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实验 运算放大器和受控源
一、 实验目的
1. 了解运算放大器基本特性及其分析方法。
2. 了解用运算放大器组成四类受控源的线路原理。
3. 测试受控源的转移特性及负载特性。
二、实验设备
|
序号 |
名称 |
型号与规格 |
数量 |
备注 |
|
1 |
可调直流稳压源 |
0～30V |
1 |
DG04 |
|
2 |
可调恒流源 |
0～200m A |
1 |
DG04 |
|
3 |
直流数字电压表 |
1 |
D31 | |
|
4 |
直流数字毫安表 |
1 |
D31 | |
|
5 |
可调电阻箱 |
0～99999.9Ω |
1 |
DG09 |
|
6 |
受控源实验电路板 |
1 |
DG06 |
三、 实验内容
1.测量受控源VCVS的转移特性U2=f (U1)及负载特性U2=f (IL), 实验线路
如图11-1。U1为可调稳压电源，RL为可调电阻箱。
VCVS
图 11-1
（1）固定RL=2KΩ,调节稳压电源输出电压U1，测量U1,及相应的U2
值列表
|
V 1 (V) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
V 1 (V) |
方格纸上绘出电压转移特性曲线U2=f(U1) , 并在其线性部分求出转移电压比µ。
(2)保持U1=2V,调节可变电阻箱RL阻值，测量U2及IL,绘制负载特性曲线U2=f (IL)。
|
RL(KΩ) |
50 |
70 |
100 |
200 |
300 |
40 |
500 |
∞ |
|
V2(v) |
||||||||
|
IL(m A) |
2. 测量受控源VCCS的转移特性IL=f (U1)及负载特性IL=f (U2)。
实验线路如图11-2。
图11-2
（1） 固定RL=2 KΩ,调节稳压源输出电压U1，使用在0～5V范围内取值。
测量U1及相应的IL 值，绘制IL=f (U1)曲线，并由其线性部分求出转移电导gm.
|
U2(v) |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
|
IL(m A) |
(2)保持U1=2v，令RL从大到小变化，测出相应的IL及U2，绘制IL=f(U2)曲线。
|
RL(KΩ) |
50 |
20 |
10 |
8 |
4 |
2 |
1 |
|
IL(m A) |
|||||||
|
U2(v) |
3．测量受控源CCVS的转移特性 U2=f (IS)及负载特性U2=f (IL)实验线路如图11-3。IS为可调恒流源，RL为可调电阻箱。
图 11-3
（1）固定RL=2 KΩ,调节恒流源的输出电流IS,使其在0.05～0.7m A范围内取8个数值，测量U2值，绘制U2=f (IS)曲线，并由其线性部分求出转移电阻rm.
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IS(m A) |
||||||||
|
U2(v) |
|
RL(KΩ) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
U2(v) |
||||||||
|
IL(m A) |
4. 测量受控源CCCS的转移特性 IL=f (IS)及负载特性IL=f(U2).
实验线路如图11-4
图11-4
（1） 固定RL=2 KΩ,调节恒流源的输出电流IS，使其在0.05～0.7m A范围内取8个数值，测出IL值，绘制IL=f (IS)曲线，并由线性部分求出转移电流比α。
|
IS(m A) |
||||||||
|
IL(m A) |
（2） 保持IS=0.5m A，令RL从0，100Ω，200Ω增至80 KΩ，测出IL值，绘制IL=f (U2)曲线。
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RL(KΩ) |
||||||||
|
U2(v) |
||||||||
|
IL(m A) |
四、实验注意事项
1. 每次组装线路，必须事先断开供电电源，但不必关闭电源总开关。
2. 在用恒流源供电的实验中，不要使恒流源负载开路。
五、预习思考题
1. 参阅有关运算放大器和受控源的基本理论。
2. 受控源与独立源相比有何异同点？
3. 试比较四种受控源的代号、电路模型、控制量与被控坚固耐用之间的关系。
4. 四种受控源中的 μ、g、r 和α的意义是什么？如何测得？
5. 若令受控源的控制极性反向，试问其输出极性是否发生变化？
6. 受控源的输出特性是否适于交流信号。
六、实验报告
1. 对有关的预习思考题作必要地回答。
2. 根据实验数据，在方纸上分别绘出四种受控源的转移特性和负载特性曲线，并求出相应的转移参量。
3. 对实验的结果作出合理地分析和结论，总结对四种受控源的认识和理解。
4. 心得体会及其他。
工商网监
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