合工大电路实验报告Word下载.docx
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1.2WYK-303B3直流稳压稳流电源
1.概述
WYK-303B3型直流稳压稳流电源是0~30V、0~3A双路可调,单路5V/3A固定输出的三支路输出稳压
稳流电源。
本电源具有主从串联、并联、电阻遥控、电压遥控等功能。
是一种理想的直流稳压电源。
本产品可广泛用于工厂、学校、研究所、实验室及国民经济各部门。
2.性能指标
同时输出路数:
3;
可调输出电压/电流:
0-30V/0-3A;
固定输出电压/电流:
5V/3A;
电压调整率:
波纹电压:
3、面板介绍
该稳压电源为双路可调输出30V、3A。
主、从二路电源可以独立输出互不影响,也可串联或并联输出。
串联时,输出电压为两路输出电压之和;
并联时,输出电压为主路输出电压,输出电流为两路输出电流之和。
该稳压电源面板如图所示。
(1)电源开关:
按下时,电源接通。
(2)从路输出端口接线柱:
“-”端口是输出电源负极;
“+”端口是输出电源正极;
“地”端口是与机壳和大地相连(一般使用时可以不接)。
(3)主路输出端口接线柱:
(4)固定输出端口接线柱:
“-”和“+”端口输出一个为5V的固定电压值。
(5)主、从路电源独立、串联、并联使用选择开关:
①全部弹出:
主、从电源独立使用,左边控制从路,右边控制主路;
②全部按入:
并联使用;
③从路按入,主路弹出:
串联使用。
(6)主路输出电压调节旋钮:
用于调节主路输出电压的大小,当电源置于串联时同时调节从路输出电压的大小。
(7)主路输出电流调节旋钮:
用于调节主路最大输出电流,当电源置于并联运行时同时调节从路输出电流大小。
(8)主路稳压状态指示灯:
该灯亮时表示主路电源输出处于稳压状态。
(9)主路稳流状态指示灯:
该灯亮时表示主路电源输出处于稳流状态。
(10)从路输出电压调节旋钮:
用于调节从路输出电压的大小,当电源处于串联或并联时不起作用。
(11)从路输出电流调节旋钮:
用于调节从路最大输出电流,当外负载电流超过设定时将被限制,电源置于并联使用时不起作用。
(12)从路稳压状态指示灯:
该灯亮时表示从路电源输出处于稳压状态。
(13)从路稳流状态指示灯:
该灯亮时表示从路电源输出处于稳流状态。
4、使用方法
(1)独立使用:
(作为稳压源使用)
以从路为例,把主、从路电源独立、串联、并联使用选择开关全部弹出;
将从路输出电流调节旋钮(11)顺时针调大最大(稳流源不起作用),调节从路输出电压调节旋钮(10)至所需要的电压值,如果需要二
路输出电压,再用同样的方法调节主路输出电压调节旋钮(6);
然后关闭电源,将“-”,“+”接线柱用导
线接入电路。
(2)串联使用:
主、从路控制开关从路按入,主路弹出;
把从路输出端接线柱“+”端和主路输出端接线柱“-”端
用导线相连;
根据使用情况,调节主路输出电压调节旋钮(6)或主路输出电流调节旋钮(7),至所需要
的数量值。
注意:
在两路电源串联之前,应先检查主路和从路电源的负端或正端是否与接地端相连,若有,则应将其
断开,否则两路电源串联时将造成短路。
(3)并联使用:
主、从路控制开关全部按入;
把从路输出端接线柱“+”端和主路输出端接线柱“+”端用导线相连,
从路输出端接线柱“-”端和主路输出端接线柱“-”端用导线相连;
根据使用情况,调节主路输出电压调
节旋钮(6)至所需要的数量值。
a.接入电路使用。
当作电压输出时,此时的输出电压由主路输出电压调节旋钮(6)调节,从路电压完全跟踪主路电压,从路输出电压调节旋钮(10)不起作用;
当用作电流输出时,此时最大输出电流为两路输出电流之和。
5、注意事项
