积分运算电路分析_积分运算电路分析实验报告

积分运算电路分析_积分运算电路分析实验报告积分和电流电压转换电路实验报告.docx积分和电流电压转换电路实验报告实验日期姓名:老师评定实验题目:   实验目的:   1.了解基本仪器的性能和使用方法;   2.掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一

积分和电流电压转换电路实验报告.docx   积分和电流电压转换电路实验报告   实验日期姓名:老师评定实验题目:   实验目的:   1.了解基本仪器的性能和使用方法;   2.掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一般方法;3.熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。   实验原理:   1.制流电路   电路如图1所示,图中E为直流电源;R0为滑线变阻箱,RZ   为负载;K   为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C   和任一固定端串联在电路中,作为一个可变电阻,移动滑动头的位置可以连续改变AC之间的电阻RAC,从而改变整个电路的电流I,   E   (1)   RZ?RAC   E   当C滑至A点RAC?0,Imax?,负载处Umax?E;   RZ   EE   当C滑至B点RAC?R0,Imin?,Umin?RZ   RZ?R0RZ?R0   RZ   电压调节范围:E?E   R0?RZ   EE   相应的电流变化为?   R0?RZRZ   一般情况下负载RZ中的电流为   ER0IKE   I???max,(2)   RZRACRZ?RACK?X?R0R0RR   式中K?Z,X?AC.   R0R0   I?   图1   图2   图2表示不同K值的制流特性曲线,从曲线可以清楚地看到制流电路有以下几个特点:   K越大电流调节范围越小;K?1时调节的线性较好;K较小时,X接近O时电流变化很大,细调程度较差;不论R0大小如何,负载上通过的电流都不可能为零。   细调范围的确定:制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的,最少位移是一圈,因此一圈电阻的大小就决定了电流的最小改变量。因为I?对RAC微分   E   ,   RAC?RZ   ?I?   ?I?E   ???RAC,?RACRAC?RZ2   1   图3   ?I   min   I2I2R0???R0??,(3)EEN   2   式中N为变阻器总圈数。从上式可见,当电路中的E,RZ,R0确定后,ΔI与I成正比,故电流越大,则细调越困难,假如负载的电流在最大时能满足细调要求,而小电流时也能满足要求,这就要使?I   max   变小,而R0不能太小,   否则会影响电流的调节范围,所以只能使N变大,由于N大而使   变阻器体积变得很大,故N又不能增得太多,因此经常再串一变阻器,采用二级制流,如图3所示,其中R10阻值大,作粗调用,R20阻值小作细调用,一般R20取R10,但R10,R20的额定电流必须大于电路中的最大电流。2.分压电路   分压电路如图4所示,滑线变阻器两个固定端A、B与电源E相接,负载RZ接滑动端C和固定端A上,当滑动头C由A端滑至B端,负载上电压由O变至E,调节的范围与变阻器的阻值无关。当滑动头C在任一位置时,AC两端的分压值U为由实验可得不同K值的分压特性曲线,如图5所示。   图   4   U   ERz?RAC   ?RBC   RZ?RAC   ?   RZ?RACK?RACE   ?(4)   RZ?RACRZ?RBCX   式中R0?RAC?RBC,K?   RRZ   ,K?ACR0R0   从曲线可以清楚看出分压电路有如下几个特点:   不论R0的大小,负载RZ的电压调节范围均可从0?E;K越小电压调节不均匀;   K越大电压调节越均匀,因此要电压U在0到Umax整个范围内均匀变化,则取K?1比较合适,实际K=2那条线可近似作为直线,故取R0?   图   5   RZ   即可认为电压调节已达到一般均匀的要求了。当K??1时即RZ??R0略去2   RZRZ?EU2   分母项中的RZ,近似有U?E,经微分可得:?U???RBC??RBC2   RBCR?ERBCZ   最小的分压量即滑动头改变一圈位置所改变的电压量,所以   RU2U2   ?Umin??R0??0(5)   RZ?ERZ?EN   式中N为变阻器总圈数,RZ越小调节越不均匀。   当K》1时,略去式中的RBC?X,近似有U?   RAC   E,对上式微分得R0   ?U?   E   ?RAC,细调最小的分压值莫过于一圈对应的分压值,所以R0   ??U?min?E?R0?E(6)   R0N   从上式可知,当变阻器选定后E,R0,N均为定值,故当K》1时??U?min   为一个常数,它表示在整个调节范围内调节的精细程度处处一样。从调节的均匀度考虑,R0越小越好,但R0上的功耗也将变大,因此还要考虑到功耗不能太大,则R0不宜取得过小,取R0?   RZ   即可兼顾两者的要求。与此同时应注2   2   图6   意流过变阻器的总电流不能超过它的额定值。   若一般分压不能达到细调要求可   以如图6将两个电阻R10和R20串联进行

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