I/mA 7.504 6.003 5.003 4.288 3.335 2.144 1.580 1.035 0.613 0 利用Excel可以做出其曲线图如下图1-8所示：
图1-8
从图中可以看出，带负内阻电压源的输出电压随输出电流的增加而增加。由此我们还可以得到启发：可以利用负阻抗变换器产生的负阻抗来抵消电流表（电压表）的内阻抗以实现精密测量。
3.回转器的原理
回转器是一种二端口网络元件，可以用含晶体管或运算放大器的电路来实现。理想回转器的电路符号如图1-14所示，图中箭头表示回转方向。在图示方向下，理想回转器的端口的伏安关系为i1?gu2；i2??gu1 或u1??ri2；u2?ri1式中g和r表示回转器的回转电导和回转电阻，是表示回转器的特性参数。此二式表明，回转器具有把一个端口的电压（或电流）“回转”成另一端口的电流（或电压）的能力。回转器不仅可以使两个端口的电流和电压互相回转，而且还具有回转阻抗的性能．如图1-15所示若在回转器的输出端口②② 接有复阻抗Z，在图示参考方向的正弦激励作用下，从输入端口①①看进去的等效复阻抗(输入阻抗)
??Z1?U1?(??I2g)???1g2(?I2?)?1gZL2式中ZL为负载的复阻抗．显然，当负
I1(gU2)U2载阻抗ZL 为电容性时，输入阻抗Z1 将为电感性．若在输出端口②②接一电容元件C，则从输入端口①①看，相当于一个电感元件L 且
Z1?1gZL2?g211jwc?1g2jwc?jwL式中L?cg2
图1-14 图1-15
4.基于回转器的实验设计与应用
（一）回转器可以由晶体管或运算放大器等有源器件构成。图1-16使用两个运算放大器来实现的回转器电路。根据运算放大器的输入端“虚断”，有节点电压法A、B、D、E节点电压方程
(1R2?1R4)u1?1R2(uC?1R7?1R41R3u2?i1
1R3?)uB?1uC?0 1R61R5(1R11R41R61)uD?R11R4uC?uF?0
(?R5)u2?u1?uF?i2
根据运算放大器输入端的“虚短”，有u1?uB，uD?u2,则联立求解上述方程组可得i1?
?u2R1,i2?u1R1(R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=1kΩ)，即g??1R1??10?3S?1
图1-16回转器
（二）测量回转器的回转参数g。实验的仿真电路图如下图1-17所示，改变R8和一端的电压U1，测量一端电流I1、另一端电压U2和电流I2，并记录在如下表格3中。
图1-17
（三）将负载电容“回转”成一个电感量为0.1～1H的模拟电感。
根据前面的计算有L=C/g2,取上个实验的g理??1.0?10?3S-1值，则要使
L=0.1～1H，C=0.1～1μF本实验使用示波器来观察电流和电压的相位差来判断是否回转成功，则需要在输入端串联一个采样电阻以获得电流波形，仿真电路图如下所示如下图1-18(a)示，取采样电阻R8=1000Ω, 观察电压与反向电流的波形如图1-19（a）所示，图1-18(a)的理论等效电路图如下图1-18（b）示，其电压与电流反向电流波形如图1-19（b）示。
图1-18（a）
图1-18（b）
图1-19（a）
图1-19（b）
比较两波形图可知，两波形图几乎一致，则模拟成功。 表格4
f/Hz C/uF U1与I1之间的时间/ms 2.496 2.496 1.248 1.248 0.832 0.832 U1与I1之间的相位差 89.9 89.9 89.9 89.9 89.9 89.9 模拟电感L理论值/H 0.5 1.0 0.5 1.0 0.5 1.0 模拟电感L测量值/H 0.5 1.0 0.5 1.0 0.5 1.0 100 100 200 200 300 300 0.5 1 0.5 1 0.5 1 从表格4中也可以看出本实验可以得到一个较好的纯电感。
回转器能回转阻抗的特性在工程上意义重大，因为在微电子器件中电感易于集成，而电感却难以集成，利用回转起来模拟电感是解决这个问题的重要途径。