《电路基础》实训.ppt

1、电路基础实训1 1）常用电工仪表的使用（认识性实训）。）常用电工仪表的使用（认识性实训）。2 2）直流电路中电流、电压与电位的测量（认识性实训）。）直流电路中电流、电压与电位的测量（认识性实训）。3 3）元器件伏安特性的测量（基本技能性实训）。）元器件伏安特性的测量（基本技能性实训）。4 4）电压源与电流源的等效变换（基本技能性实训）。）电压源与电流源的等效变换（基本技能性实训）。5 5）受控源的实验研究（设计性实训）。）受控源的实验研究（设计性实训）。4.1.1 4.1.1 实训目的实训目的 1 1）了解常用电工仪表的基本用途。）了解常用电工仪表的基本用途。2 2）熟悉电压表、电流表等电工仪

2、表的使用方）熟悉电压表、电流表等电工仪表的使用方法。法。3 3）熟悉稳压电源的使用方法。）熟悉稳压电源的使用方法。4.1.2 4.1.2 实训原理实训原理 如何正确地使用电工仪表，是做好实验的保如何正确地使用电工仪表，是做好实验的保证，也是必备的基本功。证，也是必备的基本功。短路、开路、虚接和错接等现象往往会引起短路、开路、虚接和错接等现象往往会引起烧毁仪表、损坏设备、甚至危害人身安全等事烧毁仪表、损坏设备、甚至危害人身安全等事故。故。实训的关键是：了解电路原理，懂仪表性能，实训的关键是：了解电路原理，懂仪表性能，掌握接线方法，熟悉实验规则。除此之外，在掌握接线方法，熟悉实验规则。除此之外，在

3、实验中还要切实掌握以下技能：实验中还要切实掌握以下技能：（1 1）准备充分）准备充分 在电路接线前，一定要做好实验准备工作。在电路接线前，一定要做好实验准备工作。（2 2）先主后辅）先主后辅电路连接顺序是：先接主回路，再接辅助回电路连接顺序是：先接主回路，再接辅助回路。路。（3 3）牢固准确）牢固准确接线端的连接处，要拧紧或插紧，防止虚接。接线端的连接处，要拧紧或插紧，防止虚接。（4 4）井然有序）井然有序电路连接要井然有序，要易看、易查和易操电路连接要井然有序，要易看、易查和易操作。作。串联：电流表要串联在电路中。串联：电流表要串联在电路中。方向：电流从表方向：电流从表“”端流进，从表端流进

4、，从表“”“”端流出。端流出。电流表不准与电源并联。电流表不准与电源并联。图图4-1 4-1 电流表串联在电路中电流表串联在电路中图图4-2 4-2 电流从电流从 “”端流进，从端流进，从 “”端流出端流出并联在被测电路中。并联在被测电路中。极性：测电压时，要注意电路极性：测电压时，要注意电路“”、”端端极性。极性。严禁电压表与电源串联严禁电压表与电源串联 。图图4-3 4-3 电流表不能与电源并联电流表不能与电源并联图图4-4 4-4 电压表并联在电路中电压表并联在电路中要并联接在被测电路中。要并联接在被测电路中。测量电压时，应注意电路测量电压时，应注意电路“”、”端极性。端极性。图图4-5

5、 4-5 测电压时要注意极性测电压时要注意极性要与被测电阻或负载并接。要与被测电阻或负载并接。测量电阻时，应注意断开电阻的一端。测量电阻时，应注意断开电阻的一端。图图4-6 4-6 万用表测电阻万用表测电阻图图4-7 4-7 并联电路测量电阻并联电路测量电阻R RL L图图4-8 4-8 串联电路测量电阻串联电路测量电阻R RL L 功率表有两对接线端子，一对标功率表有两对接线端子，一对标I I的接的接线端子，是电流接线端子，同电流表接法线端子，是电流接线端子，同电流表接法（串联）相同；另一对标（串联）相同；另一对标U U的接线端子，是的接线端子，是电压接线端子，同电压表接法（并联）相同。电压