(1)作为稳压源使用时,将主、从路的输出电流调节旋钮顺时针调足,将主、从路的输出电压调节旋钮逆时针调足,再调节输出电压调节旋钮至所需要的电压;
(2)作为稳流源使用时,将主、从路的输出电压调节旋钮顺时针调足,将主、从路的输出电流调节旋钮逆时针调足,再调节输出电流调节旋钮至所需要的电流;
(3)在开机或调压调流过程中,继电器发出“喀”的声音属正常现象;
当输出发生短路时,应尽早发现,并关掉电源将故障排除。
1.3DF1641A函数发生器
函数发生器是一种能产生正弦波、三角波、方波、斜波和脉冲波等信号的装置。
常用于科研、生产、维修和实验中。
例如在教学实验中,常使用函数发生器的输出波形作为标准输入信号。
频率范围:
0.1Hz—2MHz
输出波形:
方波、三角波、正弦波、正向或负
向脉冲波、正向或负向锯齿波
方波前沿:
≤100ns
正弦波失真:
10Hz—100kHz≤1%。
电压输出幅度:
≥20V(空载)
P-P
输出阻抗:
50Ω
输出衰减:
20dB、40dB、60dB。
频率计测量范围:
1Hz—10MHz。
电源适应范围:
220V±
10%,频率:
50Hz±
2Hz。
功率:
10VA。
3、面板介绍及使用说明
图1DF1641A函数发生器面板图
使用说明:
(以输出1KHz、5V的方波为例)
第一步:
按下电源开关
(1),接通电源。
第二步:
选择输出波形类别。
通过波形选择开关(13)的三个按键,可分别用来选择正弦波、三角波、
方波输出波形,(各个按键上方都有波形示意符号),按下方波按键。
输出波形必须由信号输出端(7)输出。
TTL/CMOS输出端(6)输出不受波形选择的影响。
选择输出波形频率。
本仪器所有内部产生的频率或外测频率都在数字显示(19)中用数字(6
位LED)显示,频率单位(Hz,kHz)用两只发光二·
极管分别指示,灯亮有效。
闸门显示器指示灯(17)
不断闪烁,说明频率计正在工作,当频率溢出指示灯(18)亮,说明频率超出6位LED所显示的范围。
根据需要输出的频率,首先在频率选择开关(14)共7个按键中进行频段选择。
例如选择1K按键,
输出可能在100Hz—2kHz之间的某个频率点。
同时注意外接输入(3)中EXT按键的状态,该按键应处于
“弹开”位置。
然后由频率调节旋钮
(2)进行频率粗调。
第三步:
选择输出波形幅度。
调节斜波倒置开关/幅度调节旋钮(9)具有两个功能,在不拉出的状态
下,用来调整输出电压幅度大小。
由于本仪器没有电压输出幅度的显示,因此需要借助于示波器来测量输
出电压的幅度(参考示波器的使用方法),一边看示波器的显示幅度,一边调节幅度调节旋钮(9)使函
数发生器产生5V电压。
当输出信号幅度太大,则需要通过输出衰减旋钮(8)中的-20dB和-40dB两个按键对输出信号进行
衰减。
当-20dB和-40dB按键都不按下,输出信号不衰减。
当-20dB按键单独按下,表明输出信号衰减
20dB,即将输出信号衰减1/10。
当-40dB单独按下,表明输出信号衰减40dB,即将输出信号衰减1/100。
当-20dB和-40dB同时按下,表明输出信号衰减60dB,即将输出信号衰减1/1000。
但电路实验中一般
不使用输出衰减旋钮。
4、特殊使用说明
1)斜波、脉冲波的产生:
斜波、脉冲波调节旋钮(12)具有两个功能,在该旋纽不拉出的状态下,
输出波形对称。
在拉出状态下,可以改变输出波形的对称性,产生斜波、脉钟波,且方波占空比可调。
当
输出为三角波时,调节此旋纽,产生斜波。
对称度调节范围:
95:
5—5:
95。
当输出为方波时,调节此旋
纽,产生脉冲波。
占空比调节范围:
95。
当输出为正弦波时,不宜拉出此旋纽。
2)输出波形反向:
