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實驗41負阻抗變換器一、實驗?zāi)康亩?、原理三、實驗儀器和器材四、實驗內(nèi)容及步驟一、實驗?zāi)康牧私庳撟杩棺儞Q器的結(jié)構(gòu)和一些特征,擴展電路設(shè)計的思路學(xué)習(xí)如何用運算放大器構(gòu)成負阻抗變換器及測量相關(guān)參數(shù)的方法二、原理負阻抗變換器的原理負阻抗變換器的特征負阻抗變換器的原理如圖所示,虛線框中的電路為一個由運算放大器和兩個等值電阻構(gòu)成的電流倒置型負阻抗變換器。因此,整個電路的輸入阻抗為如圖所示負電阻及其伏安特性曲線。負阻抗變換器具有將阻抗元件等效為等值負阻抗元件的特性。負阻抗變換器的特征如圖所示,當(dāng)輸入電壓為正弦信號時,輸入電流與端電壓相位相反。根據(jù)負阻抗變換器的特性,可以實現(xiàn)容性阻抗和感性阻抗之間的相互變換。
三、實驗儀器和器材直流穩(wěn)壓電源運算放大器雙蹤示波器函數(shù)信號發(fā)生器交直流電壓電流表電阻電容電感導(dǎo)線四、實驗內(nèi)容及步驟測量等效負電阻的伏安特性曲線驗證并聯(lián)公式觀察電壓波形與電流波形的位相關(guān)系觀察等效一階電路的過渡過程測量等效負電阻的伏安特性曲線實驗電路如圖所示,斷開開關(guān)S,取RL=R=200Ω,調(diào)整直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓,測量相應(yīng)的電流I。驗證并聯(lián)公式取R1=1KΩ,閉合開關(guān)S,RL=200Ω,將直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)至2V,斷開開關(guān)S,測量電流I1,計算負電阻R’2;合上開關(guān)S,測出相應(yīng)的電流I2,計算等效電阻R。驗證電阻并聯(lián)關(guān)系R=R1∥R’2。觀察電壓波形與電流波形的位相關(guān)系輸入端加峰峰值1V的正弦電壓,電路參數(shù)不變。用雙蹤示波器同時觀察負阻抗元件的u、i波形,將電壓波形和電流波形繪制在同一坐標(biāo)系中。觀測電流曲線時,不能用示波器直接測量電流,只能在電路中串聯(lián)一個1Ω的電阻,從電阻上測量電壓,再換算成電流。觀察等效一階電路的過渡過程(1)等效RL電路實驗電路如圖所示,在1-1’端加頻率為1KHz,峰峰值為2V的方波電壓信號,在2-2’端用示波器觀察并繪制等效電感上的過渡過程曲線。(2)等效RC電路將實驗電路改為如圖所示的等效RC電路,在1-1’端加
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