《回转器电路设计(完整版,包括pspice仿真电路以及实验数据)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《回转器电路设计(完整版,包括pspice仿真电路以及实验数据)（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南京航空航天大学 电路实验报告 回转器电路设计 姓名：李根根 学号：031220720 指导老师：王芸 目录目录 一、实验目的. 2 二、实验仪器. 2 三、实验原理. 2 四、实验要求. 3 五、用pspice软件进行电路仿真并分析. 5 六、实验内容 9 七、实验心得. 11 八、附件（Uc f 图）. 12 一、一、 实验目的实验目的 1加深对回转器特性的认识，并对其实际应用有所了解。 2研究如何用运算放大器构成回转器，并学习回转器的测试方法。 二、二、 实验仪器实验仪器 1双踪示波器 2函数信号发生器 3直流稳压电源 4数字万用表 5电阻箱 6电容箱 7 面包板 8装有pspice软件
2、的PC一台 三、三、 实验原理实验原理 1回转器是理想回转器的简称。它是一种新型、线性非互易的双端口元件，其电路符 号如图所示。其特性表现为它能够将一端口上的电压（或者电流）“回转”成另一 端口上的电流（或者电压）。端口变量之间的关系为 I1 = gu2 u1 = -ri2 I2 = gu1 u2 = ri1 式子中，r，g称为回转系数，r称为回转电阻，g称为回转电导。 2两个负阻抗变换器实现回转器 图中回转电导为 : = 1/ 四、四、 实验要求实验要求 先利用pspice软件进行电路仿真，（提示：仿真时做瞬态分析，信号源用Vsin ，做频率分析时，信号源用VAC）然后在实验室完成硬件测试：
3、 1 用运算放大器构成回转器电路（电路构成见实验教材p216图9- 24，其中电阻R的标称值为1000），测量回转器的回转电导。 2 回转器的应用与电容组合构成模拟电感。 3 用电容模拟电感器，组成一个并联谐振电路，并测出谐振频率以及绘制其Ucf幅频特 性曲线。 具体要求： 1 回转器输入端接信号发生器，调得Us=1.5V(有效值)，输出端接负载电阻RL=200，分 别测出U1、U2及I1，求出回转电导g。 试回答改变负载电阻以及频率的大小对回转电导有何影响？ 2 回转器输出端接电容，C分别取0.1F和0.22F，用示波器观察频率为500Hz、1000Hz时 U1和I1的相位关系，解释模拟电感
4、是如何实现的。 要求画出测试U1和I1的相位关系的接线图，并用坐标纸分别画出两个不同C值时的U1和 I1波形，记录其相位关系。说明模拟电感的实现与频率的大小有何关系。 3用C1回转后的模拟电感作并联谐振电路，谐振频率f0取1000Hz左右，确定C和C1的 大小，信号源输出电压保持Us=1.5V(有效值)不变，改变频率（200Hz2000Hz）测量Uc 的值，同时观察us和 uc的相位关系。（要求串联一取样电阻1k） 预习要求： 1画出设计任务中完整的电路接线图，明确I1的测量方法，建议取样电阻取1k。 2电容不要取大于1F的电解电容，以免误差大。 报告要求： 1 提交一份电路仿真实验报告。 2
5、 现场整理测试数据和图表，与仿真结果比较，给出比较详细的分析和说明。 3 列出RLC并联谐振电路测量的数据，在坐标纸上绘制其Ucf幅频特性。 3 总结该综合性实验的体会。 五、五、 用用pspice软件进行电路仿真并分析软件进行电路仿真并分析 1测量回转电导g，仿真结果如图所示： 由仿真结果可知 U1 = 1.25V ; I1 = 250.05uA U2 = 249.99mV 所以，g = i1 / U2 = 250.05uA / 249.99mV = 1.00S 10 3 2回转器等效电感电路仿真 U1，i1相位图如下所示： C=0.1uF f=500Hz C=0.1uF f=1000Hz
6、C=0.22uF f=500Hz C=0.22uF f=1000Hz 3并联谐振电路仿真 Uc f 幅频特性曲线 Us Uc 相位关系图 六、六、 实验内容实验内容 1测量回转器的回转电导。 通过实验测得：U1 = 1.2V ; I1 = 246.0uA U2 = 243.2mV 所以，g = i1 / U2 = 246.0uA / 243.2mV = 1.01S 10 3 可见实验值与理论值相符。 当负载电阻变化或者频率变化时，对回转电导没有影响。 2测量回转器的输入伏安特性 由图像可知，当频率f分别取500Hz和1000Hz，电容C分别取0.1uF和0.22uF时，等效 电感的感抗XLRo
7、,故从电路输入端口看，电路近于纯电感，其端口电压与电流间 的相位差约为90度。 回转电感 L=C/g2 ,在电容C一定的情况下，g与频率大小无关，所以回转电感的大小与频率无关。 3用电容模拟电感器，组成一个RLC并联谐振电路，并测出谐振频率。 频率/Hz 2004006007008001000 相位/ 90705853407 Uc/V 0.2000.4270.7430.9541.1851.543 频率/Hz 105912001300140016002000 相位/ 0-25-32-40-45-69 Uc/V 1.5221.4261.2841.1420.9110.650 七、七、 实验心得实验心
8、得 通过完成本次综合性实验的过程，我发现了自己在以前学习中的不扎实地方 ，本来以为自己会的地方，在真正运用的时候才发现掌握的并不是自己想的那样 好。比如pspice软件的使用，本来以为按书上的步骤一步一步来就做好了，也以 为自己掌握了它的使用方法，但到了真正运用该软件去解决问题是才发现事实并 非如此，面对pspice时，大脑一片茫然，只得翻书重新认真学习使用方法，最终 才灵活运用该软件得到自己想要的结果。 并且通过本实验的不断出错及改错，巩固了我的理论知识，也增强了我面对 元器件或实验仪器出现问题时的判断调试及解决问题的能力，不再像刚开始时仪 器一有问题便问老师了。 本实验加深了我对运算放大器的使用的更深理解，也知道了可以用回转器来 模拟电感元件，使得实验电路的搭建更加简便。 八、八、 附件（附件（Uc f 图）图）
