電路分析基礎實驗 課件 呂偉鋒 第2章 測量儀器與直流電阻電路

電子測量儀器及儀表使用課程：電路分析基礎實驗（電路與電子線路實驗1）電子測量儀器及儀表使用1.初步掌握常用電子儀器及儀表的名稱、型號及基本操作；2.基本掌握用示波器觀測各種電信號波形和參數(shù)的方法；3.初步了解SBL電工電路實驗臺及其使用。一.實驗目的電子測量儀器及儀表使用二.實驗儀器序號儀器名稱型號或規(guī)格主要功能1函數(shù)信號發(fā)生器

2雙蹤示波器

3數(shù)字萬用表

4交流毫伏表

5電工電路實驗臺

電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理電子儀器可分為三大類：信號發(fā)生器（或稱信號源）、測量儀表以及專用儀器儀表。信號發(fā)生器：向外界提供各種所需參數(shù)（形狀、頻率、幅度等）的電源激勵信號。測量儀表：測試電信號的參數(shù)或觀察波形。專用儀器儀表：專門用于某種特殊場合或具有專門用途的儀器儀表。電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理正弦波是頻率成分最為單一的一種信號，因信號波形是數(shù)學上的正弦曲線而得名。正弦波參數(shù)：周期T初相角φ峰-峰值Vp-p、峰值Vp、有效值V圖2.1.1

正弦波的波形及主要參數(shù)電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理脈沖波是指一種間斷的持續(xù)時間極短的突然發(fā)生的電信號。脈沖信號參數(shù)：幅值Vm周期T（或頻率f）脈寬τ（或占空比D）圖2.1.2

脈沖波的波形及主要參數(shù)方波是脈沖信號的特例，D為1：2電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理1.功率函數(shù)信號發(fā)生器（如SP1631A、GD1032Z）：輸出正弦波、三角波、方波及脈沖波等；頻率連續(xù)可調；輸出電壓達20V及以上。2.電工電路實驗臺（SBL）：高性能多功能電工電路實驗裝置。圖2.1.3

電工電路實驗臺電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理3.雙蹤示波器（如CS4125A、DS1022C）：多用途電信號特性測試儀,也是一種應用范圍極廣的測量儀器。4.數(shù)字萬用表(如CDM8045A或UT803)：精度高帶LED或LCD顯示的電子儀器，可測量交直流電壓、交直流電流和電阻等參數(shù)。5.交流毫伏表（如AS2173D）：使用廣泛的指針式模擬電壓表，測量電壓和頻率范圍寬，專用于測量正弦電壓有效值。電子測量儀器及儀表使用四.實驗內容及步驟1.用示波器觀測信號波形并測量其波形參數(shù)（基本要求）：（1）正弦信號幅度的測量：

按圖2.1.4接線，使其輸出1kHz、5V（有效值）的正弦波。圖2.1.4

實驗接線圖電子測量儀器及儀表使用四.實驗內容及步驟調節(jié)示波器的幅值靈敏度(VOLTS/DIV)、掃描速度(SWEEPTIME/DIV)旋鈕，讀取正弦波的幅值并計算有效值，記入表2.1.1中。將衰減選擇分別調為20dB(0.5Vrms)和40dB(50mVrms)重新測量后填入該表中。測量項目函數(shù)信號發(fā)生器輸出衰減位置

0dB20dB40dB信號源輸出電壓有效值（V）5

0.5

0.05

示波器“V/DIV”位置

峰-峰值Vp-p波形格數(shù)

峰值Vp（V）

計算有效值

表2.1.1正弦信號幅度示波器測量電子測量儀器及儀表使用四.實驗內容及步驟（2）正弦信號頻率的測量：保持信號發(fā)生器的輸出幅度不變，使信號發(fā)生器輸出頻率依次為200Hz、2kHz、5kHz、20kHz，調節(jié)“SWEEPTIME/DIV”旋鈕。測量信號頻率，記入表2.1.2中。測量項目信號發(fā)生器的輸出頻率

200Hz2kHz5kHz20kHz“T/DIV”位置

一個周期的格數(shù)

周期

計算頻率

表2.1.2正弦信號頻率測量電子測量儀器及儀表使用四.實驗內容及步驟（3）觀測方波和脈沖信號并測量其波形參數(shù)：輸出頻率f=10kHz、Vpp=4V的方波和占空比任意的脈沖波，觀察示波器波形，測量并記錄其波形參數(shù)到表2.1.3中。測量項目函數(shù)信號發(fā)生器輸出信號