6、接线端子，同电压表接法（并联）相同。图图4-9 4-9 功率表的接线原理功率表的接线原理图图4-10 4-10 功率表与电路的连接功率表与电路的连接 绝缘电阻表俗称兆欧表，又称绝缘电阻表俗称兆欧表，又称“摇摇表表”，它是测量，它是测量 以上电阻之用。主要以上电阻之用。主要是用于测量电气设备和供电线路的绝缘电是用于测量电气设备和供电线路的绝缘电阻。阻。测量连接方法类似电压表。不同的是测量连接方法类似电压表。不同的是兆欧表有三个接线柱，即兆欧表有三个接线柱，即L L（线）、线）、E E（地）地）和和G G（屏），在进行一般测量时，只要把被屏），在进行一般测量时，只要把被测绝缘电阻接在测绝缘电阻接在

7、L L与与E E之间便可。但在测量之间便可。但在测量表面不干净或潮湿的对象时，为了准确测表面不干净或潮湿的对象时，为了准确测量绝缘电阻，就必须使用量绝缘电阻，就必须使用G G。电工仪表基本上可分为两大系列：电工仪表基本上可分为两大系列：（1 1）以数字技术为基础构成的电子式数）以数字技术为基础构成的电子式数字显示仪表，简称字显示仪表，简称 （2 2）以电磁作用力为基础构成的机械式）以电磁作用力为基础构成的机械式模拟指针表，简称模拟指针表，简称 数字仪表是将连续变化的物理量（称模数字仪表是将连续变化的物理量（称模拟量）转变为不连续的数字量加以显示的拟量）转变为不连续的数字量加以显示的新型仪表，是

8、电工仪表发展的方向。新型仪表，是电工仪表发展的方向。4-1 实训项目完实训项目完机械工业出版社印制机械工业出版社印制 1 1）加深对电流、电压与电位的理加深对电流、电压与电位的理解。解。2 2）掌握直流电路电流、电压和电）掌握直流电路电流、电压和电位的测量方法。位的测量方法。3 3）验证电路中各点电位的相对性，）验证电路中各点电位的相对性，电压的绝对性和电压的绝对性和 等电位点的公共性。等电位点的公共性。4.2.1 实训目的实训目的4.2.2 4.2.2 实训原理实训原理 1.1.电路模型电路模型 电路基本上是由电源、中间环节和负载三部分构成。电路基本上是由电源、中间环节和负载三部分构成。为了

9、研究的方便，通常将实际电路抽象为电路模型，用为了研究的方便，通常将实际电路抽象为电路模型，用电阻、电容和电感等理想元件来模拟电路中的元器件，用理电阻、电容和电感等理想元件来模拟电路中的元器件，用理想的电压源和电流源来替代电路电源，再用理想导线将这些想的电压源和电流源来替代电路电源，再用理想导线将这些元器件连接起来，构成电路模型，如图元器件连接起来，构成电路模型，如图4-114-11所示。所示。图图4-11 4-11 电路模型电路模型2.2.电路基本参数电路基本参数1 1）电流）电流2 2）电压）电压3 3）电位）电位4 4）正电位与负电位）正电位与负电位5 5）等电位）等电位3.3.电流、电压

10、和电位的测量电流、电压和电位的测量 1 1）电流的测量）电流的测量 2 2）电压的测量）电压的测量 3 3）电位的测量）电位的测量 4 4）电压表的正确接法：）电压表的正确接法：电压表外接法测量电路；电压表外接法测量电路；电压表内接法测量电路。电压表内接法测量电路。4.4.电压表的内接法与外接法电压表的内接法与外接法 1 1）当被测电阻较大时，）当被测电阻较大时，为了减少误差，通常采用为了减少误差，通常采用外接法。外接法。2 2）当被测电阻较小时，）当被测电阻较小时，为了减少误差，通常采用为了减少误差，通常采用内接法。内接法。图图4-12 4-12 电压表外接测量电路电压表外接测量电路图图4-

