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受控源的研究实验报告.doc

上传人:HR专家 文档编号:7032640 上传时间:2019-05-02 格式:DOC 页数:6 大小:84.50KB
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1、受控源的研究实验报告一、实验目的:1. 获得运算放大器的感性认识,了解由运算放大器组成各类受控源的原理和方法,理解受控源的实际意义。2. 掌握受控源特性的测量方法。通过测试受控源的外特性及其转移参数,进一步理解受控源的物理概念,加深对受控源的认识和理解。二、实验原理:1、运算放大器的基本原理(在上一次实验中已经介绍了,本次再补充说明一下)运算放大器是一种有源二端口元件,图 3-1 是理想运算放大器的模型及其电路符号。它有两个输入端,一个输出端和一个对输入、输出信号的参考地线端。信号从“”端输入时,其输出信号 U0 与输入信号反相,故称 “” 端为反相输入端;信号从“”端输入时,其输出信号 U0

2、 与输入信号同相,故称 “”端为同相输入端。U0为输出端的对地电压,AO 是运放的开环电压放大倍数,在理想情况下,AO 和输入电阻 Ri 均为无穷大,而输出电阻 RO 为零。 理想运算放大器的电路模型为一个受控源,它具有以下重要的性质:当输出端与反相输入端“”之间接入电阻等元件时,形成负反馈。这时, “”端 和“”端是等电位的,称为“虚短” ,若其中一个输入端接地,另一输入端虽然未接地,但其电位也为 0,称它为“虚地” ;理想运算放大器的输入端电流约等于 0。上述性质是简化分析含有运算放大器电路的重要依据。 本实验将研究由运算放大器组成的 4 种受控源电路的特性,选用 LM741 型或LM32

3、4 型的集成运算放大器。 LM741 运算放大器的引脚功能如图 3-2 所示。 2、由运算放大器构成四种受控源的原理(1 )电压控制电压源(VCVS) 上图电路是由运算放大器构成的电压控制电压源,图中 是反馈电阻, 是负载电阻。因为 ,且 所以, 又因为 令 ,称为转移电压比或电压增益,是无量纲的常数,则 (2 )电压控制电流源(VCCS) 上图电路是由运算放大器构成的电压控制电流源。因为 ,所以, 令 ,称为转移电导,具有电导量纲,则 (14.2-3 ) (3 )电流控制电压源(CCVS) 电流控制电压源的电路如上图所示。因为 , ,所以。令 ,称为转移电阻,具有电阻的量纲,则 (14.2-

4、4) (4 )电流控制电流源(CCCS) 电流控制电流源的电路如图 3-6 所示。因为 , 所以, 。令 ,称为转移电流比或电流增益,无量纲,则 三、实验内容:1.测试电压控制电压源(VCVS)特性(1)实验电路图:(2)实验数据记录:输入电压 /V 0.490 0.395 0.297 0.366 0.094 0.000输出电压 /V(未接负载)0.967 0.779 0.586 0.369 0.184 0.000输出电压 /V(接负载)0.965 0.780 0.583 0.366 0.183 0.000(3)实验分析:从以上表格显示可知,实验结果与理论结论一致。2.测试电压控制电流源(VC

5、CS)特性(1)实验电路:(2)实验数据记录:输入电压 /V 0.500 0.399 0.298 0.197 0.099 0.000输出电流/mA(未接负载)0.496 0.394 0.296 0.195 0.097 0.000输出电流/mA(接负载)0.491 0.397 0.297 0.196 0.098 0.000(3)实验分析:从以上表格显示可知,实验结果与理论结论一致。四、实验注意事项:1、用电流源供电的实验中,不要使电流源的负载开路。2、实验结束后,拔除电源插头,使之断电。3、输入电压在 0.5V 以内。五、实验总结及心得:本实验较为简单,但由于对受控源的理论知识掌握不够,导致在实验中对有些步骤或者操作不是很熟悉,这个问题得靠平时积累以及电路分析课程的透彻学习和理解。有所进步的是对于万用表的使用和电路的连接。

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