将波形倒置开关、幅度调节旋钮(9)拉出,波形反向。
7
3)测量外部输入信号频率:
首先将被测信号由计数器输入端(
4)输入,然后将外接输入(
3)中EXT
按键按下,由LED显示外测信号频率。
被测信号的频率范围应在:
1Hz—10MHz;
被测信号电压幅度应在:
100mV—15V范围内。
当被测
信号电压幅度大于15V时,需将外接输入衰减
20dB(3)的-20dB按键按下,将被测信号衰减
20dB。
4)输出TTL波形:
需要输出波形为
TTL时,应由TTL/CMOS输出端(6)输出。
5)改变输出波形的直流偏移量:
直流偏置调节旋钮(
11)具有两个功能,在不拉出的状态下,输出
波形的直流电位为零。
拉出此旋纽,可设定任何波形的直流工作点,顺时针方向为正,逆时针方向为负,输出波形的直流偏移:
0—±
10V。
6)实现外接输入电压控制输出频率:
将控制信号(DC—1kHz)由VCF输入端(5)输入,改变控制信
号的幅度(-5V—0V),就可以改变函数发生器输出频率。
5.注意事项
1)函数发生器面板上显示的输出频率,仅供参考。
要精确测量输出频率,需要其它设备,比如示波器或者频率计。
2)输出频率的粗略读取,以显示值结合频率单位读取,与频率波段按键无关。
比如显示12.9,频率
单位灯“kHz”点亮,应读为12.9kHz,不需要观察是哪个频段按键被按下。
3)函数发生器作为信号源使用时,输出端不能被短接。
8
1.4YB4320F型示波器
1.示波器概述
示波器是一种应用于科研、生产实践和实验教学的综合性测量仪器。
它可用来观察电信号的波形并定
量测试被测波形的参数,如幅度、频率、相位和脉宽等。
本节将简单介绍YB4320型双踪示波器的使用方法。
尺寸重量150×
310×
440(高×
宽×
深)8kg
用电电源AC:
10%
带宽:
DC~20MHz(-3db)
Y轴偏转系数:
1mV/div-5V/div,1-2-5进制分12档,误差±
5%
上升时间:
5mV-5V/div约17.5ns、1mV-2mV/div约35ns
扫描线性误差:
×
1:
±
8%,扩展×
10:
15%
电平锁定或交替触发:
50Hz-20MHz2div外0.25V
阈值:
TTL电平(负电平加亮)
波形:
方波
幅度:
2Vp-p±
2%
频率:
1KHz±
2%
图1VB4320F型示波器面板图
(1)电源开关:
开关置“1”时,指示灯发绿光,经预热后,仪器即可正常工作。
(2)电源指示灯。
(3)光迹位移旋钮:
调节光迹与水平刻度线平行。
(4)聚焦调节旋钮:
调节轨迹清晰程度。
一般调到中间就合适。
(5)辉度调节旋钮:
顺时针方向转动亮度加强,反之减弱。
(6)(11)垂直灵敏度调节旋钮:
用于选择垂直偏转灵敏度的调节。
(7)(12)交流/直流切换按钮:
“交流AC”为放大器的输入端与信号连接由电容器来耦合;
“直流DC”
为放大器的输入端与信号输入端直接耦合。
(8)(14)接地按钮:
按下后相应通道接地。
9
(9)通道1输入端:
用于垂直方向的输入。
在X—Y方式时输入端的信号成为X轴信号。
(13)通道2输入端:
和通道1一样,但在X—Y方式时输入端的信号仍为Y轴信号。
(10)(15)微调:
用以改变垂直放大器的增益,当“微调”旋钮顺时针旋至最大时,即处于校准位置,增益最大。
(16)TIME/DIV:
主扫描时间因数开关,扫描速率范围由0.1μs—0.5s/div按1—2—5进位分二十一档,可根据被测信号频率的高低,选择适当的档级。
(17)接地。
(18)扫描微调旋钮:
用于连续调节时基扫描速率,当该旋钮顺时针方向旋至最大位置,即处于“校准”
状态。
微调扫描的调节范围大于
2.5倍。
(19)触发极性开关:
弹起为上升沿触发,按下为下降沿触发。
(20)外输入插座:
外部触发信号的输入。
(21)交替触发:
在双踪交替显示时,触发信号来自于两个垂直通道,此方式可用于同时观察两路不相关信号。
(22)耦合方式选择按钮:
用来选择AC、DC、TV和高频抑制。
(23)触发源选择开关:
“CH1”为通道1信号为触发信号;
“CH2”为通道2信号为触发信号;
“电源触发”为电源为触发信号;
“外接触发”为外输入端触发信号是外部信号,用于特殊信号的触发。
(24)X—Y控制键:
按下此键,CH1为X轴输入端,CH2为Y轴输入端。
(25)触发方式开关:
“自动”是在没有信号输入时,屏幕上仍然可以显示扫描基线;
“常态”为有信号才能扫描,否则屏幕上无扫描线显示。
(26)电平锁定:
无论信号如何变化,触发电平自动保持在最佳位置,无需人工调节。
(27)触发电平旋钮:
用于调节被测信号在某选定电平触发。
(28)释抑:
当信号波形复杂,用电平旋钮不能稳定触发时,可用“释抑”旋钮使波形稳定同步。
(29)水平位移旋钮:
用以调节信号波形在水平方向的位置,顺时针方向转动,光点或信号波形向右移,反之向左移。
(30)×
5扩展:
按下波形将水平扩展5倍。
(31)CH2反向:
按下时CH2输出波形反向。
(32)(34)垂直移位旋钮:
用以调节屏幕上光点或信号波形在垂直方向上的位置,顺时针方向转动,光
点或信号波形向上移,反之向下移。
(33)垂直方式工作开关:
“CH1”为屏幕上仅显示CH1的信号;
“CH2”为屏幕上仅显示CH2的信号;
“双
踪”为以交替或断续方式,同时显示CH1和CH2的信号波形;
“叠加”为显示CH1和CH2的信号波形的代数和。
(35)断续方式:
CH1、CH2二个通道按断续方式工作,断续频率为250kHz。
适用于显示较低频率信号波形。
按下电源
(1),调节聚焦调节旋钮(4)及辉度调节旋钮(5),使显示的光迹稳定、清晰;
通道及波形选择。
选择使用通道(如CH1,以下的步骤都是基于该通道),调节垂直方式工作开关
(33)至“CH1”,接入函数发生器,将两根电缆分别连到函数发生器的信号输出端和示波器的CH1
输入端,并将黑色地端与黑色地端相连,红色信号端与红色信号端相连,产生所需的波形(如5V、1KHz的正弦波,参照函数发生器的使用方法);
选择触发方式。
根据需要选择触发方式,通常可先置“自动”触发方式,触发方式开关(25)按
下。
第四步:
选择触发源。
当信号从CH1端输入时,属于单踪显示,触发源选择开关(23)应选“CH1”。
第五步:
选择工作方式。
根据需要选择工作方式,如选择“AC”,就弹起交流/直流切换按钮(7);
第六步:
幅度调节。
根据信号的幅度大小估计显示波形幅度(一般在5个方格左右),调节CH1垂直灵敏
度调节旋钮(6)及微调旋钮(10),例如:
如果输入信号幅度为5V,则把垂直灵敏度调节旋钮(6)
打到1V位置,表示显示屏中小方格的竖直边长代表1V,这样会得到上下峰值差为5个小方格的
波形,若旋钮(6)打到2V位置,则得到上下峰值差为2.5个小方格的波形;
第七步:
扫描时间调节(即频率调节)。
根据信号的频率大小估计显示波形周期(一般在8个方格左右),
调节扫描时间因数开关(16)及微调旋钮(18),例如:
如果输入信号频率是1KHz,对应周期是
1ms,则把扫描时间因数开关(16)打到0.1ms,此时显示屏中小方格的水平边长代表0.1ms,这
样会得到周期为10个方格的波形,若开关(16)打到0.2ms,则得到周期为5个小方格的波形;
第八步:
调节光迹位移旋钮(3)和水平位移旋钮(29),使屏幕上显示的信号波形至适当的位置,调节触
发电平旋钮(27)使输出波形镇定,接入电路使用。