11、13 4-13 电压表内接测量电路电压表内接测量电路4.2.4 4.2.4 实训内容与步骤实训内容与步骤1.电压、电位测量电压、电位测量 电路如图电路如图4-144-14所示。电路参数：直流电源所示。电路参数：直流电源 U US1S120V20V，U US2S210V10V，R R1 1120120，R R2 2200200，R R3 3100100，R R4 4150150，R R5 5120120。图图4-14 4-14 电压、电位测量电路电压、电位测量电路 1 1）接通稳压电源，将两个电源的输出电压分别调到接通稳压电源，将两个电源的输出电压分别调到2020V V和和1010V V。2 2

12、）用电压表用电压表分别测出各点电位分别测出各点电位U Ua a、U Ub b、U Uc c、U Ud d、U Ue e以及电压以及电压U Uabab、U Ubcbc、U Ucdcd、U Udede。3 3）根据测得的数据，验证电压与电位差的关系：根据测得的数据，验证电压与电位差的关系：U UababU Ua aU Ub b，U UbcbcU Ub bU Uc c，U UcdcdU Uc cU Ud d，U UdedeU Ud dU Ue e，其其值与基准点值与基准点O O无关。无关。2.电流的测量电流的测量 电路如图电路如图4-15所示。电路参数：直流电源所示。电路参数：直流电源US114V，

13、US29V，R120，R25，RL6。图图4-15 4-15 电流测量电路电流测量电路 1 1）调节直流稳压电源，使输出电压为：）调节直流稳压电源，使输出电压为：U Us1s114V14V，U Us2s29V9V，并用直流电压表校准电压值。并用直流电压表校准电压值。2 2）用直流电流表测量用直流电流表测量I I1 1、I I2 2和和I I3 3的电流值，再用电的电流值，再用电压表测量压表测量U Uaoao电压值，并将电流、电压测量值填入表电压值，并将电流、电压测量值填入表4-34-3中。中。3 3）根据公式）根据公式I I3 3U Uaoao/R/RL L，计算电流计算电流I I3 3值，并

14、验证值，并验证I I3 3的测量值与计算值是否相等。的测量值与计算值是否相等。1 1）认真选用元器件和测量仪表的型号、认真选用元器件和测量仪表的型号、规格。规格。2 2）要了解仪表测量的读数方法和误差处）要了解仪表测量的读数方法和误差处理方法。理方法。3 3）测量时，要注意仪表的正、负极性。）测量时，要注意仪表的正、负极性。4 4）要根据估算的电压、电流值来选择仪）要根据估算的电压、电流值来选择仪表的量程，量程太小，容易损坏仪表；量程表的量程，量程太小，容易损坏仪表；量程太大，误差大，测量不精确。太大，误差大，测量不精确。4-2 实训项目完实训项目完机械工业出版社印制机械工业出版社印制 1 1

15、）加深对元器件伏安特性的理解。加深对元器件伏安特性的理解。2 2）掌握线性和非线性元器件伏安特性的）掌握线性和非线性元器件伏安特性的测量方法。测量方法。3 3）掌握线性和非线性元器件伏安特性曲）掌握线性和非线性元器件伏安特性曲线的绘制方法。线的绘制方法。4.3.1 实训目的实训目的4.3.2 4.3.2 实训原理实训原理 1 1）元器件的特性，一般用该元件上）元器件的特性，一般用该元件上的电压的电压U U与通过该元件的电流与通过该元件的电流I I之间的函数之间的函数关系来表示，这种函数关系称为该元件的关系来表示，这种函数关系称为该元件的伏安特性，有时也称为电路伏安特性，有时也称为电路VCR(V

16、oltage VCR(Voltage Current Relation)Current Relation)。用用U U和和I I分别作为纵分别作为纵坐标和横坐标绘成的曲线就叫做伏安特性坐标和横坐标绘成的曲线就叫做伏安特性曲线。曲线。2 2）电阻、白炽灯泡和半导体二极管）电阻、白炽灯泡和半导体二极管等，都是电路元件。其中线性电阻的伏安等，都是电路元件。其中线性电阻的伏安特性是一条通过原点的直线，该直线的斜特性是一条通过原点的直线，该直线的斜率等于该电阻的阻值，如图率等于该电阻的阻值，如图4-16 4-16 A A所示。所示。3 3）白炽灯泡在工作时，灯丝处于高）白炽灯泡在工作时，灯丝处于高温状态