方波脈沖波V/DIV位置

幅值所占格數(shù)

電壓幅值（V）

信號占空比

T/DIV位置

一個周期所占格數(shù)

信號周期

計算所得頻率

表2.1.3方波和脈沖波參數(shù)測試電子測量儀器及儀表使用四.實驗內容及步驟2.正弦信號幅度的儀表測量(基本要求)：調節(jié)旋鈕，輸出1kHz，Vpp=8V的正弦波，用交流毫伏表和數(shù)字萬用表測量其電壓值，將數(shù)據(jù)記錄在表2.1.4中，再將幅值調整為表格所示，測量并記錄數(shù)據(jù)。正弦信號電壓幅值交流毫伏表數(shù)字萬用表量程示數(shù)/示數(shù)Vpp=8V

Vpp=0.8V

Vpp=2.5V

Vpp=0.25V

表2.1.4正弦信號幅度儀表測量電子測量儀器及儀表使用四.實驗內容及步驟3.電工電子實驗臺直流電壓源輸出一個8V的直流電壓，用相應儀表確認輸出，并用數(shù)字萬用表測量該信號。自行設計表格記錄結果。4.電工電子實驗臺交直流電源輸出一個12V的交流電壓，用相應儀表確認輸出，并用數(shù)字萬用表或交流毫伏表測量該信號。自行設計表格記錄結果。電子測量儀器及儀表使用四.實驗內容及步驟5.根據(jù)前面第1章基礎知識所學用示波器測量相位差的原理，分別用線性掃描法和呂沙育圖形法測量兩個同頻率不同相位信號的相位差，移相網(wǎng)絡可參考圖2.1.5。

圖2.1.5

移相網(wǎng)絡測試示意圖電子測量儀器及儀表使用五.實驗注意事項1.在實驗前應對電子儀器和測量設備有一定了解。接線時保證各儀器的公共接地端與被測電路的公共接地端連接在一起，稱為共地。2.信號發(fā)生器通?！爸绷髌眯o”關閉，輸出端不能短路。3.交流毫伏表在使用前應先“調零”，測量時應從較大量程開始逐漸減小至合適的量程，再進行測量。4.電工電路實驗臺電壓源的輸出不可短路，電壓源之間不可并聯(lián)。電子測量儀器及儀表使用六.實驗預習思考題1.預習相關儀器儀表面板上各旋鈕的位置，名稱、作用及使用方法（參閱附錄A部分）。2.明確示波器上的“VOLTS/DIV”（即V/DIV）、“SWEEPTIME/DIV”

（即T/DIV）旋鈕的名稱和含義。3.在正弦信號幅度的示波器測試實驗中，為什么要用交流電壓表調整函數(shù)信號發(fā)生器的輸出幅度而不是直接使用信號信號發(fā)生器讀數(shù)？電子測量儀器及儀表使用七.實驗總結題1.如圖2.1.6用示波器觀察正弦信號，熒光屏上出現(xiàn)下列情況時，說明示波器的哪些旋鈕位置不對？應如何調節(jié)？2.總結使用電子測量儀器儀表的體會及電信號觀測的方法。圖2.1.6熒光屏顯示圖元件伏安特性及電源端口特性課程：電路分析基礎實驗（電路與電子線路實驗1）元件伏安特性及電源端口特性1.用實驗的方法測量各種電阻元件伏安特性，加深對線性非線性電阻元件的理解。2.掌握電壓源端口特性的測試方法，了解電源內阻對電源輸出特性的影響。3.熟悉電工電路實驗臺的使用。一.實驗目的元件伏安特性及電源端口特性二.實驗儀器序號儀器名稱型號或規(guī)格主要功能1電工電子實驗臺SBL系列

