Q1點；靜態(tài)工作點過低，會造成截止失真，如圖負載時信號動態(tài)范圍直流負載線交流負載線uCEUCEtt41中Q2點。對小信號單管放大器而言，由于輸出交流信號幅度很小，非線性失真不是主要問題，可根據(jù)具體要求設置工作點。如希望放大區(qū)耗電小,噪聲低，工作點Q可適當選低一些；若希望放大區(qū)增益高，工作點Q可選擇高一些。如果輸入信號幅度較大，則要保證輸出波形基本不失真，此時工作點應選擇在交流負載線的中點，以獲得最大不失真輸出電壓幅度?？蛰d時信號動態(tài)范圍圖1-1 放大器最佳靜態(tài)工作點放大器輸出端接有負載電阻RL時，因交流負載線比直流負載線要陡，放大器的動態(tài)范圍將變小。當發(fā)射極接

28、有電阻時，也會使信號動態(tài)范圍變小。要得到最佳靜態(tài)工作點，還要通過調試來確定，一般用調節(jié)偏置電阻Rb的方法來調整靜態(tài)工作點。衡量單管放大電路性能的主要指標是：（1）電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)定義為輸出電壓的變化量與輸入電壓變化量幅值或有效值之比，表達式為：式中Uo、 Ui分別表示輸入、輸出正弦電壓信號的有效值。（2）輸入電阻：輸入電阻是從放大電路輸入端看進去的交流等效電阻（或等效阻抗），它表明放大電路對信號源影響的程度。放大電路輸入電阻越高，對信號源影響越小，輸入信號就越接近于恒壓輸入，即Ui=US 。輸入電阻的表達式為：（3）輸出電阻：從放大器輸出端看進去的交流等效電阻稱為輸出電阻，它表明放大

29、電路帶負載的能力。輸出電阻越小，帶負載的能力越強。其表達式為三、預習要求1復習教材中單管放大電路的有關內容。2. 根據(jù)圖中給出的電路參數(shù)（=80），估算放大器的靜態(tài)工作點（IB.,IC,UCE）和電壓放大倍數(shù)Au。將計算結果填入表4-1中。靜態(tài)工作點的計算公式： 電壓放大倍數(shù)的計算公式：負載開路時: 負載為RL時: 表4-1 估算靜態(tài)工作點和電壓放大倍數(shù)靜 態(tài) 工 作 點放 大 倍 數(shù)IB(A)IC(mA)UCE(V)Au(RL=0)Au(RL=5.1k)3. 思考題：（1）若放大器的靜態(tài)工作點接近截止區(qū)（或飽和區(qū)），應如何調節(jié)RP(增加或減小)；的大??？（2）放大器的電壓放大倍數(shù)與那些參數(shù)有

30、關？（3）測量放大器的靜態(tài)工作點和輸入輸出電壓各采用那種類型的儀表？四、實驗電路圖實驗電路如圖4-2所示。圖中RP為一電位器，調節(jié)可變電阻RP可有效地調整靜態(tài)工作點。圖4-2 單管放大電路五、實驗設備1 模擬電路實驗箱1臺。2 低頻信號發(fā)生器1臺。3 雙蹤示波器1臺。4 數(shù)字萬用表1塊。5 數(shù)字毫伏表1塊。六、實驗內容及步驟1聯(lián)接電路（1）在模擬電路實驗箱上按圖4-2所示連接電路，將RP電阻調到最大值（逆時針轉阻值增大）。（2）接線后仔細檢查，確認無誤后可接通電源。2靜態(tài)工作點的調整RL開路，在放大電路的輸入端加輸入信號Ui=20mV f=50Hz。調整可變電阻RP，用示波器觀察輸出波形使其最

31、大且不失真。去掉輸入信號Ui，用萬用表直流電壓檔測量電壓UBE、UCE、 URb2、URb1和URC， 將測量值和按測量值計算的IB、 IC結果填入表4-2中，并與預習結果相比較。表4-2 測量和計算靜態(tài)工作點 實 測按 實 測 值 計 算UBE(V)UCE(V)URb2 (V)URb1(V)URC(V)IB(A)IC(mA)3動態(tài)研究（1）空載(RL斷開)：將信號發(fā)生器的輸出信號調到頻率f=1kHz,幅值為30mV,接到放大器輸入端,用毫伏表測量輸出信號Uo,并用示波器觀察輸入、輸出電壓Ui和Uo的波形，比較相位關系，計算電壓放大倍數(shù)Au，將測量和計算結果填入表4-3中。按實測值計算電壓放大