17、，其灯丝电阻随着温度的改变而改温状态，其灯丝电阻随着温度的改变而改变，具有非线性电阻元件的伏安特性，其变，具有非线性电阻元件的伏安特性，其阻值也不是常数，所以它的伏安特性为一阻值也不是常数，所以它的伏安特性为一条曲线，不服从欧姆定律。条曲线，不服从欧姆定律。4 4）半导体二极管也是非线性元件，）半导体二极管也是非线性元件，其阻值不但随电压和电流的大小而改变，其阻值不但随电压和电流的大小而改变，还与电流的方向有关。当正向接法时，其还与电流的方向有关。当正向接法时，其外特性如图外特性如图4-16 4-16 C C所示。所示。5 5）稳压二极管的正向伏安特性类似）稳压二极管的正向伏安特性类似普通二极

18、管，但反向伏安特性则较特别，普通二极管，但反向伏安特性则较特别，如图如图4-16 4-16 D D所示。所示。在反向电压开始增加时，其反向电流在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时几乎为零，但当电压增加到某一数值时（一般称稳定电压），电流突然增加，以（一般称稳定电压），电流突然增加，以后它的端电压维持恒定，这种稳压特性，后它的端电压维持恒定，这种稳压特性，在电子设备中有着广泛的应用。在电子设备中有着广泛的应用。特性曲线特性曲线图图4-16 4-16 线性电阻与非线性电阻的特性曲线线性电阻与非线性电阻的特性曲线4.3.4 4.3.4 实训内容与步骤实训内容与步骤1.测

19、量线性电阻的伏安特性测量线性电阻的伏安特性 电路如图电路如图4-174-17所示。电路参数：直流电源所示。电路参数：直流电源0 02020V V，R RL L100100，S S为为单刀单掷开关。单刀单掷开关。图图4-17 4-17 测量线性电阻伏安特性电路测量线性电阻伏安特性电路 1 1）先将稳压电源调到零位，闭合开关）先将稳压电源调到零位，闭合开关S S，缓慢调节缓慢调节稳压电源稳压电源UsUs的输出电压，使输出电压分别为表的输出电压，使输出电压分别为表4-54-5所列出所列出的电压值。的电压值。记录时，以并联的电压表的指示值为准。然后逐点记录时，以并联的电压表的指示值为准。然后逐点测量通

20、过负载电阻测量通过负载电阻R RL L的电流值，并填入表的电流值，并填入表4-54-5中。中。2 2）在实训报告册上，用逐点法绘制线性电阻）在实训报告册上，用逐点法绘制线性电阻R RL L的伏的伏安特性曲线。安特性曲线。2.测量白炽灯泡的伏安特性测量白炽灯泡的伏安特性 将上述电路中的负载电阻将上述电路中的负载电阻R RL L换成换成2020W/36VW/36V白炽灯泡，重白炽灯泡，重复上述步骤，即可测得白炽灯泡两端的电压及相应电流数复上述步骤，即可测得白炽灯泡两端的电压及相应电流数值，如图值，如图4-184-18所示。所示。图图4-18 测量白炽灯泡伏安特性的电路测量白炽灯泡伏安特性的电路 1

21、 1）将稳压电源）将稳压电源Us调到零位，闭合开关调到零位，闭合开关S S，缓慢调节缓慢调节U Us s的输出电压，使输出电压分别为表的输出电压，使输出电压分别为表4-64-6所列出的电压值。所列出的电压值。记录时，以并联的电压表的指示值为准。然后逐点记录时，以并联的电压表的指示值为准。然后逐点测量通过白炽灯泡的电流值，并填入表测量通过白炽灯泡的电流值，并填入表4-6中。中。2 2）在实训报告册上，用逐点法绘制非线性电阻白）在实训报告册上，用逐点法绘制非线性电阻白炽灯泡的伏安特性曲线。炽灯泡的伏安特性曲线。3.测量二极管的正反向伏安特性测量二极管的正反向伏安特性 电路如图电路如图4-19所示，