2直流電壓源SBL系列

3直流電壓表

4直流電流表

5九孔方板及元器件

元件伏安特性及電源端口特性三.實驗原理1.電阻元件及其伏安特性任一時刻的電壓和電流之間代數(shù)關系為伏安關系，對曲線為伏安特性曲線。圖2.2.1中a，b，c，d分別為線性電阻元件，非線性電阻元件，半導體二極管，穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線。圖2.2.1電阻元件的伏安特性曲線元件伏安特性及電源端口特性三.實驗原理2.電壓源端口特性電壓源端口特性是對電源輸出電壓與電流之間關系的描述。電壓源的等效電路及端口特性如圖2.2.2所示,實際電壓源可由恒定電源VS和內阻RS串聯(lián)而成。圖2.2.2電阻元件的伏安特性曲線元件伏安特性及電源端口特性四.實驗內容及步驟1.線性電阻器的伏安特性測試：按圖2.2.3接線，調節(jié)輸出電壓，使之從0伏開始緩慢地增加到10伏，注意電壓表V的數(shù)值，記錄流過線性電阻器的電流值至表2.2.1。將電源反接，重新測量并記錄在表格2.2.1中。V(V)

I(mA)

表2.2.1線性電阻器的伏安特性數(shù)據(jù)圖2.2.3線性電阻器伏安特性電路圖2.2.4

線性電阻器伏安特性測試電路元件伏安特性及電源端口特性四.實驗內容及步驟2.測量半導體二極管的伏安特性：按圖2.2.4接線，R為限流電阻，測量二極管D（型號1N4007）的正向特性及反向特性。元件伏安特性及電源端口特性四.實驗內容及步驟(1)正向特性實驗:調節(jié)電壓源的輸出電壓，使電壓從0開始增加，正向壓降可在0→0.75V之間取值。在0.5→0.75V之間更應多取幾個測量點。觀測電流表讀數(shù)不超過100mA，將不同電壓下的電流值記入表2.2.2。V(V)

I(mA)

表2.2.2半導體二極管正向伏安特性數(shù)據(jù)元件伏安特性及電源端口特性四.實驗內容及步驟(2)反向特性實驗:將電源反接,重復上述測試,根據(jù)二極管兩端電壓，測試電流值,其反向電壓可加到30V左右，記入表格2.2.3。表2.2.3半導體二極管反向伏安特性數(shù)據(jù)V(V)

I(mA)

元件伏安特性及電源端口特性四.實驗內容及步驟3.穩(wěn)壓二極管的伏安特性：將圖2.2.4中的二極管換成穩(wěn)壓二極管，重復實驗2，可得穩(wěn)壓二極管的正反向特性，分別將數(shù)據(jù)記錄到表2.2.4和表2.2.5中。表2.2.4穩(wěn)壓二極管正向伏安特性數(shù)據(jù)V(V)

I(mA)

表2.2.5穩(wěn)壓二極管反向伏安特性數(shù)據(jù)V(V)

I(mA)

元件伏安特性及電源端口特性四.實驗內容及步驟4.電壓源的端口特性的測試：為了突出電源內阻對輸出特性的影響，在穩(wěn)壓電源的輸出端串聯(lián)一個電阻RS，可模擬得實際電壓源。按圖2.2.5接線，VS為直流電壓源，由它向外界提供10V的直流電壓（穩(wěn)壓源的開路電壓）。圖2.2.5模擬電壓源的電路元件伏安特性及電源端口特性四.實驗內容及步驟改變RS及RL的值，記錄負載電壓并計算電流記錄于表2.2.6中。

6543210V(V)

I(mA)

200V(V)

I(mA)

510V(V)

I(mA)

750V(V)

I(mA)

Rs（Ω）測量值RL（kΩ）表2.2.6電壓源外特性測試數(shù)據(jù)元件伏安特性及電源端口特性四.實驗內容及步驟5.電流源端口特性的測試：仿照上述的實驗內容4及其測試方法，應用Multisim12軟件，實現(xiàn)實際電流源伏安特性的測試，要求電流源的電流10mA，Rs及RL自選。元件伏安特性及電源端口特性五.實驗注意事項1.測量二極管特性時，應時刻注意普通二極管正向電流和穩(wěn)壓二極管正反向電流讀數(shù)均不得超過規(guī)定數(shù)值，以免損壞器件。2.進行不同實驗時，應先估算電壓和電流值，合理選擇儀表及其量程，并注意儀表的極性。3.穩(wěn)壓電源使用前，由直流電壓表測定得到所需的正確值，再接入電路。元件伏安特性及電源端口特性六.實驗預習思考題1.如何判斷某元件為線性電阻或非線性電阻？線性電阻與二極管的伏安特性區(qū)別？2.穩(wěn)壓二極管與普通二極管有何區(qū)別，用途有什么不同？3.下面a、b、c、d各圖中R的存在對虛線框所示的電源外特性曲線有何影響？試畫出各圖的外特性曲線。圖2.2.6