这里只是举例说明CH1单踪显示时的示波器使用方法,由于示波器常用的显示方式有三种:
单踪、
双踪和叠加,单踪显示时有CH1和CH2显示方式,作CH2单踪显示的示波器使用方法与CH1基本相同;
作
10
双踪显示时,通常采用交替触发方式。
(1)输入端不应馈入超过技术参数所规定的电压;
(2)显示光点的辉度不宜过亮,以免损伤屏幕;
实验内容:
1,在实验箱中任意选择三个电阻,分别用万用表测量其阻值,与理论值进行比较。
2,用稳流源主从支路分别输出6伏特和12伏特的电压,用万用表配合完成。
3,用函数信号发生器输出下列信号,并用示波器观察其波形。
a.频率为1kHz,5V,方波;
b.频率为3kHz,2V,正弦波;
c.频率为100Hz,3V,三角波,占空比20;
d.频率为11kHz,8V,脉冲信号,占空比15;
11
实验二叠加原理
一、实验目的
1、学会使用直流稳压电源和万用表。
2、通过实验证明线性电路的叠加原理。
二、实验设备
1、双路直流稳压电源一台
2、指针万用表和数字万用表各一块
3、实验电路板一块
三、实验原理
由叠加原理,在线性电路中,有多个电源同时作用时,在电路的任何部分产生的电流或电压,等于这些电源分别单独作用时在该部分产生的电流或电压的代数和。
为了验证叠加原理,实验电路如图
1-1所示,当
E1和E2同时作用时,在某一支路中所产生的电流
I,
应为E1单独作用在该支路中所产生的电流
I和E2
单独作用在该支路中所产生的电流
I之和,即I
=
I+I。
实验中可将电流表串联接入到所研究的支路中,分别测量出在
E1和E2单独作用时,以及它们共
同作用时的电流值,加以验证叠加原理。
a
I1R1
510
b
R2I2
c
1
S11
2S2
2
I3
E1
12V
6V
E2
R31k
图1-1叠加原理实验电路
四、实验内容及步骤
1、直流稳压电源和万用表的使用
参见本书的仪器仪表说明部分,掌握直流稳压电源和万用表的使用。
2、验证叠加原理
实验电路如图1-1所示,E1、E2由直流稳压电源供给。
E1、E2两电源是否作用与电路,分别由开
关S1、S2来控制。
实验前先检查电路,调节两路稳压电源使E112V、E26V,进行以下测试,并将
数据填入表1-1中。
(1)E1单独作用时(S1置“1”处,S2置“2'
”处),测量各支路的电流。
(2)E2单独作用时(S1置“1”处,S2置“2”处),测量各支路的电流。
12
(3)E1、E2共同作用时(S1置“
1”处,S2
置“2”处),测量各支路的电流。
表1-1
数据记录与计算
I
(
)
2(mA)
(mA)
mA
3
电源电压
测量
计算
误差
E112V
E26V
E112V,E26V
五、预习要求
1、认真阅读本书对稳压电源的介绍,掌握稳压电源的使用方法。
2、认真阅读本书对万用表的介绍,掌握测量直流电压、电流,交流电压及电阻值的使用方法。
3、复习叠加原理的理论说明,根据实验电路及元件参数进行计算。
六、实验结果分析
1、分析表1-1中的测量结果,验证叠加原理。
2、根据图1-1所示的实验电路。
理论计算出上述所测量的值,并加以比较。
3、总结本次实验的收获和体会。
七、思考题
1、使用稳压电源时应该注意哪几点?
2、使用万用表时应该注意哪几点?
3、叠加原理的应用条件是什么?
4、如果电源内阻不能忽略,实验应如何进行?
13
实验三戴维南定理
1、进一步熟悉使用直流稳压电源和万用表
2、用实验数据验证戴维南定理,加深对戴维南定理的理解。
3、掌握测量开路电压和等效电阻的方法。
3、电流表一块
4.、实验电路板一块
由戴维南定理,线性含源单口网络,就其端口来看,可以等效为一个电压源和电阻串联。
该电压源等
于网络的开路电压
Uoc,该电阻等于该网络中所