电工与电子技术实验目录1.叠加定理的验证2．戴维南定理的验证·33．常用电子电子仪器的使用….4.一阶电路的响应..115．功率因数的提高.·166.三相电路中电压电流的关系19.7.单管电压放大器...228.基本运算电路·269.组合逻辑电路.-2910.时序逻辑电路··34
电工与电子技术实验目录 1．叠加定理的验证„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2．戴维南定理的验证„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 3．常用电子电子仪器的使用„„„„„„„„„„„„„„„„7 4．一阶电路的响应„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 5．功率因数的提高„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 6．三相电路中电压电流的关系„„„„„„„„„„„„„„„19 7．单管电压放大器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22 8．基本运算电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„26 9．组合逻辑电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 10．时序逻辑电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34
实验一叠加定理的验证一、实验目的1验证线性电路叠加定理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。2.进一步掌握示波器和信号发生器的使用。二、预习要求根据图1的电路参数，计算各电阻上的电压值，并在表1中画出波形。三、实验原理在线性电路中，当有两个或两个以上独立电源作用时，任一支路中的电流或电压，等于电路中各独立源单独作用时在该支路产生的电流或电压的代数和。一个独立源单独作用，意味着其它独立源不作用，不作用的电压源的电压为零，可用短路代替：不作用的电流源的电流为零，可用开路代替。在图1所示电路中，各电阻上的电压U等于稳压电源Us,单独作用时产生的电压U和信号源Us2单独作用时产生的电压U”，即U=U'+U"RR,SU-U.U,R-, -=Ust图 1线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小k倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小k倍。四、实验内容和步骤1.实验线路如图1所示。Usi为12V电压源，Us2为可调直流稳压电源，调至+6V，各电阻值自己选定。2.Usi电源单独作用（将开关S1投向Usi侧，开关S2投向短路侧）。用直流数字电压表测量各电阻元件两端的电压，同时计算R3的功率PR3，数据记入表1。1
1 实验一 叠加定理的验证 一、实验目的 1．验证线性电路叠加定理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理 解。 2．进一步掌握示波器和信号发生器的使用。 二、预习要求 根据图 1 的电路参数，计算各电阻上的电压值，并在表 1 中画出波形。 三、实验原理 在线性电路中，当有两个或两个以上独立电源作用时，任一支路中的电流或电压，等 于电路中各独立源单独作用时在该支路产生的电流或电压的代数和。 一个独立源单独作用，意味着其它独立源不作用，不作用的电压源的电压为零，可用 短路代替；不作用的电流源的电流为零，可用开路代替。 在图 1 所示电路中，各电阻上的电压 U 等于稳压电源 US1单独作用时产生的电压 U 和信号源 US2 单独作用时产生的电压 U ，即 U U U 图 1 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小 k 倍时，电路的响应 （即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小 k 倍。 四、实验内容和步骤 1. 实验线路如图1所示。US1为12V电压源，US2为可调直流稳压电源，调至+6V，各 电阻值自已选定。 2．US1 电源单独作用（将开关 S1 投向 US1 侧，开关 S2 投向短路侧）。用直流数字电 压表测量各电阻元件两端的电压，同时计算 R3 的功率 PR3，数据记入表 1。 U S1 U S 2 R1 R2 R3 U1 U2 1 S 2 S U3
表 1Ri=R2=Rs=测量项目Usi(v)Us2(v)Ui(v)U(v)PR3Us(v)实验内容Usi单独作用Us2单独作用Us1、Us2共同作用2Us2单独作用3.Us2电源单独作用（将开关Si投向短路侧，开关S2投向Us2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表1。4.Us和Us2共同作用（开关S，和S分别投向Usi和Us2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表1。5.将Us2的数值调至+12V，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表1。五、注意事项1.电压源不能短路。2.测量电压时要注意电压的参考方向。六、实验报告要求1.根据实验数据表格，总结实验结论，验证线性电路的叠加性与齐次性。2．回答问题：各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据进行计算并得出结论。七、实验元器件电阻2kQ3只2
2 表 1 R1= R2= R3= 测量项目 实验内容 US1(v) US2(v) U1(v) U2(v) U3(v) PR3 US1单独作用 US2单独作用 US1、US2共同作用 2US2 单独作用 3．US2 电源单独作用（将开关 S1 投向短路侧，开关 S2 投向 US2侧），重复实验步骤 2 的测量和记录，数据记入表 1。 4．US1和 US2共同作用（开关 S1 和 S2 分别投向 US1和 US2侧），重复上述的测量和记 录，数据记入表 1。 5．将 US2 的数值调至+12V，重复上述第 3 项的测量并记录，数据记入表 1。 五、注意事项 1．电压源不能短路。 2．测量电压时要注意电压的参考方向。 六、实验报告要求 1．根据实验数据表格，总结实验结论，验证线性电路的叠加性与齐次性。 2．回答问题：各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据 进行计算并得出结论。 七、实验元器件 电 阻 2kΩ 3 只