電阻電源圖元件伏安特性及電源端口特性七.實驗總結題1.根據(jù)各實驗數(shù)據(jù)，繪制光滑的伏安特性曲線。（其中二極管和穩(wěn)壓管的正、反向特性均要求畫在同一坐標系中）2.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和結果，總結、歸納各被測元件的特性。3.心得體會或其他收獲。集成運放的端口特性及受控源電路設計課程：電路分析基礎實驗（電路與電子線路實驗1）了解用運算放大器的端口特性，掌握測試方法；運放組成受控源的電路原理，學會測試受控源的轉移特性及負載特性；應用運算放大器電路設計不同類型的受控源。一.實驗目的集成運放的端口特性及受控源電路設計二.實驗儀器集成運放的端口特性及受控源電路設計三.實驗原理1.集成運放放大器端口特性及測試方法如圖2.3.1所示，其中+VDD和-VSS端鈕是電源輸入，用以接正、負直流工作電源。兩個輸入端“+”、“?”分別稱為同相輸入端和反相輸入端。還有一個輸出端vo。圖2.3.1

運算放大器及其符號集成運放的端口特性及受控源電路設計三.實驗原理2.運放端口特性測試如圖2.3.2是運放工作于飽和模式時的測試電路，其中圖2.3.2(a)中參考電壓接于反相輸入端，則有：圖2.3.2(b)中參考電壓接于同相輸入端，則有：(a)

（b）

圖

2.3.2運算放大器飽和模式測試電路集成運放的端口特性及受控源電路設計三.實驗原理3.受控源類型及伏安特性受控源主要分為四種，電路符號如圖2.3.4所示。電壓控制電壓源VCVS：i1=0，v2=μv1μ：轉移電壓比電壓控制電流源VCCS：i1=0，i2=gv1

g：轉移電導集成運放的端口特性及受控源電路設計圖2.3.4四種類型受控源的符號

(a)VCVS(b)VCCS三.實驗原理集成運放的端口特性及受控源電路設計電流控制電壓源CCVS：v1=0，v2=ri1

r：轉移電阻電流控制電流源CCCS：v1=0，i2=αi2

α:轉移電流比圖2.3.4四種類型受控源的符號

(c)CCVS(d)CCCS3.受控源類型及伏安特性三.實驗原理4.受控源電路實現(xiàn)(1)電壓控制電壓源VCVS：電路如圖2.3.5所示，即運放的輸出電壓v2只受輸入電壓v1的控制，與負載RL的大小無關，實現(xiàn)了VCVS。其轉移電壓比可以表示為：圖2.3.5

電壓控制電壓源測試電路

集成運放的端口特性及受控源電路設計三.實驗原理

圖2.3.6電壓控制電流源測試電路集成運放的端口特性及受控源電路設計三.實驗原理4.受控源電路實現(xiàn)(3)電流控制電壓源CCVS：電路如圖2.3.7所示，運放輸出電壓即輸出電壓v2只受輸入電流iS的控制，與負載RL無關，其轉移電阻為：圖2.3.7

電流控制電壓源測試電路集成運放的端口特性及受控源電路設計三.實驗原理4.受控源電路實現(xiàn)(4)電流控制電流源CCCS：電路圖如2.3.8，負載電流即輸出電流iL只受輸入電流iS控制，與負載RL無關。其轉移電流比為：圖2.3.8

電流控制電流源測試電路集成運放的端口特性及受控源電路設計四.實驗內容及步驟1.集成運放端口特性測試與驗證（基本要求）(1)實驗電路如圖2.3.2(a)(b)所示，取Vref=5V,vi從1V到10V變化，測量輸出電壓vO記錄在表2.3.1(a)和表2.3.1(b)中。表

2.3.1運放飽和模式和端口特性測試數(shù)據(jù)輸入值vi(V)

測量值vO(V)

理論值vO(V)

集成運放的端口特性及受控源電路設計四.實驗內容及步驟1.集成運放端口特性測試與驗證（基本要求）(2)實驗電路如圖2.3.3輸入電壓vi從1V到10V變化，記錄輸出電壓vO記錄在表2.3.2中。表

