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實驗 運算放大器和受控源
一、 實驗目的
1. 了解運算放大器基本特性及其分析方法。
2. 了解用運算放大器組成四類受控源的線路原理。
3. 測試受控源的轉移特性及負載特性。
二、實驗設備
|
序號 |
名稱 |
型號與規格 |
數量 |
備注 |
|
1 |
可調直流穩壓源 |
0～30V |
1 |
DG04 |
|
2 |
可調恒流源 |
0～200m A |
1 |
DG04 |
|
3 |
直流數字電壓表 |
1 |
D31 | |
|
4 |
直流數字毫安表 |
1 |
D31 | |
|
5 |
可調電阻箱 |
0～99999.9Ω |
1 |
DG09 |
|
6 |
受控源實驗電路板 |
1 |
DG06 |
三、 實驗內容
1.測量受控源VCVS的轉移特性U2=f (U1)及負載特性U2=f (IL), 實驗線路
如圖11-1。U1為可調穩壓電源，RL為可調電阻箱。
VCVS
圖 11-1
（1）固定RL=2KΩ,調節穩壓電源輸出電壓U1，測量U1,及相應的U2
值列表
|
V 1 (V) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
V 1 (V) |
方格紙上繪出電壓轉移特性曲線U2=f(U1) , 并在其線性部分求出轉移電壓比µ。
(2)保持U1=2V,調節可變電阻箱RL阻值，測量U2及IL,繪制負載特性曲線U2=f (IL)。
|
RL(KΩ) |
50 |
70 |
100 |
200 |
300 |
40 |
500 |
∞ |
|
V2(v) |
||||||||
|
IL(m A) |
2. 測量受控源VCCS的轉移特性IL=f (U1)及負載特性IL=f (U2)。
實驗線路如圖11-2。
圖11-2
（1） 固定RL=2 KΩ,調節穩壓源輸出電壓U1，使用在0～5V范圍內取值。
測量U1及相應的IL 值，繪制IL=f (U1)曲線，并由其線性部分求出轉移電導gm.
|
U2(v) |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
|
IL(m A) |
(2)保持U1=2v，令RL從大到小變化，測出相應的IL及U2，繪制IL=f(U2)曲線。
|
RL(KΩ) |
50 |
20 |
10 |
8 |
4 |
2 |
1 |
|
IL(m A) |
|||||||
|
U2(v) |
3．測量受控源CCVS的轉移特性 U2=f (IS)及負載特性U2=f (IL)實驗線路如圖11-3。IS為可調恒流源，RL為可調電阻箱。
圖 11-3
（1）固定RL=2 KΩ,調節恒流源的輸出電流IS,使其在0.05～0.7m A范圍內取8個數值，測量U2值，繪制U2=f (IS)曲線，并由其線性部分求出轉移電阻rm.
|
IS(m A) |
||||||||
|
U2(v) |
|
RL(KΩ) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
U2(v) |
||||||||
|
IL(m A) |
4. 測量受控源CCCS的轉移特性 IL=f (IS)及負載特性IL=f(U2).
實驗線路如圖11-4
圖11-4
（1） 固定RL=2 KΩ,調節恒流源的輸出電流IS，使其在0.05～0.7m A范圍內取8個數值，測出IL值，繪制IL=f (IS)曲線，并由線性部分求出轉移電流比α。
|
IS(m A) |
||||||||
|
IL(m A) |
（2） 保持IS=0.5m A，令RL從0，100Ω，200Ω增至80 KΩ，測出IL值，繪制IL=f (U2)曲線。
|
RL(KΩ) |
||||||||
|
U2(v) |
||||||||
|
IL(m A) |
四、實驗注意事項
1. 每次組裝線路，必須事先斷開供電電源，但不必關閉電源總開關。
2. 在用恒流源供電的實驗中，不要使恒流源負載開路。
五、預習思考題
1. 參閱有關運算放大器和受控源的基本理論。
2. 受控源與獨立源相比有何異同點？
3. 試比較四種受控源的代號、電路模型、控制量與被控堅固耐用之間的關系。
4. 四種受控源中的 μ、g、r 和α的意義是什么？如何測得？
5. 若令受控源的控制極性反向，試問其輸出極性是否發生變化？
6. 受控源的輸出特性是否適于交流信號。
六、實驗報告
1. 對有關的預習思考題作必要地回答。
2. 根據實驗數據，在方紙上分別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量。
3. 對實驗的結果作出合理地分析和結論，總結對四種受控源的認識和理解。
4. 心得體會及其他。
工商網監
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