32、倍數(shù)： 表4-3 空載測量電壓放大倍數(shù) RL=實 測按 實 測 值 計 算輸 入 波 形輸 出 波 形Ui (mV)Uo (V)Au20（2）帶負載：保持輸入信號Ui =30mV f=1kHz不變，放大器接入負載RL，在改變 RL數(shù)值(如表44所示)的情況下，用毫伏表測量輸出電壓Uo，并根據(jù)測量結果計算電壓放大倍數(shù)Au,，與空載時的電壓放大倍數(shù)相比較，將測量和計算結果填入表4-4中。表4-4 不同負載時的電壓及放大倍數(shù)給 定 參 數(shù)實 測實 測 計 算RL（k）Ui (mV)Uo（V）Au5.120320（3）失真研究：保持Ui =20mV不變，空載（不接負載）運行。調節(jié)可變電阻Rp分別為最大

33、值和最小值，用示波器觀察失真波形。去掉輸入信號，用萬用表直流檔測量失真時的電壓UBE和UCE,將測量值和失真波形填入表4-5中，運用所學的知識判斷三極管的工作狀態(tài)。表4-5 失真狀態(tài)分析RP值UBE（V）UCE（V）輸 出 波 形工 作 狀 態(tài)最 大最 小七、實驗報告要求1將實測數(shù)據(jù)和計算結果填入表中，比較結果并分析誤差原因。2分析RP的變化對靜態(tài)工作點和輸出波形的影響,總結如何調整RP使放大器工作在最佳狀態(tài)。3集電極電阻RC和負載RL對放大電路放大倍數(shù)有何影響？4用萬用表判別晶體管三種工作狀態(tài)的方法。實驗五 集成運算放大器的基本應用一、實驗目的1加深理解集成運算放大器的性質和特點。2通過實驗

34、測試，驗證由集成運放組成的比例、加法、減法和積分各基本運算電路輸出電壓和輸入電壓之間的函數(shù)關系，并掌握這些電路的基本功能和特點。3學習用集成運放組成比較器，掌握比較器的電路結構及特點。4了解運算放大器在實際應用時應考慮的一些問題。二、實驗內容說明 集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路。當外部接入不同的線性或非線性元件組成輸入和負反饋電路時，可以靈活地實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關系。在線性應用方面，可組成比例、加法、減法、積分等模擬運算電路。1 反向比例運算電路電路如圖5-1所示。對于理想運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓間的關系為 圖5-1 反向比例運算電路 圖5-2 同向比例運

35、算電路為了減小輸入級偏置電流引起的運算誤差，在同相輸入端應接入平衡電阻R2=R1/RF。2 同相比例運算電路同相比例運算電路如圖5-2所示，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關系為 R2=R1/RF當R1時，Uo=Ui，可得到電壓跟隨器。并選R2=RF，用以減小漂移和起保護作用。3 反向加法電路電路如圖5-3所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關系為R3=R1/R2/RF4減法運算電路圖5-4所示的減法運算電路，當R1=R2，R3=RF時，有關系如下圖5-3 加法運算電路 圖5-4 減法運算電路三、預習要求及思考題1復習教材中集成運放的基本知識，了解實驗中各電路的工作原理。2預習實驗教材，了解實驗內容、步驟，熟悉接線圖。四、實驗設備與器件1.SXJ-3B型模擬電路學習機2.函數(shù)發(fā)生器3.雙蹤示波器4.萬用表五、實驗步驟1.反向比例運算電路1） 按圖5-1連接實驗電路，按表5-1中數(shù)據(jù)調節(jié)輸入電壓U，用萬用表直流電壓檔測輸出電壓UO，并將數(shù)據(jù)記入表5-1中。表5-1直流輸入電壓U（）301003001000輸出電壓UO理論估算值（）實測值（）誤 差（注意：在做實驗前，先要經過計算，把“理論估算值”填入表中）2.同相比例運算電路1) 按圖5-2連接實驗電路。實驗步驟同上，將結果記入表5-2中。