2.3.2運放端口特性測試數(shù)據(jù)輸入值vi(V)

測量值vO(V)

理論值vO(V)

集成運放的端口特性及受控源電路設計四.實驗內容及步驟2.受控源特性的測試（基本要求）(1)測量受控源VCVS的轉移特性及負載特性①實驗測試電路如圖2.3.5，選取合適電阻且使R1=R2，并固定RL=1KΩ，調節(jié)直流電壓源輸出電壓v1，使其在0～6V范圍內取值，測量v1及相應的v2值，記錄在下表2.3.3中，繪制轉移特性曲線，并由求出轉移電壓比μ集成運放的端口特性及受控源電路設計

測量值v1（V）

v2（V）

測量計算值μ

理論值μ

表

2.3.3

VCVS的轉移特性測試數(shù)據(jù)4.實驗內容及步驟表2.3.4

VCVS的負載特性測試數(shù)據(jù)RL（KΩ）

v2（V）

iL（mA）

集成運放的端口特性及受控源電路設計2.受控源特性的測試（基本要求）(1)測量受控源VCVS的轉移特性及負載特性②保持v1=2V，令RL阻值從1kΩ至7kΩ，測量v2及iL，記錄在表2.3.4中，繪制負載曲線。四.實驗內容及步驟2.受控源特性的測試（基本要求）(2)測量受控源VCCS的轉移特性及負載特性①實驗測試電路如圖2.3.6所示，取R=1kΩ且固定RL=1kΩ，調節(jié)直流電壓源輸出電壓v1，使其在0～5V范圍內取值。測量v1及相應的負載電流iL，結果記錄在表2.3.5中，繪制轉移特性曲線，并求出轉移電導g。集成運放的端口特性及受控源電路設計

表

2.3.5

VCCS的轉移特性測試數(shù)據(jù)

測量值v1（V）

iL（mA）

測量計算值g

理論值g

四.實驗內容及步驟表

2.3.6

VCCS的負載特性測試數(shù)據(jù)RL（KΩ）

iL（mA）

v2（V）

集成運放的端口特性及受控源電路設計2.受控源特性的測試（基本要求）(2)測量受控源VCCS的轉移特性及負載特性②保持v1=2V，將RL從0增至5kΩ，測量相應的iL及v2，結果記錄在表2.3.6中，繪制負載曲線。四.實驗內容及步驟2.受控源特性的測試（基本要求）(3)測量受控源CCVS的轉移特性及負載特性①實驗測試電路如圖2.3.7所示，使R=10kΩ，固定RL=1kΩ，調節(jié)恒流源輸出電流iS使其在0~1mA內取值，測量iS及相應的v2值，結果記錄在表2.3.7中，繪制轉移特性曲線，并由其線性部分，求出轉移電阻r。集成運放的端口特性及受控源電路設計

表

2.3.7

CCVS的負載特性測試數(shù)據(jù)

測量值is（mA）

v2（V）

測量計算值r

理論值r

四.實驗內容及步驟表2.3.8

CCVS的負載特性測試數(shù)據(jù)RL（KΩ）

v2（V）

iL（mA）

集成運放的端口特性及受控源電路設計2.受控源特性的測試（基本要求）(3)測量受控源CCVS的轉移特性及負載特性②保持iS=0.5mA，使RL從1kΩ增至約8kΩ，測量v2及iL值，結果記錄在下表2.3.8中，繪制負載曲線。四.實驗內容及步驟2.受控源特性的測試（基本要求）(4)測量受控源CCCS的轉移特性及負載特性①實驗測試電路如圖2.3.8所示，R1=R2=10kΩ，固定RL=1kΩ，調節(jié)恒流源輸出電流iS，使其在0～0.6mA范圍內取值，測量iS及相應的iL值，結果記錄在表2.3.9中，繪制轉移特性曲線，并求出轉移電流比α。集成運放的端口特性及受控源電路設計

表

2.3.9

CCCS的轉移特性測試數(shù)據(jù)

