运算放大器和受控源.doc

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1、电路分析实验（课程）实验题目运算放大器和受控源实验性质基础性实验学时2 面向专业 电信、生命学院开课学期第2学期开课单位电工电子实验教学中心实验地点东区1教510实验目的1.理解、掌握受控源的外特性。2.了解运算放大器组成受控源的基本原理。3.测试VCVS、VCCS、CCVS加深对受控源的受控特性的认识。实验仪器1、电路分析实验箱2、数字万用表两台实验原理1.原理说明1.根据控制量与受控量电压或电流的不同，受控源有四种：电压控制电压源（VCVS）；电压控制电流源（VCCS）；电流控制电压源（CCVS）；电流控制电压源（CCCS）（a）VCVS

2、（b）VCCS（c）CCVS（d）CCCS图4-1受控源电路模型四种受控源的转移函数参量的定义如下：（1）电压控制电压源（VCVS）：，称为转移电压比（或电压增益）。（2）电压控制电流源（VCCS）：，称为转移电导。（3）电流控制电压源（CCVS）：，称为转移电阻。（4）电流控制电压源（CCCS）：，称为转移电流比（或电流增益）。2.运算放大器是一种有源三端元件，图4-2(a)为运放的电路符号。(a)(b)图4-2它有两个输入端，一个输出端和一个对输入和输出信号的参考地线端。“+”端称为非倒相输入端，信号从非倒相输入端输入时，输出信号与输入信

3、号对参考地线端来说极性相同。“－”端称为倒相输入端，信号从倒相输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地线端来说极性相反。运算放大器的输出端电压其中是运算放大器的开环电压放大倍数。（1）运算放大器的“+”端与“－”端之间等电位，通常称为“虚短路”。（2）运算放大器的输入端电流等于零。称为“虚断路”。运算放大器的理想电路模型为一受控电源。如图4-2(b)所示。本次实验将要研究由运算放大器组成的几种基本受控源电路。（1）图4-3所示的电路是一个电压控制型电压源（vcvs）。图4-3无量纲，称为电压放大倍数。（2）将图4-4电路中的RL看作一个负载电

4、阻，这个电路就成为一个电压控制型电流源(vccs)图4-4具有电导的量纲，称为转移电导。（3）图4-5为电流控制制型电压源(ccvs)其比例系数：图4-5具有电阻的量纲、称为转移电阻，（4）如图4-6为一个电流控制电流源(cccs)。图4-6无量纲，称为电流放大系数。预习要求 1、复习理论课讲授的受控源及运放的知识2、预习报告中要求写清楚实验目的、实验仪器、实验原理并画出实验电路图及表格3、计算表4-1、4-2、4-3、4-4转移函数参量的理论值实验内容及步骤 1.1.测试电压控制电压源和电压控制电流源特性。实验线路及参数如图4-7所示。图4

5、-7表4-1给定值（V）00.511.522.5vcvs测量值（V）计算值/理论值vccs测量值(mA)计算值(s)/理论值(s)①电路接好后，先不给激励电源,将运算放大器“+”端对地短路，接通实验箱电源工作正常时，应有=0和=0。②接入激励电源，取分别为0.5V、1V、1.5V、2V、2.5V（操作时每次都要注意测定一下），测量及值并逐一记入表4-1中③保持为1.5伏，改变（即）的阻值，分别测量及值并逐一记入表4-2中。表4-2给定值（KW）12345vcvs测量值（V）计算值理论值vccs测量值(mA)计算值(s)理论值(s)④核算表4-

6、1和表4-2中的各和值，分析受控源特性。2.测试电流控制电压源特性实验电路如图4-8所示，输入电流由电压源与串联电阻所提供。图4-8①给定为1KW，为1.5V，改变的阻值，分别测量和的值，并逐一记录于表4-3中，注意的实际方向。表4-3给定值（KW）12345测量值（mA）（V）计算值（W）理论值（W）②保持为1.5V，改变为1KW的阻值，分别测量和的值，并逐一记录于表4-4中。表4-4给定值（KW）12345测量值（mA）（V）计算值（W）理论值（W）③核算表4-3和表4-4中的各值，分析受控源特性。注意事项1.实验电路确认无误后，方可接通

7、电源，每次在运算放大器外部换接电路元件时，必须先断开电源。2.实验中，作受控源的运算放大器输出端不能与地端短接。3.做电流源实验时，不要使电流源负载开路。 思考题1.受控源和独立源相比有何异同点？2.四种受控源中、、、α意义是什么？如何测得？3.如果令受控源控制极性反向，请问其输出极性是否发生变化？实验报告要求（1）实验目的：（2）原理简述：（3）实验内容：含实验步骤、实验电路、表格、数据（4）实验数据误差分析：（5）思考题回答;（6）结论：（7）体会： 教师签字：