北交大黑箱实验报告

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1、电分实验报告一黑箱实验一、基本信息■实验人：梁文奇14211043■实验地点：九教南501■实验题目：一阶电路“黑箱”模块的吋域测量和辨别■实验目的：（1）熟练运用动态电路波形测量和时间常数测量。（2）综合运用一阶动态电路分析理论知识，深入理解动态元件特性和一阶动态电路特有的阶跃响应波形。二、预习内容：均采用方案AtRC串：v0（f）=-v/r+vyv--Vrc并：叻）tRL串：v0（，）=v/r+匕V--VRL并：=y波形图如ha(52ss#b>reftJrCBsfie葙汾xifkL芦实验电路图:、‘；省.一一Cints,:—LIa.、实验内容和实验原理(1)二端“黑箱”“黑箱”是指隐藏

2、Y连接方式和元件参数的一个电阻和一个动态元件用串/并联方式构成的二端模块。在本实验中，模块作为被测量和识别的对象。一个模块中的动态元件可能是电感或电容，与电阻的连接方式可能是串联或并联。（2）实验任务每组学生随机领取一个“黑箱”模块，利用通用实验板上的一个已知阻值的电阻，串联“黑箱”模块构成被测电路。实验任务是用吋域测量方法，测量二端一阶“黑箱”的外特性，辨别“黑箱”内部元件、元件参数及其连接方式。“黑箱”模块的两种测量方案如实验图所示。a）方案A（黑箱接地）（b）方案B（电阻接地）（3）对实验测量方法的规定在进行实验测量时，必须将外接电阻与模块中联后接入信号发生器，信号源采用幅度为IV的

3、周期方波，用示波器测量电路的阶跃响应波形，通过初始值、稳态值和时间常数的测量来计算和辨別“黑箱”模块内部两个元件的参数值和连接方式。不允许用万用表等其他仪器或采用频域阻抗测量等方法。三、实验数据、图片示波器图片:方案A(黑箱接地)四、实验分析：选择外电阻为lkQ;(1)输入电压源初始值位置对应的输出电压图像上的电压值为V(0+),即“黑箱”内的电阻占电路电压的比值，观察其值为0.5v。根据7^V=0.5,得ka=lkQ;k()+k(2)根据黑箱波形图(上图)判断黑箱内部为RC串联；(3)测吋间常数r:图像上V(0+)->0.632*V(^)所花吋间即为时间常数r,测得为10.6ms;(4

4、)测电容大小：根据公式r=得C=5.3nf。五、实验结果：实验选择外接串联电阻阻值为判断黑箱内部动态元件与电阻连接方式为RC串联。动态元件及其参数为电容，5.3nf。电阻值为lkQo测得时问常数为10.6us。六、实验心得：该实验增强了动手能力与分析能力，在实验过程中学会了深度思考，各角度分析加深了我对判定黑箱内部结构的理解。