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1、电路实验实验报告第二次实验实验名称： 弱电实验院系：信息科学与工程学院专业：信息工程姓名：学号：实验时间：年月日实验一： PocketLab 的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理一、仿真实验1.电容伏安特性实验电路：图 1-1 电容伏安特性实验电路波形图：图 1-2 电容电压电流波形图思考题：请根据测试波形，读取电容上电压，电流摆幅，验证电容的伏安特性表达式。解： UC164 cos wt164 cos wt mV ，U R1000 cos wt1000 sin wt mV ， T500us ；2I CI RU R24000 ；R0.213sin wt mA ， wT而 C duC0.20
2、6 sin wt mAdtI CC duC 且误差较小，即可验证电容的伏安特性表达式。dt2.电感伏安特性实验电路：图 1-3 电感伏安特性实验电路波形图：图 1-4 电感电压电流波形图思考题：1.比较图 1-2和1-4，理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。对于电感而言， 电压相位超前（超前 or 滞后）电流相位；对于电容而言，电压相位滞后（超前 or 滞后）电流相位。2.请根据测试波形，读取电感上电压、电流摆幅，验证电感的伏安特性表达式。解：UL2.8cos wt mV ， U R 1000 cos wt1000 sin wt mV ， T500us ；2IL IRU R0.213sin
3、 wt mA ， w2；R4000T而 L di L2.7 cos wt mVdtU LL di L且误差较小，即可验证电感的伏安特性表达式。dt二、硬件实验1.恒压源特性验证表 1-1 不同电阻负载时电压源输出电压电阻 k0.11101001000电源电压（ V ）4.924.984.994.994.992.电容的伏安特性测量图 1-5 电容电压电流波形图3.电感的伏安特性测量图 1-6 电感电压电流波形图4.基尔霍夫定律验证表1-2 基尔霍夫验证电路待测值I1I2I3VB计算值0.366mA0.978mA1.344mA1.34V测量值0.364mA0.975mA1.35mA1.35V相对误
4、差 (10 3)5.463.074.467.46思考题：1.根据实验数据，选定节点，验证KCL 的正确性。对于B点，I1I 2 0.3640.975 1.339( A)I3 I1I 2 近似满足，验证的KCL 的正确性。2.验证 KVL表 1-3 验证 KVL节点98计算值2.32V0.77V测量值2.32V0.77V相对误差00对于节点 5、 9、 8、 0构成的回路：U 594.992.322.67(V ) ， U 982.32 0.77 1.55(V ) ， U 800.77 0 0.77(V )U 504.9904.99(V )U 50U 59U 98U 80即验证了KVL 的正确性。
5、实验二：电路定律的验证和受控源仿真预习题：1.根据实验一中电阻的伏安特性测量方法，请自行设计实验方法，绘制二极管的伏安特性曲线，了解其工作性能。图 2-1 二极管伏安特性曲线2.请运用戴维宁定理，计算图2-14 电路的 Rload， Req 和 Veq，填入表 2-3。3.（补充）采用PocketLab 的 math 功能，直接获得二极管的伏安特性曲线。图 2-2 二极管伏安特性曲线硬件实验一：叠加定理验证表 2-1 验证叠加定理实验内容I1 mAI 2 mAI 3 mAVB V测量项目V1 单独作用1.14-0.1031.031.03V2 单独作用-0.1550.4680.310.31V1
6、、 V2 共同作用0.980.3651.341.34表 2-2验证叠加定理（二极管）实验内容测量项目V1 单独作用V2 单独作用V1 、 V2 共同作用I1 mAI 2 mAI 3 mAVB V2.794-0.2542.542.5400.460.460.462.3070.2432.552.55思考题：1.根据实验数据，验证线性电路的叠加性。纯电阻电路为线性电路。由表2-1，可以看出，每纵列的数据，第一行的数加上第二行的数等于第三行的数，即V1 、 V2 共同作用的效果和V1 ， V2 单独作用效果的叠加结果一样，即验证了线性电路的叠加性。2.通过实验步骤5及分析表格中数据你能得出什么结论？将
7、R5 换成二极管后， 得到表 2-2实验结果， 分析表 2-2数据发现不再有表 2-1数据的规律，即不满足叠加性，因此判断，二极管不是线性元件，此电路不是线性电路。硬件实验二：戴维宁定理验证表 2-3 测试等效电路的Veq 和 I SCI SC (mA)Veq (V )ReqRload计算值N.C3.585/6k1k测量值4.253.550.83k0.99k表2-4验证戴维宁定理I R2 ( mA)Veq (V )原始电路0.941.88等效电路0.931.86思考题：请自行选定除开路电压、短路电流法之外的一种测有源二端网络开路电压及等效内阻的方法，设计实验过程对上面的电路测定，给出实验方法和
8、测试结果。答：用电压源代替内阻 R2 ，改变电压源电压大小，测多组端口电压和电流的数据，做出伏安特性曲线图。则 I 0时的电压值即为开路电压，直线斜率的倒数即为等效内阻。硬件实验三：采用运放测试电压控制电流源（VCCS）特性1.测试 VCCS 的转移特性 i2f U 1表 2-6 VCCS 的转移特性数据U1 /V00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0I 2 / mA00.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20VCCS转移特性曲线0.250.2A0.15/2系列1I0.10.05000.511.522.5U1/V图2-3 VCCS 转移特性曲线转移参量 = I210kU 12.测试 VCCS 的负载特性 i2f RL表 2-7 VCCS 的负载特性数据RL / k4720104.73210.20.1I 2 / mA0.070.1390.2070.2090.20.20.20.20.2VCVS负载特性曲线0.250.2A0.15m/系列12I0.10.05001020304050RL/千欧图 2-4 VCCS 负载特性曲线实验三：一阶电路的时域分析一、仿真实验1.电容特性实验任务 1图 3-1 电容电阻电压波形图解释：电阻的电压电流关系为：uiR ，所以电阻的电压波形仍为方波；电容的电压电流关系为：