22、所示，R为限流电阻。首先用万用表为限流电阻。首先用万用表R100或或R1K档，判定二极管的极性，并记录等效档，判定二极管的极性，并记录等效正向阻值和反向阻值。正向阻值和反向阻值。图图4-19 4-19 测量二极管和稳压管伏安特性电路测量二极管和稳压管伏安特性电路 1 1）将稳压电源调到零位，闭合开关）将稳压电源调到零位，闭合开关S S，接通电源，缓接通电源，缓慢调节慢调节U Us s的输出电压，使输出电压的输出电压，使输出电压U U分别为表分别为表4-74-7所列出所列出的电压值。然后逐点测量通过二极管的正向电流的电压值。然后逐点测量通过二极管的正向电流I ID+D+和反和反向电流向电流I I

23、D D-，将所测的电流值填入表，将所测的电流值填入表4-7中。中。2 2）在实训报告册上，用逐点法绘制二极管正反向伏）在实训报告册上，用逐点法绘制二极管正反向伏安特性曲线。安特性曲线。4.测量稳压管正反向的伏安特性测量稳压管正反向的伏安特性 将图将图4-19所示电路中的二极管换成稳压二极管，重复所示电路中的二极管换成稳压二极管，重复上述步骤并记下读数。上述步骤并记下读数。图图4-19 4-19 测量二极管和稳压管伏安特性电路测量二极管和稳压管伏安特性电路 1 1）实验时，电流表应串接在电路中，电）实验时，电流表应串接在电路中，电压表应并接在被测电路两端，要注意电流表压表应并接在被测电路两端，要

24、注意电流表的方向和电压表的极性。的方向和电压表的极性。2 2）合理选择量程，切勿超过电压表和电）合理选择量程，切勿超过电压表和电流表的量程，以免损坏电表。流表的量程，以免损坏电表。3 3）稳压电源的输出，应由小至大逐步增）稳压电源的输出，应由小至大逐步增加，输出端切勿碰线短路。加，输出端切勿碰线短路。4 4）测量二极管正向特性时，电源输）测量二极管正向特性时，电源输出要由小到大，逐渐增加，切勿超过最大工出要由小到大，逐渐增加，切勿超过最大工作电流而损坏二极管。作电流而损坏二极管。4-3 实训项目完实训项目完机械工业出版社印制机械工业出版社印制1)1)加深对电流源与电压源的理解。加深对电流源与电

25、压源的理解。2)2)熟悉电流源与电压源的外特性。熟悉电流源与电压源的外特性。3)3)掌握电压源与电流源的等效变掌握电压源与电流源的等效变换方法。换方法。4.4.1 实训目的实训目的4.4.2 4.4.2 实训原理实训原理 1 1）电压源是一种理想的电路元件，其端电）电压源是一种理想的电路元件，其端电压是一固定值。无论负载如何变化，端电压压是一固定值。无论负载如何变化，端电压总保持一定。实际电压源模型可以看作一个总保持一定。实际电压源模型可以看作一个理想电压源与一个电阻的串联组合。理想电压源与一个电阻的串联组合。2 2）电流源也是一种理想的电路元件，其）电流源也是一种理想的电路元件，其输出电流是

26、一固定值。无论负载如何变化，输出电流是一固定值。无论负载如何变化，输出电流总保持一定。实际电流源模型可以输出电流总保持一定。实际电流源模型可以看作一个理想电流源与一个电阻的并联组合。看作一个理想电流源与一个电阻的并联组合。3 3）电路分析时，有时将实际电源看）电路分析时，有时将实际电源看成理想电压源与等效内阻相串联，或看成理想电压源与等效内阻相串联，或看成理想电流源与等效内阻相并联，根据成理想电流源与等效内阻相并联，根据电路分析的需要，电压源与电流源可以电路分析的需要，电压源与电流源可以进行等效变换。进行等效变换。电压源与电流源的等效变换是指外电压源与电流源的等效变换是指外部变换，即变换前后端

