序号 1 2 3 四、实验内容
1.测量受控源VCVS的转移特性U2=f(U1)及负载特性,实验线路如图3-1。
(1)固定RL=2KΩ,调节稳压电源输出电压U1,测量相应的U2值,绘制转移特性曲线U2=f(U1)。 U1(V) U2(V) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 μ 名称 稳压、稳流源 直流电压、电流表 可变电阻箱 数量 1 1 1 备注 DG04 DG31-2 DG09 (2)保持U1=3V,调节RL可变电阻箱的阻值,测出相应的U2及IL。 RL(Ω) U2(v) IL(mA) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 2.测量受控源VCCS的转移特性 I2=f(U1)及负载特性,实验线路如图3-2。
(1) 固定RL=2KΩ,调节稳压电源输出电压U1,测量相应的I2值,绘制转移特性曲线I2=f(U1)。 U1(V) I2(mA) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 gm (2)保持U1=3V,调节RL可变电阻箱的阻值,测出相应的I2及UL。 RL(Ω) I2(mA) UL(v) 200 300 400 500 600 700 800 900 VCVS VCCS
图3-1 图3-2
3.测量受控源CCVS的转移特性 U2=f(I1)及负载特性,实验线路如图3-3。 (1)固定RL=2KΩ,调节恒流电源输出电流I1,测量相应的U2值,绘制转移特性曲线U2=f(I1)。 I1(mA) U2(V) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 rm (2)保持I1=3mA,调节RL可变电阻箱的阻值,测出相应的U2及IL。 6
RL(Ω) U2(v) IL(mA) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4.测量受控源CCCS的转移特性 I2=f(I1)及负载特性,实验线路如图3-4。
(1)固定RL=2KΩ,调节恒流电源输出电流I1,测量相应的I2值,绘制转移特性曲线I2=f(I1)。 I1(mA) I2(mA) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 α (2)保持I1=3mA,调节RL可变电阻箱的阻值,测出相应的I2及UL。 RL(Ω) I2(mA) UL(V) CCVS CCCS
200 300 400 500 600 700 800 900
图 3-3 图3-4
五、实验注意事项
1.使用可变电阻箱时不要将电阻箱电阻值调零接入电路中。 2.用恒流源供电的实验中,不要使恒流源的负载开路。
六、实验报告要求
1.实验报告必须有原始数据记录单,并有详细的原始数据记录。
2.根据实验数据,绘出四种受控源的转移特性曲线,并求出相应的转移参量。
3.对实验的结果及误差作出合理的分析和结论, 总结对四种受控源的认识和理解。 4.请勿用坐标纸绘图,请保持报告整洁字迹工整。
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实验三 电压源与电流源的等效变换
(验证性实验)
一、实验目的
1.掌握电源外特性的测试方法。
2.验证电压源与电流源等效变换的条件。
二、实验原理
一个直流稳压电源在一定的电流范围内,具有很小的内阻。故在实用中,常将它视为一个理想的电压源,即其输出电压不随负载电流而变。其外特性曲线,即其伏安特性曲线U=f(I)是一条平行于I轴的直线。一个实用中的恒流源在一定的电压范围内,可视为一个理想的电流源。 一个实际的电压源(或电流源), 其端电压(或输出电流)不可能不随负载而变,因它具有一定的内阻值。故在实验中,用一个小阻值的电阻(或大电阻)与稳压源(或恒流源)相串联(或并联)来摸拟一个实际的电压源(或电流源)。
一个实际的电源,就其外部特性而言,既可以看成是一个电压源,又可以看成是一个电流源。若视为电压源,则可用一个理想的电压源Us与一个电阻Ro相串联的组合来表示;若视为电流源,则可用一个理想电流源Is与一电导go相并联的组合来表示。如果这两种电源能向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的,即具有相同的外特性。 一个电压源与一个电流源等效变换的条件为:
Is=Us/Ro,go=1/Ro 或 Us=IsRo,Ro= 1/go 。 如图4-1所示。
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图 4-1
三、实验设备 序号 1 2 3 四、实验内容
1.测定理想电压源与实际电压源的外特性
(1)按图4-2接线。将Us调节为+12V。调节R2,令其阻值由大至小变化,记录两表的读数。
名称 稳压、稳流源 实验电路、可变电阻箱 直流电压、电流表 数量 1 1 1 备注 DG04 DG05,DG09 DG31—2
图 4-2
RL(KΩ) U(V) I(mA)
(2) 按图4-3接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节R2,令其阻值由大至小变化,记录两表的读数。
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 注:RL=R1+R2,R1为短路保护电阻,R2为可变电阻箱,测量需将实验电路中内阻RO短路。 9
RL(KΩ) U(V) I(mA) 0.5 1 图 4-3 1.5 2 2.5 3 3.5 注:RL=R1+R2,R1为短路保护电阻,R2为可变电阻箱。
2.测定理想电流源与实际电流源的外特性
(1)按图4-4接线。Is为直流恒流源,调节其输出为10mA,调节RL,记录两表的读数。
图4-4
RL(KΩ) U(V) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 I(mA) 注:实验电路内阻RO无法断路,实验电路需自行构建连接。
(2)按图4-5接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节R2,令其阻值由大至小变化,记录两表的读数。
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