測量值is（mA）

iL（mA）

測量計算值α

理論值α

四.實驗內容及步驟表2.3.10

CCCS的負載特性測試數(shù)據(jù)RL（KΩ）

iL（mA）

v2（V）

集成運放的端口特性及受控源電路設計2.受控源特性的測試（基本要求）(4)測量受控源CCCS的轉移特性及負載特性②保持iS=0.3mA，使RL從1kΩ增至約10kΩ，測量iL及v2值，結果記錄在表2.3.10中，繪制負載特性曲線。四.實驗內容及步驟3.測試方案及參數(shù)設計（設計性實驗）(1)本實驗中受控源輸入全部采用直流電源激勵，對于交流電源或其它電源激勵，請自行設計測試方案。(2)根據(jù)實驗原理，仿照以上實驗測試方法，自行設計測試方案及數(shù)據(jù)表格，研究其轉移特性和負載特性。具體要求如下：①設計一個轉移電壓比為3的電壓控制電壓源，測量其在負載電阻為2kΩ時的轉移特性和負載特性。集成運放的端口特性及受控源電路設計四.實驗內容及步驟3.測試方案及參數(shù)設計（設計性實驗）②設計一個轉移電導約為0.667mS的電壓控制電流源，測量其在負載電阻為2kΩ時的轉移特性和負載特性。③設計一個轉移電阻為-5kΩ的電流控制電壓源，測量其在負載電阻為2kΩ時的轉移特性和負載特性。集成運放的端口特性及受控源電路設計五.實驗注意事項實驗中，注意運放雙電源供電時電源極性不能弄錯，運放輸出端不能接地，輸入電壓不得超過10V。測試實驗數(shù)據(jù)時，應盡量避免各電壓及電流不超出運放的線性范圍。集成運放的端口特性及受控源電路設計六.實驗預習思考題1.若令受控源的控制量極性反向，則其受控量極性如何變化？2.受控源的上述轉移特性是否適合交流信號？集成運放的端口特性及受控源電路設計七.實驗總結題根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪出四種受控源的轉移特性和負載特性曲線，并求出相應的轉移參數(shù)。對實驗的結果做出合理的分析和結論。在實驗中是否出現(xiàn)某些數(shù)據(jù)與理論值不一致的情況？若是，解釋和處理這些數(shù)據(jù)的原因。集成運放的端口特性及受控源電路設計線性電路比例性和疊加性及應用課程：電路分析基礎實驗（電路與電子線路實驗1）

線性電路比例性和疊加性及應用驗證線性電路比例性和疊加性，加深對線性電路性質的認識；驗證基爾霍夫定律，加深對集總電路KCL、KVL的理解；加深對電路分析中的參考方向和參考極性的認識。一.實驗目的二.實驗儀器

線性電路比例性和疊加性及應用三.實驗原理基爾霍夫電流定律（KCL）：對于任一集總電路中的任一節(jié)點，在任一時刻，流入（或流出）該節(jié)點的所有支路電流的代數(shù)和為零。即：基爾霍夫電壓定律（KVL）:對于任一集總電路中的任一回路，在任一時刻，沿該回路的所有支路電壓降（電壓升）代數(shù)和為零，即：

線性電路比例性和疊加性及應用三.實驗原理線性電路的疊加性：在幾個獨立源共同作用的線性電路中，每一元件上的電流或電壓可以看成是每一個獨立源單獨作用時，在該元件上產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。線性電路的比例性:當激勵源增加或減少為原來的K倍時，電路響應r(t)也將增加或減少為原來的K倍。

線性電路比例性和疊加性及應用四.實驗內容及步驟1.定理的驗證（基本要求）(1)在九孔方板上組裝如圖2.4.1所示實驗電路，電阻可在幾百歐姆至1kΩ任取。(2)檢查電路無誤后，調節(jié)直流電壓源為所需的電壓，按照電路中所要求的極性將電源接入電路。圖2.4.1實驗電路接線圖

線性電路比例性和疊加性及應用四.實驗內容及步驟1.定理的驗證（基本要求）(3)設定電路中所有支路電流和支路電壓的參考方向和參考極性，并標注在電路圖中。(4)分別令vS1、vS2單獨作用（可用雙擲開關S1及S2實現(xiàn)），用直流電壓表和直流毫安表（或數(shù)字萬用表）測量各支路電壓和支路電流，并將數(shù)據(jù)記入表2.4.1中。(5)令vS1、vS2共同作用，測量各電壓和電流，并將數(shù)據(jù)記入表中。