27、口的外特性保持部变换，即变换前后端口的外特性保持不变。不变。4.4.4 4.4.4 实训内容与步骤实训内容与步骤1.测量理想电压源的外特性测量理想电压源的外特性 电路如图电路如图4-204-20所示。电路参数：直流电源所示。电路参数：直流电源UsUs10V10V，电阻电阻R200200，可变电阻可变电阻R RL L1K1K，R为限流电阻。为限流电阻。图图4-20 4-20 测量理想电压源伏安特性电路测量理想电压源伏安特性电路 1）闭合开关）闭合开关S，调节调节Us的输出电压为的输出电压为10V。然后，缓然后，缓慢调节可变电阻慢调节可变电阻RL，使使RL阻值由小到大变化，分别为表阻值由小到大变化

28、，分别为表4-9所列出的值。所列出的值。2）逐点测量电压和电流值，并将所测电流和电压值）逐点测量电压和电流值，并将所测电流和电压值填入表填入表4-9中。中。2.测量实际电压源的外特性测量实际电压源的外特性 电路如图电路如图4-214-21所示。电路参数：直流电源所示。电路参数：直流电源U Us s10V10V，R R0 0100100，限流电阻限流电阻R R200200，可变电阻可变电阻R RL L1K1K。将直流将直流电源电源U US S与电阻与电阻R R0 0串联，来模拟实际电压源。串联，来模拟实际电压源。图图4-21 4-21 测量实际电压源伏安特性的电路测量实际电压源伏安特性的电路 1

29、 1）闭合开关）闭合开关S S，使稳压电源使稳压电源UsUs的输出电压为的输出电压为10V10V。再再缓慢调节可变电阻缓慢调节可变电阻R RL L，使使R RL L阻值由小到大变化，分别为阻值由小到大变化，分别为表表4-104-10所列出的值。所列出的值。2 2）逐点测量电压值和电流值，并将所测电流和电压逐点测量电压值和电流值，并将所测电流和电压值填入表值填入表4-104-10中。中。3.测量理想电流源的外特性测量理想电流源的外特性 电路如图电路如图4-22所示。电路参数：所示。电路参数：Is为直流稳流源，输出为直流稳流源，输出电流为电流为10mA。负载电阻负载电阻R RL L470470，电

30、阻电阻Ro分别为分别为1K和和（开关（开关S1接通或断开）。接通或断开）。图图4-22 4-22 测量理想电流源外特性电路测量理想电流源外特性电路 1 1）断开开关）断开开关S S1 1（相当于相当于R R0 0开路）开路），闭合开关，闭合开关S S2 2，缓缓慢调节电阻慢调节电阻R RL L，使可变电阻使可变电阻R RL L的阻值分别为表的阻值分别为表4-114-11所列所列出的值。出的值。2 2）逐点测量电流和电压值，并填入表）逐点测量电流和电压值，并填入表4-114-11中。中。4.测量实际电流源的外特性测量实际电流源的外特性 1 1）测量电路仍如图）测量电路仍如图4-224-22所示。

31、闭合开关所示。闭合开关S S1 1和和S S2 2，使电流使电流源源I Is s与电阻与电阻R R0 0并联，模拟电流源。并联，模拟电流源。2 2）缓慢调节电阻）缓慢调节电阻R RL L，使使R RL L的阻值分别为表的阻值分别为表4-124-12所列出的所列出的值。然后逐点测量电流和电压值，并填入表值。然后逐点测量电流和电压值，并填入表4-114-11中。中。5.电压源与电流源等效变换电压源与电流源等效变换 1）电路按图）电路按图4-23（a）接线。电路参数：接线。电路参数：Us10V，R0100，RL470，闭合开关闭合开关S，并记录电压表和电流表读数。并记录电压表和电流表读数。图图4-2

32、3 a 测量测量电压源外特性电路电压源外特性电路 2）然后利用原有的元件和仪表，按图）然后利用原有的元件和仪表，按图4-23（b）接线。接线。调节电流源的输出电流调节电流源的输出电流IS，使电压表与电流表的读数与图使电压表与电流表的读数与图4-23（a）电压源相等，记录电压源相等，记录I IS S值。值。图图4-23 b 测量测量电流源外特性电路电流源外特性电路 3 3）验证电压源与电流表等效变换条件的正确性。）验证电压源与电流表等效变换条件的正确性。图图4-23 4-23 a b a b 电压源与电流源等效变换电压源与电流源等效变换 1)1)在测量电压源的外特性时，切勿忘记在测量电压源的外特

