負阻變換器1_百度文庫.

1、一、封面：名稱：負阻抗變換器電路設(shè)計實驗項目引導書作者：宣宗強單位：西安電子科技大學電工電子實驗中心二、內(nèi)容（均用小四號字）：1題目： 負阻抗變換器電路設(shè)計2任務(wù)及目的：1. 學習和了解負阻抗變換器的特性。2. 研究如何用運算放大器構(gòu)成負阻抗變換器。3. 了解有源器件在線性范圍內(nèi)工作的條件。3涉及知識點及創(chuàng)新點（培養(yǎng)學生的創(chuàng)新點）、實驗原理 ：1. 負阻抗變換器是用一塊運算放大器構(gòu)成的電流反向型負阻抗變換器。其電路圖如圖1-3 虛線部分所示圖 1-3運算放大器輸出端電壓，再根據(jù)理想運算放大器，同相輸入端“”和反相輸入端“”之間的“虛短”特性，可得，即；根據(jù)“虛斷”特性，可得，。帶入上式可得，。

2、根據(jù)負載 Z1 上的端電壓和電流的參考方向，有，因此從輸入端U1 看入的輸入阻抗。2. 若負載 Z1 為 R 與 C 串聯(lián)連接的容性負載，并在輸入端口并聯(lián)電阻 R，則該電路的輸入阻抗可等值為 R 與L 串聯(lián)的感性負載，等值電感。這是因為，負載阻抗Z1 經(jīng)負阻抗變換器變換成（ Z1），輸入阻抗Zin 可看作 R 與負阻抗（ Z1）的并聯(lián)等值阻抗，即令，故其等值電感為。4實施方法課外5教學時數(shù) 86實驗內(nèi)容1負阻抗變換器圖 1-12. 阻抗逆變作用觀察與測量電路圖 1-23、實驗內(nèi)容1. 測量負阻阻值。2. 測量負阻的伏安特性。3. 用示波器觀察電容經(jīng)阻抗逆變后的電壓和電流波形。4、實驗數(shù)據(jù)記錄、

3、計算1. 電壓固定，改變負載，讀電壓、電流，計算負阻抗；2.按圖 1-1 所示接線，電源電壓固定為8V 左右， R0 為 51 ，負載 Z1 用電阻箱分別取1k、 1.2 k 、 1.4k 、 1.6k 、 1.8k 、 2k。分別記錄以上幾種情況下的電壓表讀數(shù)u1i 11中，計算等值負阻抗，并與理論值相比、電流表讀數(shù)。實驗后，將實驗數(shù)據(jù)填入表較。表 13. 負載固定，改變電壓，測取負阻抗，畫出伏安特性曲線；按圖 1-3 所示接線， R0 為 51 ，負載 Z1 取 1k，在 1V 8V 范圍內(nèi)，改變電源電壓。依次取 5 個工作點，分別記錄以上幾種情況下的電壓表、電流表讀數(shù)。實驗后，將實驗數(shù)據(jù)

4、填入表2 中。繪出此種情況下的負阻抗伏安特性曲線，并與理論伏安特性曲線相比較。表 2圖 1-4 負阻抗伏安特性曲線4. 電路仿真仿真軟件用 Multisim1. 按圖 1-5 所示連接電路。信號源為正弦交流電壓源，振幅為1V, 頻率為 3KHZ,采樣電阻 r0=10 , 電阻 R1=R2=51，負載電阻 R5=1K. 雙蹤示波器的連接如圖所示。圖 1-5雙蹤示波器 A通道測電源電壓， B通道測采樣電阻r0 兩端電壓（即間接測輸入電流）。得出仿真結(jié)果如圖1-6 所示。圖 1-6負阻的 u i 特性由此可得，負阻兩端電壓與電流相位相差- 180°。5. 阻抗逆變作用的觀察與測量。用示波器

5、可以觀察到， US 信號的相位超前于Ur0 的電壓信號（即電壓相量超前于電流相量），所以此時電路負載的性質(zhì)為感性。因此斷定容性負載經(jīng)負阻抗轉(zhuǎn)換器后，其性質(zhì)變成感性。用仿真軟件 Multisim仿真圖 1-2 。仿真原理圖和仿真結(jié)果分別如圖1-7 和圖1-8 。圖 1-7 仿真原理圖由圖 1-8 可見，通道 A 的電壓信號（ US）的相位超前于通道B（ Ur0 ）的電壓信號。即容性負載經(jīng)負阻抗轉(zhuǎn)換器后，其性質(zhì)變成感性。同理，可推斷感性負載經(jīng)負阻抗轉(zhuǎn)換器后，其性質(zhì)變成容性。圖 1-8附實物實驗板7所需儀器設(shè)備實驗板 1塊數(shù)字示波器1 臺信號發(fā)生器1 臺直流穩(wěn)壓電源 1 臺電阻箱 1個電容箱 1個數(shù)

6、字萬用表2 個計算機 1臺8參考資料1 程增熙 于建國 楊榮錄 王亞聰 電路、信號與系統(tǒng)實驗西安電子科技大學出版社2003 年 6月2 吳大正 王松林 王玉華 電路基礎(chǔ) 西安電子科技大學出版社2005年 6月3 傅豐林 陳健 模擬電子線路 西安電子科技大學出版社2001年 1月5 71/jpkc/dianlu/website/experiment/sy14.htm6 77/course/dianlu/circuit_V2/experiment/content/14.htm8 1/jxwz/shiyanshi/shynr/zhidaoshu/dl13.htm9 10 11 http:/en.