实验二戴维南定理的验证一、实验目的1.掌握有源二端电路等效参数的一般测量方法。2.熟悉直流稳压电源、万用表、实验箱或面包板的使用。3.加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。二、预习要求1.计算图6所示有源二端电路的等效参数。，2.回答问题：（1）测量有源二端电路开路电压有哪几种方法？在本实验中你将采用哪种方法？（2）测量等效内阻有哪几种方法？三、实验原理1：任何一个线性含源电路，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端电路（或称为含源一端口电路）。戴维南定理指出：任何一个线性有源电路，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势等于这个有源二端电路的开路电压Uoc，其等效内阻等于该电路中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻Ro，如图2所示。oaXaRo有源+Uoc网络Uoco bo b图2诺顿定理指出：任何一个线性有源电路，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流等于这个有源二端电路的短路电流Isc，其等效内阻的定义同戴维南定理。Uoc（或Isc）和Ro称为有源二端电路的等效参数。2.有源二端电路等效参数的测量方法(1)开路电压、短路电流法测Ro
3 实验二 戴维南定理的验证 一、实验目的 1． 掌握有源二端电路等效参数的一般测量方法。 2． 熟悉直流稳压电源、万用表、实验箱或面包板的使用。 3．加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。 二、预习要求 1．计算图 6 所示有源二端电路的等效参数。. 2．回答问题：（1）测量有源二端电路开路电压有哪几种方法？在本实验中你将采用 哪种方法？（2）测量等效内阻有哪几种方法？ 三、实验原理 1．任何一个线性含源电路，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的 其余部分看作是一个有源二端电路（或称为含源一端口电路）。 戴维南定理指出：任何一个线性有源电路，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来 等效代替，此电压源的电动势等于这个有源二端电路的开路电压 UOC，其等效内阻等于该 电路中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻 RO，如图 2 所示。 诺顿定理指出：任何一个线性有源电路，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合 来等效代替，此电流源的电流等于这个有源二端电路的短路电流 ISC，其等效内阻的定义 同戴维南定理。 UOC（或 ISC）和 RO称为有源二端电路的等效参数。 2．有源二端电路等效参数的测量方法 (1)开路电压、短路电流法测 RO 有源 网络 a b a b + UOC - + UOC - RO 图 2
在有源二端电路输出端开路时，用电压表直接测其输出端的电压Uoc，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流IsC，则等效内阻为_UocR. =Isc如果二端有源电路的内阻很小，若将其输出端口短路，则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。UUoc(2)伏安法测Ro用电压表、电流表测出有源二端电路的外AA特性曲线：如图3所示。根据外特性曲线求B@1出斜率tge，则内阻Ro为A1AU_Usc =tgotRo=IscAIsc图3也可以先测量开路电压Uoc，再测量电流为额定值IN时的输出端电压值UN，则内阻为被测有源网RoUoc-UNUccRo =IN2OUo络(3)半电压法测Ro如图4所示，当负载电压为二端电路开路电压的图4半时，负载电阻值即为被测有源二端电路的等效内被阻值。1稳测有源网Ro+压+U(4)零示法测Uoc电源Uoo在测量具有高内阻有源二端电路的开路电压时，用络电表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内图 5阻的影响，往往采用零示法，如图5所示，当稳压电源的输出电压与有源二端电路的开路电压相等时，电流表的读2kQ2kg数将为零。此时稳压电源的输出电压即为被测有源二端电路的RR2开路电压。6VR2kQ四、实验内容和步骤1.测有源二端电路的等效参数ob图6用开路电压、短路电流法测图6所示二端电路的等效参数Uoc、Ro和Isc，数据填入表2中。4
4 在有源二端电路输出端开路时，用电压表直接测其输出端的电压 UOC，然后再将其输 出端短路，用电流表测其短路电流 ISC，则等效内阻为 SC OC I U R0 如果二端有源电路的内阻很小，若将其输出端口短路，则易损坏其内部元件，因此 不宜用此法。 (2)伏安法测 RO 用电压表、电流表测出有源二端电路的外 特性曲线，如图 3 所示。根据外特性曲线求 出斜率 tgφ ，则内阻 RO为 tg I U I U R SC SC 0 也可以先测量开路电压 UOC，再测量电流为额 定值 IN 时的输出端电压值 UN，则内阻为 N OC N I U U R 0 (3)半电压法测 RO 如图 4 所示，当负载电压为二端电路开路电压的 一半时，负载电阻值即为被测有源二端电路的等效内 阻值。 (4)零示法测 UOC 在测量具有高内阻有源二端电路的开路电压时，用 电表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内 阻的影响，往往采用零示法，如图 5 所示，当稳压电 源的输出电压与有源二端电路的开路电压相等时，电流表的读 数将为零。此时稳压电源的输出电压即为被测有源二端电路的 开路电压。 四、实验内容和步骤 1． 测有源二端电路的等效参数 用开路电压、短路电流法测图 6 所示二端电路的等效参数 UOC、RO和 ISC，数据填入表 2 中。 ΔU φ Δ l Isc A B I Uoc U 0 图 3 被 测 有 源 网 络 + UOC - RO 图 4 RL V 2 UCC 被 测 有 源 网 络 + UOC - RO 稳 压 电 源 mA + U - 图 5 2kΩ 2kΩ 2kΩ 6V + - a b 图 6 R3 R1 R2