線性電路比例性和疊加性及應用四.實驗內容及步驟1.定理的驗證（基本要求）(6)將vS2的數(shù)值調至原來的兩倍或原來的二分之一，重復測量各電壓和電流，并記錄數(shù)據(jù)。(7)計算第四行第五行的值，并計算相對誤差。(8)將vS1、vS2分別改為方波（示波器校正信號）和正弦波（5kHz，Vpp=0.5V），重復上述實驗步驟，并記錄波形。

線性電路比例性和疊加性及應用四.實驗內容及步驟實驗內容

測量項目vS1/VvS2/VI1/mAI2/mAI3/mAVR1/VVR2/VVR3/V

1vS1單獨作用

2vS2單獨作用

3vS1、vS2共同作用

4vS1、vS2單獨作用疊加計算值

52vS2或0.5vS2單獨作用

6相對誤差（疊加性）

7相對誤差（比例性）

表2.4.1

實驗數(shù)據(jù)記錄表

線性電路比例性和疊加性及應用四.實驗內容及步驟2.定理的適用性（研究探索型）將圖2.4.1中的電阻R3串聯(lián)二極管，如圖2.4.2所示，重復上述實驗中的內容和步驟，自行設計實驗數(shù)據(jù)表格（注意增加VD項）和記錄觀測的波形，研究電路疊加性、比例性和基爾霍夫定律的適用情況。圖2.4.2將電阻R3串聯(lián)二極管的實驗電路

線性電路比例性和疊加性及應用四.實驗內容及步驟3.模擬電流源實現(xiàn)DA轉換（工程應用型）實驗參考電路如圖2.4.3所示，自行設計實驗表格，完成性能測試。建議實驗中可取vs=2V，R1=R=1KΩ。圖2.4.3模擬電流源實現(xiàn)DA轉換

線性電路比例性和疊加性及應用五.實驗注意事項在測量各電壓和電流前，應預先設定好各支路電壓和支路電流的參考方向和參考極性，設定好后在測量過程中不變。測量各支路電壓和電流時，應注意儀表的表棒極性應按設定的參考方向接入電路，數(shù)據(jù)記錄時應帶正負符號。自主選取電阻參數(shù)應合適，并注意運放的工作區(qū)和輸入輸出范圍，避免出現(xiàn)過大和過小的電壓和電流值。

線性電路比例性和疊加性及應用六.實驗預習思考題1.實驗1的電路中，若有一個電阻器是半導體二極管，線路電路的疊加性與比例性是否還成立？基爾霍夫定律呢？說明理由。2.實驗過程中，未考慮vS1、vS2電源內阻，這樣做是否可以？說明理由。

線性電路比例性和疊加性及應用七.實驗總結題1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)說明線性電路的疊加性、比例性及其適用性。2.整理實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗記錄數(shù)值，進行簡要的誤差計算與分析。3.電阻器所消耗的功率能否用疊加原理？根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算并得出結論。

線性電路比例性和疊加性及應用戴維南定理與諾頓定理課程：電路分析基礎實驗（電路與電子線路實驗1）

戴維南定理與諾頓定理1.驗證戴維南定理和諾頓定理，加深對定理的理解和認識。2.學會并掌握測量有源單口網(wǎng)絡等效參數(shù)的方法。3.初步掌握電路仿真軟件Multisim12.0的使用。一.實驗目的

戴維南定理與諾頓定理二.實驗儀器

戴維南定理與諾頓定理三.實驗原理戴維南定理：任何一個含源線性單口網(wǎng)絡，都可用一個實際電壓源代替。諾頓定理：任何一個含源線性單口網(wǎng)絡，都可用一個實際電流源來代替。單口網(wǎng)絡的等效參數(shù)可通過實驗方法測量，常用的測量方法有開路電壓、短路電流法，伏安法，Ro還可以用實驗測試法求得。

戴維南定理與諾頓定理三.實驗原理1.開路電壓、短路電流法如圖2.5.1所示，測量輸出端的開路電壓Voc和短路電流Isc，即可獲得內阻Ro的值：圖2.5.1

含源線性單口網(wǎng)絡等效電路和參數(shù)

戴維南定理與諾頓定理三.實驗原理2.伏安法若線性網(wǎng)絡不允許a、b端開路或短路，可測量單口網(wǎng)絡的端口特性，端口特性曲線的延伸線在電壓、電流坐標上的截距即為Voc