33、性时，切勿忘记测空载时的电压值（即测空载时的电压值（即时的电压值）。时的电压值）。测电压源时，一定要接限流电阻，且不允许测电压源时，一定要接限流电阻，且不允许短路。短路。2)2)在测量电流源的外特性时，切勿忘记在测量电流源的外特性时，切勿忘记测短路时的电流值。测电流源时，负载电压测短路时的电流值。测电流源时，负载电压不允许超过不允许超过2020V V，更不允许开路。更不允许开路。3)3)拆装线路时，务必关断电源，不许带拆装线路时，务必关断电源，不许带电操作。电操作。4-4 实训项目完实训项目完机械工业出版社印制机械工业出版社印制 1)1)加深对受控源的理解。加深对受控源的理解。2)2)了解受控

34、源特性的实验了解受控源特性的实验研究方法。研究方法。3)3)初步掌握设计性实训的初步掌握设计性实训的思路和方法。思路和方法。4.5.1 实训目的实训目的4.5.2 4.5.2 实训原理实训原理 1)1)电源可分为独立源（电压源、电流电源可分为独立源（电压源、电流源）与非独立源（受控源）两种。在电路源）与非独立源（受控源）两种。在电路分析中，受控源可视为一个与电阻、电容分析中，受控源可视为一个与电阻、电容和电感等无源元件一样重要的元件。和电感等无源元件一样重要的元件。2)2)受控源通常分为四种：受控源通常分为四种：电压控制电压源（电压控制电压源（VCVSVCVS）电流控制电流控制电压源（电压源（

35、CCVSCCVS）电压控制电流源（电压控制电流源（VCCSVCCS）电流控制电流控制电流源（电流源（CCCSCCCS）受控源的基本特性主要有：输入特性、输出特性受控源的基本特性主要有：输入特性、输出特性及转移特性。输入特性是指控制端电压与电流之间的及转移特性。输入特性是指控制端电压与电流之间的关系，用输入特性曲线表示。输出特性是指控制量为关系，用输入特性曲线表示。输出特性是指控制量为某一常数时，输出端电压与电流之间的关系，用输出某一常数时，输出端电压与电流之间的关系，用输出特性曲线表示。特性曲线表示。转移特性是指输出量与控制量之间的关系。转移特性是指输出量与控制量之间的关系。4.5.4 4.5

36、.4 实训内容与步骤实训内容与步骤1.VCVS的的实验研究实验研究 电路如图电路如图4-26所示。电路参数：直流稳压电源所示。电路参数：直流稳压电源U1010V连续可调，连续可调，R1R210K，RL02K（可调电可调电阻），受控源实验电路板（或集成运放）阻），受控源实验电路板（或集成运放）。图图4-26 电压控制电压源测试电路电压控制电压源测试电路 1 1）测试）测试VCVSVCVS转移特性转移特性 调节稳压电源的输出电压调节稳压电源的输出电压U1，用电压表逐点对应测量用电压表逐点对应测量输出电压输出电压U2，并将所测数据填入表并将所测数据填入表4-14中，并绘制曲线。中，并绘制曲线。2 2

37、）测试）测试VCVSVCVS负载特性负载特性 保持保持U12V，调节负载电阻调节负载电阻RL的大小，用电压表逐点的大小，用电压表逐点对应测量输出电压值对应测量输出电压值U2，并将所测电压值填入表并将所测电压值填入表4-15中中。21()Uf U2()LUf R2.VCCS实验研究实验研究 电路如图电路如图4-274-27所示。电路参数：稳压电源所示。电路参数：稳压电源U U1 1 010V连连续可调，续可调，R R1 110K，RL02K（可调电阻），受控源电可调电阻），受控源电路板（或集成运放），操作步骤同上。路板（或集成运放），操作步骤同上。图图4-27 电压控制电流源测试电路电压控制电流

