[图文]《电路理论》实验十三 回 转 器

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一、实验目的1．了解回转器的特性2．学习回转器的测试方法二、原理说明1．回转器是一种无源且非互易的二端口元件，它的电路符号如图案13-1。理想回转器的电流，电压关系用下列方程来表示：U1=-R2U2=RI1式中r称为回转电阻（或回转常数）。2．回转器的另一个主要特性为阻抗逆变，根据回转器的特性方程，研究回转器的入端（1—1）和出端（2—2）等值阻抗则有Z1N=U1/I1=-Ri2/U2按图示参考方向U2=-I2ZL，代入上式得Z1N=-RI2/-IzZL/r= R2/ZL3．下面讨论当回转器入端点1-1加正弦电压，输出端接电阻，电感，电容的情况。（1）负载为纯电阻RL，输入阻抗也是电阻U1与I1同相位。Z=R2/RL=RI（2）负载为线电感L时；ZL=jL输入的阻抗Zin为：Zin=R2/JωL说明负载为纯电感时，输入阻抗为容抗为：Ci=L/R2电流I引前U90°（3）负载纯电容C时，Z=-J×1/ωC输入阻抗Zin为：Zin=R2/-J′1/wL= JCr 2说明负载为纯电容量输入阻抗，等效电感L=Cr，电压U1引前I190°4．具体回转器由运算放大器组成，本实验采用的电路图如图案13—2图13—2三、预习要求回转器的特性方程以及阻抗逆变的性质。教材下册P130-P133四、实验任务1．测量回转器的回转电阻，RL=1K，R=100Ω测量时先调整低频信号发生器的输出细调旋钮，使其输出电压的峰值在3伏以内（用示波器测量）f=1KHZ左右，用示波器测出U11。U22。UR按回转器的特性方程式，算出回转电阻r，取算术平均值，分别改变负载电阻RL和f以及幅值，重复测量。2．摸拟电感器的测量2-2端接电容C=0.1F，用示波器观察不同f时的U1 和I1的相位关系，用交流电桥测量摸拟电感的数值，并与理论计算结果进行比较。3．摸拟电容器的测量2-2ˊ端接电感L=6mH，用示波器观察U1和I1相位关系，并测量摸拟电容的数量，与理理论计的结果进行比较，将以上结果记入下表13-1中。2-2端测量值U1与I1相位差波形图模拟值计算值LICIRLIC接RLU11U22UR      接L         接C         五、注意事项1．实验中一定要注意正确的接线±15V电源要同时开闭，更换实验内容时，必须首先关断实验板的直流电源。2．实验中只有在波形是正 波时，回转器的工作才正常。3．为什么电压波形要反相结果才正确，弧或通过示波器的“极性”开关将U11倒向？六、报告要求1．根据测量结果算出回转常数r，并与理论值比较。2．画出U1—I1波形，测出LiCi并与理论值比较。七、思考题1．理想回转器由有源器件（运算放大器）构成，为什么称回转器为无源元件？2．此电路摸拟的电感是一端接地的电感，你能设计一电路实现浮地电感吗？八、实验设备1．示波器1台2．交流电桥梁1台3．低频信号发生器1台4．回转器实验扳1块5．直流稳压电源1台6．直流稳压电源 1台7．电阻、电容、电待感元件等