北交大黑箱實(shí)驗(yàn)報(bào)告

電分實(shí)驗(yàn)報(bào)告－黑箱實(shí)驗(yàn)一、基本信息實(shí)驗(yàn)人：吳靖欽實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：九教南５０１實(shí)驗(yàn)時(shí)間：每周五晚７點(diǎn)-9點(diǎn)實(shí)驗(yàn)題目：一階電路“黑箱”模塊的時(shí)域測(cè)量和辨別實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）熟練運(yùn)用動(dòng)態(tài)電路波形測(cè)量和時(shí)間常數(shù)測(cè)量。（2)綜合運(yùn)用一階動(dòng)態(tài)電路分析理論知識(shí)，深入理解動(dòng)態(tài)元件特性和一階動(dòng)態(tài)電路特有的階躍響應(yīng)波形。實(shí)驗(yàn)環(huán)境：無(wú)特別要求，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境即可。預(yù)習(xí)內(nèi)容：均采用方案ARC串：RC并：RL串：RL并：波形圖如圖：實(shí)驗(yàn)電路圖：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)原理二端“黑箱”“黑箱”是指隱藏了連接方式和元件參數(shù)的一個(gè)電阻和一個(gè)動(dòng)態(tài)元件用串/并聯(lián)方式構(gòu)成的二端模塊。在本實(shí)驗(yàn)中，模塊作為被測(cè)量和識(shí)別的對(duì)象。一個(gè)模塊中的動(dòng)態(tài)元件可能是電感或電容，與電阻的連接方式可能是串聯(lián)或并聯(lián)。實(shí)驗(yàn)任務(wù)每組學(xué)生隨機(jī)領(lǐng)取一個(gè)“黑箱”模塊，利用通用實(shí)驗(yàn)板上的一個(gè)已知阻值的電阻，串聯(lián)“黑箱”模塊構(gòu)成被測(cè)電路。實(shí)驗(yàn)任務(wù)是用時(shí)域測(cè)量方法，測(cè)量二端一階“黑箱”的外特性，辨別“黑箱”內(nèi)部元件、元件參數(shù)及其連接方式?！昂谙洹蹦K的兩種測(cè)量方案如實(shí)驗(yàn)圖所示。對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法的規(guī)定在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí),必須將外接電阻與模塊串聯(lián)后接入信號(hào)發(fā)生器，信號(hào)源采用幅度為lV的周期方波,用示波器測(cè)量電路的階躍響應(yīng)波形,通過(guò)初始值、穩(wěn)態(tài)值和時(shí)間常數(shù)的測(cè)量來(lái)計(jì)算和辨別“黑箱”模塊內(nèi)部?jī)蓚€(gè)元件的參數(shù)值和連接方式。不允許用萬(wàn)用表等其他儀器或采用頻域阻抗測(cè)量等方法。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖片電路連接圖：示波器圖片：方案A(黑箱接地)四、實(shí)驗(yàn)分析：選擇外電阻為1kΩ；輸入電壓源初始值位置對(duì)應(yīng)的輸出電壓圖像上的電壓值為V（0+），即“黑箱”內(nèi)的電阻占電路電壓的比值，觀察其值為0.5v。根據(jù)，得k0=1kΩ；根據(jù)黑箱波形圖（上圖）判斷黑箱內(nèi)部為RC串聯(lián)；測(cè)時(shí)間常數(shù)：圖像上V（0+）→0.632*V（∞）所花時(shí)間即為時(shí)間常數(shù)，測(cè)得為10.6μs；測(cè)電容大小：根據(jù)公式，得C=5.3nf。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)選擇外接串聯(lián)電阻阻值為1kΩ;判斷黑箱內(nèi)部動(dòng)態(tài)元件與電阻連接方式為RC串聯(lián)。動(dòng)態(tài)元件及其參數(shù)為電容，5.3nf。電阻值為1kΩ。測(cè)得時(shí)間常數(shù)