38、源测试电路 1 1）测试）测试VCVSVCVS转移特性转移特性 调节直流电源的输出电压调节直流电源的输出电压U U1 1，用电压表逐点对应测量用电压表逐点对应测量输出电流输出电流I I2 2，将所测数据填入表将所测数据填入表4-16中，并绘制曲线。中，并绘制曲线。2 2）测试）测试VCVSVCVS负载特性负载特性 保持保持U12V，调节负载电阻调节负载电阻RL的大小，用电压表逐点的大小，用电压表逐点对应测量电压值输出对应测量电压值输出I2，并将所测电压值填入表并将所测电压值填入表4-17中。中。21()If U2()LIf R3.CCVS实验研究实验研究 电路如图电路如图4-28所示。电路参数

39、：直流稳流源的输出电所示。电路参数：直流稳流源的输出电流值为流值为I1，R10K，RL02K（可调电阻），受控源可调电阻），受控源实验电路板（或集成运放）。实验电路板（或集成运放）。图图4-28 4-28 电流控制电压源测试电路电流控制电压源测试电路 1 1）测试）测试CCVSCCVS的转移特性的转移特性 调节直流稳流源输出电流调节直流稳流源输出电流I I1 1，用电压表逐点对应测量用电压表逐点对应测量输出电压输出电压U U2 2，将所测数据填入表将所测数据填入表4-18中，并绘制曲线。中，并绘制曲线。2 2）测试）测试CCVSCCVS负载特性负载特性 保持保持I10.2mA，调节负载电阻调节

40、负载电阻RL的大小，用电压表的大小，用电压表逐点对应测量输出电压逐点对应测量输出电压U2，并将所测电压值填入表并将所测电压值填入表4-19中。中。21()Uf I2()LUf R4.CCCS实验研究实验研究 电路如图电路如图4-294-29所示。电路参数：稳流源所示。电路参数：稳流源IsIs输出电流输出电流连连续可调，续可调，R R1 1 R R2 2 1010K，RL 02K（可调电阻），受可调电阻），受控源电路板（或集成运放），操作步骤同上。控源电路板（或集成运放），操作步骤同上。图图4-29 电流控制电流源测试电路电流控制电流源测试电路 1 1）测试）测试CCCSCCCS的转移特性的转移

41、特性 调节直流稳流源的输出电流调节直流稳流源的输出电流I I1 1，用电流表逐点对应测用电流表逐点对应测量输出电流量输出电流I I2 2，并将所测电流值填入表并将所测电流值填入表4-20中，并绘制特中，并绘制特性曲线。性曲线。2 2）测试）测试CCVSCCVS负载特性负载特性 保持保持I10.2mA，调节负载电阻调节负载电阻RL的大小，用电流表的大小，用电流表逐点对应测量电流值逐点对应测量电流值I2，并将所测电流值填入表并将所测电流值填入表4-21中。中。21()Uf I2()LUf R 1)1)运算放大器输出端不准与地短路，输运算放大器输出端不准与地短路，输入电压不得大于入电压不得大于5 5

42、V V。2)2)运算放大器需用运算放大器需用1212V V或或1515V V供电，供电，其正负极和管脚不能接错。其正负极和管脚不能接错。3)3)用电流源供电的实验，不允许开路。用电流源供电的实验，不允许开路。4)4)做做VCVSVCVS及及CCVSCCVS实验时，输出端严禁短实验时，输出端严禁短路。路。5)5)做受控源做受控源实验时，严禁用万用表的电实验时，严禁用万用表的电流档测流档测VCVSVCVS及及CCVSCCVS的输出电压的输出电压。6)6)稳压电源输出应由小至大逐步增加，稳压电源输出应由小至大逐步增加，输出端切勿短路。输出端切勿短路。主要内容：主要内容：1 1）实训目的、基本原理和实训设计）实训目的、基本原理和实训设计方案。方案。2 2）电路图、所需仪表、元器件及电）电路图、所需仪表、元器件及电路参数。路参数。3 3）实验内容和操作步骤。）实验内容和操作步骤。4 4）数据测量与分析。）数据测量与分析。5 5）设计总结。）设计总结。4-5 实训项目完实训项目完机械工业出版社印制机械工业出版社印制