电。子。电。
路。eda课。程。
设。计。
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学号：基本电路的**与分析。
实验一、rlc串联谐振电路频响**及分析。
一、实验目的。
1)加深对rlc串联谐振电路条件及特性的了解。
2)测定rlc串联谐振电路的频率特性曲线。
3)研理解rlc串联谐振电路品质因数与选频作用。
二、实验原理。
rlc串联谐振电路，改变电路参数l、c或电源频率时，都可能使电路发生谐振。若r、l、c和u的大小不变，阻抗角和电流将随着信号电压频率的改变而改变，这种关系称之为频率特性。当信号频率为f=f=1/2π时，即出现谐振现象，且电路具有以下特性：
1）电路呈纯电阻性，所以电路阻抗具有最小值。
2）i = i。= u/r
即电路中的电流最大，因而电路消耗的功率最大。同时线圈磁场和电容电厂之间具有最大的能量互换。工程上把谐振时线圈的感抗压降与电源电压之比称之为线圈的品质因数q。
3、**电路。
当电路发生谐振时，根据谐振条件以及电路图中所给出的参数，有公式f = f= 1/2π可以得出，当该电路发生谐振时，频率f= 160hz。rlc串联电路谐振时，电路的阻抗最小，电流最大；电源电压与电流同相；谐振时电感两端电压与电容两端电压大小相等，相位相反。
图1.1 rlc串联谐振电路。
4、**内容。
1）调节频率法测量rlc串联谐振电路的谐振频率f。
当频率 f=2.250khz时：
图1.2 f= 2.250khz时波形图。
观察波形，函数信号发生器输出电压us和电阻电感电压ur同相位，可以得出，此时电路发生谐振，验证了实验电路的正确，与之前得出的理论值相等。因此证明实验电路的连接是正确的。
当频率 f= 1khz时。
图1.3 f= 1khz时波形图。
观察波形，函数信号发生器输出电压us和电阻电感电压ur相位不同，此时电路呈现电感性。
当频率 f= 3.5khz时：
图1.4f= 3.5khz时波形图。
观察波形，函数信号发生器输出电压us和电阻电感电压ur相位不同，此时电路呈现出电容性。
2）波特图示仪观察幅频、相频特性。
双击波特图仪图标打开面板，打开**开关，在波特图仪面板上出现输出u的幅频特性，拖动红色指针，使之对应在幅值最高点，此时在面板上显示出谐振频率f= 2.362khz。
图1.5 幅频特性图。
同理，点到相频特性，拖动红色指针，使之对应在相位转折处，此时在面板上显示出谐振频率f= 2.364khz。
图1.6幅频特性图。
5、**结果。
实验。二、三相电路**与分析。
一、实验目的。
1）学会三相对称负载联结时线电压和相电压的测量方法。
2）学会三相对称负载△联结时线电流和相电流的测量方法。
3）了解不对称负载联结时中性线的作用。
二、实验原理。
(1)三相三线制。
1、当负载为联结且负载对称时，线电流与相电流ip相等，即ip；线电压。
与相电压up的关系式为=3up，可采用三相三线供电方式。
2、当负载为△联结时，采用三相三线制，线电压与相电压up相等，即=up；线电流与相电流ip的关系式为=3ip。
(2)三相四线制
不论负载对称与否，均可以采用联结，并有： =3up， =ip。
3、**电路。
图2.1 三相星形联结电路
四、**内容。
1）三相星形联结电路**
表1 三相对称星形负载的电压、电流。
图2.2三相对称负载星形联结有中性线电路**图。
图2.3三相对称负载星形联结无中性线电路**图。
2）电源部分不变，调整负载部分。
1、不对称负载**。
图2.4三相不对称负载星形联结有中性线电路**图。
2、将三相不对称负载电路的中性线断开。
图2.5三相不对称负载星形联结无中性线电路**图。
3、记录数据。
表2 三相不对称星形负载的电压、电流。
3) 三相对称负载三角形联结的电路**。
表3 三相对称三角形负载的电压、电流。
图2.6三相对称负载三角形联结电路**图。
5、**结果。
1）负载应作星形联接时，三相负载的额定电压等于电源的相电压。这种联接方式的特点是三相负载的末端连在一起，而始端分别接到电源的三根相线上。
2）负载应作三角形联接时，三相负载的额定电压等于电源的线电压。这种联接方式的特点是三相负载的始端和末端依次联接，然后将三个联接点分别接至电源的三根相线上。
3）星形联接时中性线的作用。
三相四线制负载对称时中性线上无电流，不对称时中性线上有电流。中性线的作用是能将三相电源及负载变成三个独立回路，保证在负载不对称时仍能获得对称的相电压。
