实验六受控源的研究

实验六受控源的研究一、实验摘要1、受控源的种类；2、用运算放大器组成受控源，运算放大器芯片型号是uA741，有四种结构，在面包板上搭接电压控制电压源和电压控制电流源；3、测试电压控制电压源（VCVS）特性；4、测试电压控制电流源（VCCS）特性。二、实验环境实验箱一只，数字万用表一只，导线若干。三、实验原理和实验电路1、实验原理：1）用运算放大器组成受控源，利用实验箱上现有的仪器和电路，用导线连接，组成测试电压控制电压源的电路和电压控制电流源的电路；2）测试电压控制电压源（VCVS）特性：分别记录当输入电压（直流稳压电压源提供的电压）改变时，输出电压（反馈电阻上的电压）改变情况；当负载电阻改变时，输出电压的改变情况；3）测试电压控制电流源（VCCS）特性：分别记录当输入电压改变时，输出电流改变情况；当负载电阻改变时，输出电流改变情况。2、实验电路：1）电压控制电压源下图所示电路是由运算放大器构成的电压控制电压源，图中R0是反馈电阻，RL是负载电阻。输入电压改变时输出电压的改变情况的电路：负载电阻改变时输出电压的改变情况的电路：2）电压控制电流源四、实验步骤和数据记录1、测量电压控制电压源特性实验步骤：1）用数字万用表测量实验箱上的直流稳压电压源的电压，将其设置成0.1V；2）用导线连接电路，按电路图1上接好电路，分别调节输入电压至0.2V、0.3V、0.4V、0.5V，接通电源，测量并记录输出电压U0在每个电压时的值，列表观察；3）按电路图2连接电路，固定输入电压为0.5V，打开电源，调节并记录负载电阻的值，测量并记录输出电压，列表观察。2、测量电压控制电流源特性实验步骤：1）此时输入电压为0.5V，按电路图3接好电路，分别调节输入电压至0.4V、0.3V、0.2V、0.1V，测量并记录每个时刻的输出电流，列表观察；2）输入电压为0.1V，按电路图4连接电路，调节并记录负载电阻的值，测量并记录每个时刻的输出电流，列表观察。3、数据记录输入电压改变时输出电压的改变情况：Ui（V）0.10.20.30.40.5U0（V）1.1122.123.284.405.45负载电阻改变时输出电压的改变情况：RL（kΩ）0.11.033.09100.5784U0（V）5.455.455.455.455.45输入电压改变时输出电流的改变情况：Ui（V）0.50.40.30.20.1i0（mA）0.050.040.030.020.01负载电阻改变时输出电压的改变情况：RL（kΩ）0.11.033.09100.5784i0（mA）0.010.010.010.010.01五、实验结果计算和分析1）观察第一个表格可知，U0/Ui值为一定值，存在的误差在允许误差范围内，验证了电压控电压源的转移特性；2）观察第二个表格可知，当输入电压一定时，改变电压控电压源的负载电阻的值，输出电压不变，验证了电压控电压源的外特性；3）观察第三个表格可知，当负载电阻一定时，输出电流随输入电压的改变而改变，且两者之比是一定值；4）观察第四个表格可知，当输入电压一定时，改变电压控电流源的负载电阻的值，输出电流不变，为一定值；5）表格中记录的测量的数据和计算所得数据与理论值略有误差，这可能是由于系统误差或人为记录数据产生的误差造成的，但误差均很小，在误差允许范围内，不影响实验结果的正确性。六、实验总结在电路分析实验中我们学习并了解验证了两种受控源（电压控电压源、电压控电流源）的特性，通过这次的实验了解了受控源的内部电路，加深了我们对双口元件受控源的的理解和认识。这次试验没有在面包板上搭接电路，而是用到了实验箱，只需要外加几段导线连接就可以得到实验电路，实验电路比较稳定，操作简便，误差值也在误差的允许范围之内。不过连接电路时要注意导线的使用，有些导线可能被烧坏，而使得电路无法接通，这时可用万用表在各端口上测试电压值，找出被烧的导线。另外要注意的是测量电流时，应先拆除电路，再将万用表接入电路中测量。