4611.回转器的电路设计 电工电子综合实验

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1、回转器的电路设计学号：班级：姓名：陶知专业：电子信息与工程2008年3月10日于南京理工大学回转器的电路设计关键字:回转器回转电阻一．实验目的1.了解回转器的基本特性及其运放实现.2.掌握回转器参数的测试方法,了解回转器的应用.二．实验原理回转器的概念是B.D.H.Tellegen于1948年提出的.六十年代由L.P.Huelsman及B.A.Sheei等人用运算放大器及晶体管电路实现.回转器是一种二端口器件.理想线性回转器的电路符号如图图1回转器电流与电压的关系为其中g的单位为S，称为回转电导；r的单位为Ω，称为回转电阻，g和r统称为回转

2、常数，且g=1/r。r和g均为大于零的实数。从上式中看出，回转器为相关性元件，它把一个端口的电压回转成另一个端口的电流，把一个端口的电流回转成另一个端口的电压。"回转"之名即由此而来。　回转器具有双向特性　在正弦稳态条件下,即ZL=，则在1－1′端口看入的等效阻抗为式中，　为1—1′端口看入的等效电感。同样，在1—1′端接电容Ｃ，在正弦稳态条件下，从2—2′看进去的输入阻抗Ｚin2为式中Ｌeg＝r2C　按回转器的定义公式，有这说明在任意时刻理想回转器都不消耗能量，也贮存能量，是一个无源的，非能量的，无记忆元件。图2本实验使用的回转器由两个运

3、算放大器组成，如图2所示。（1）又有故得，又由（1）即得（2）又有其中g=1/R同理有将式（2）代入上式得其中g=1/R。现将的表示式合并写在一起即为很显然，此方程为回转器（与图1相比，回转方向变为向左了）的伏安方程，故此电路为一回转器。今在输出端2-2'处接上电容C，则输入端1-1'的输入阻抗为其中L=C/g2=R2C。三、实验内容1.测定回转参数(1)接通电源，检查15V电压，当电源接入正常时方可进行实验。(2)按图2的电路接线。(3)调节使各电阻R=100Ω。　(4)测量各端口的电压和电流值，并记录数据，若过大则数据处理时要进行修正。

4、图3U1/VI1/mAU2/VI2/A1.0009.9911.002-0.010实验结论：由数据得，回转器的回转参数g=1/r=(-I2)/U1=I1/U2=0.01s为一个常数。2.验证频率特性回转器u2端接人电容．用示波器观察不同电源频率和不同C值时u1及i1的相位关系，频率特性。同时另接一电路图用L取代回转器，两者比较，并与理论计算结果进行比较。实验结论接入电容为100uF,则等效的L=r2C=1H,当并联一个1uF的电容时，理论上的w=1000rad/s,则理论上的谐振频率为f=159.15Hz.而实验测得的谐振频率为161.27H

5、z,与理论值比较误差为0.013%，误差较小，较精确。四．实验结论回转器可以成功的实现电容和电感及电感和电容的相互转化，这极大的方便了电路的实现，有很强的适应价值。五．参考文献1、《电子技术实验技术》陈先荣主编国防工业出版社2、陈坤等，《电子设计技术》。成都：电子科技大学出版社3、秦曾煌主编《电工学》。北京：高等教育出版社