如果中性线断开，这时线电压仍然对称，但每相负载原先所承受的对称相电压被破坏，各相负载承受的相电压高低不一，有的可能会造成欠压，有的可能会过载。
模拟电子技术**与分析。
实验。三、单管共发射极放大电路**实验。
1、电路设计及功能简介。
电阻分压式工作点稳定的单管放大器电路图。它的偏置电路采用rb11(rb11)和rb12(rb12)组成的分压电路，并在发射极中接有电阻re(re1)，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号uo，从而实现了电压放大。
在图3.1电路中，当流过偏置电阻rb11和rb12 的电流远大于晶体管的基极电流ib时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算。
电压放大倍数：
输入电阻： ＝
式中为三极管基极与发射极之间的电阻。
输出电阻 ≈
二、multisim电路设计图及绘制简介。
图3.1 单管共发射极放大电路电压放大倍数的**电路。
3、**内容。
1）按下**开关，激活电路，观察示波器显示的输入电压峰值与输出电压峰值，如图3.2所示，并记录于表3.1中，计算电压放大倍数au。
图3.2单管共发射极放大电路输入输出电压波形。
记录数据：表3.1单管共发射极放大电路**数据。
2）双击波特图仪，可以获得交流频率特性，显示结果如图3.3和图3.4所示。
图3.3 幅频特性图。
图3.4 相频特性图。
四、**结果。
通过以上实验可知，**所得值与理论计算基本一致。
偏置电路采用rb1和rb2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻re，以稳定放大器的静态工作点。放大器**性工作范围内，可以将信号不失真地放大，超过这个线性范围后，其输出信号将产生非线性失真。要得到不失真的放大效果，必须设置合适的静态工作点。
在电压频率特性曲线中，可以得到电路的通频带。通频带的宽度表明放大电路对不同频率信号的放大能力。在瞬态波形上，可以读出输入和输出电压的峰值，从而求出增益au。
同时发现，输入输出电压相位相反。
通过以上的**结果及分析，我们发现**结果和理论结果大体是一致的。所以**是成功的。
五、实训心得。
实验四、 反相比例运算放大器**实验。
一、电路设计及功能简介。
反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻加至运放的反相输入端，输出电压通过反馈电阻反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。r 为平衡电阻应满足r =
利用虚短和虚断的概念进行分析， =0， =0， =0，则 =即
该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点：
1、运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2、=，而=0，反相端n没有真正接地，故称虚地点。
3、电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为r1，输出电阻近似为零。
二、multisim电路设计图及绘制简介。
图4.2反相比例运算放大器**电路及函数发生器面板图。
三、**内容。
1）单击**开关，激活电路，双击示波器图标打开其面板，面板显示屏上将出现放大电路的输入和输出电压波形。
图4.3 放大电路的输入和输出电压波形。
记录输入电压峰值及输出电压峰值，并计算电压增益。
表4.1反相比例运算放大器**数据。
2）将rf的阻值由10kω改为30kω，函数发生器的正弦波电压幅值改为。
50mv，单击**开关激活电路。
图4.4放大电路的输入和输出电压波形
记录输入电压峰值、输出电压峰值。
表4.2反相比例运算放大器**数据。
4、**结果。
通过以上的**结果及分析，我们发现**结果和理论结果大体是一致的。所以**是成功的。输出电压与输入电压的幅值成正比，但相位相反，电路实现了反相比例运算。
比值||决定于电阻和之比，而与集成运放内部各项参数无关。同相输入端电阻也对运算结果没有影响。
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