典型环节的模拟研究实验

实验一典型环节的模拟研究一.实验要求了解和掌握各典型环节的传递函数及模拟电路图，观察和分析各典型环节的响应曲线。二．实验原理(典型环节的方块图及传递函数)三．实验内容及步骤在实验中欲观测实验结果时，可用普通示波器，也可选用本实验机配套的虚拟示波器。如果选用虚拟示波器，只要运行WAVE程序即可，WAVE程序的详细使用说明见WAVE软件的帮助文本。1．观察比例环节的阶跃响应曲线典型比例环节模似电路如图2-1-1所示，该环节用A和C单元构建；在A单元中分别选取R1=100K和R1=200K的反馈阻值。实验步骤：（1）将信号发生器（U）的插针‘TD2’用“短路套”短接，使模拟电路中的场效应管夹断，这时运放处于工作状态。注：‘TB41'不能用“短路套”短接！（2）构造0~5V阶跃信号：I单元中的电位器右上边用‘短路套’短接GND，G单元中的OV/5V测孔连线到I单元的RN2测孔，按下G单元中的按键，在I单元中的电位器中心KV测孔可得到阶跃信号输出，其值为OV~5V可调。（3）反馈阻值R1=100K时，A单元中的TA15和TA112用“短路套”短接，C单元中的TA36和TA313用“短路套”短接；反馈阻值R1=200K时，A单元中的TA15和TA111用“短路套”短接，C单元中的TA36和TA313用“短路套”短接。（4）把A单元的AOUT1测孔连线到C单元的1H3测孔；将模拟电路输入端Ui（1H1）与阶跃信号的输出KV相联接；模拟电路的输出端Uo（AOUT3）接至示波器。（5）按下G单元中按钮时，用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo（t）,且将结果记下。改变比例参数，重新观测结果,。2．观察惯性环节的阶跃响应曲线典型惯性环节模似电路如图2-1-2所示，该环节用D，C单元构建；在D单元中分别选取C=1uf和C=2uf的反馈值。实验步骤：（1）信号发生器（U）的插针‘TD2’用“短路套”短接，使模拟电路中的场效应管夹断，这时运放处于工作状态。注：‘TB41'不能用“短路套”短接！（2）构造0~5V阶跃信号：I单元中的电位器右上边用‘短路套’短接GND，G单元中的OV/5V测孔连线到I单元的RN2测孔，按下G单元中的按键，在I单元中的电位器中心KV测孔可得到阶跃信号输出，其值为OV~5V可调。（3）反馈值C=1uf时，D单元中的TA43、TA412和TA49用“短路套”短接，C单元中的TA36和TA313用“短路套”短接。反馈值C=2uf时，D单元中的TA43、TA412和TA48用“短路套”短接，C单元中的TA36和TA313用“短路套”短接。（4）把D单元的AOUT4测孔连线到C单元的1H3测孔；将模拟电路输入端（Ui）1H4与阶跃信号的输出KV相连接；模拟电路的输出端（Uo）AOUT3接至示波器。（5）按下G单元中按钮时，用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo（t）,且将结果记下。改变比例参数，重新观测结果。3．观察积分环节的阶跃响应曲线典型积分环节模似电路如图1-1-3所示，该环节用D，C单元构建；在D单元中分别选取C=1uf和C=2uf的反馈值。实验步骤：（1）将信号发生器（U）的插针‘TD2’用“短路套”短接，使模拟电路中的场效应管夹断，这时运放处于工作状态。注：‘TB41'不能用“短路套”短接！（2）构造0~5V阶跃信号：I单元中的电位器右上边用‘短路套’短接GND，G单元中的OV/5V测孔连线到I单元的RN2插孔，按下G单元中的按键，在I单元中的电位器中心KV测孔可得到阶跃信号输出，其值为OV~5V可调。（3）反馈值C=1uf时，D单元中的TA43和TA49用“短路套”短接，C单元中的TA36和TA313用“短路套”短接。反馈值C=2uf时，D单元中的TA43和TA48用“短路套”短接，C单元中的TA36和TA313用“短路套”短接。（4）把D单元的AOUT4测孔连线到C单元的1H3测孔，将模拟电路输入端（Ui）1H4与阶跃信号的输出KV相连接；模拟电路的输出端（Uo）AOUT3接至示波器。（5）按下G单元中按钮时，用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo（t）,且将结果记下。改变比例参数，重新观测结果。在作该实验时很容易积分饱和，所以有时需要放电。原则上是做一次放一次。放电操作:U单元中TB41和TD2用短路套短接，将KD1的波段开关置于最左端（阶跃档），等待几秒钟后放电完成，然后将TB41的短路套拔下。以后实验若再用到放电，方法同上。四．实验结果1．比例环节的阶跃响应实验结果图：2．惯性环节的阶跃响应实验结果图3．积分环节的阶跃响应实验结果图五．实验心得体会及注意事项今天上了实验课，总的来说，这次的实验总体做起来，并不是很难，实验步骤写得非常明了，而且一看就懂，我们只需照着上面联线就行了，但是在zkjk软件上联接的时候，我们这一组出了一点问题，我们怎么处理都联接不起来，最后发现是实验箱的问题，我们换了一个实验箱之后，就联起来了，联起来了之后，就是在示波器上显示图形，先需要调试，我们得调试出实验书上面的图形，刚开始的时候，怎么也弄不出来，后来请教同学，同学帮我们弄了一个，他教我们如何捕捉示波器上面的图形，然后调节时间，慢慢的就会找出我们想要的图形，总的来说这次实验做得还算成功，只是我们在遇到困难的时候，千万不可惊慌，要仔细想一下问题出在哪里，不懂可以请教老师，或者同学，不要闷在心里，不然我们永远都学不会做一件事。