11级电路分析基础实验报告

篇一：电路分析基础实验

实验一：基尔霍夫定理与电阻串并联

一、实验目的

学习使用workbench软件，学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪

表测量电压、电流。

二、实验原理

1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。

解决方案：自己设计一个电路，要求至少包括两个回路和两个节点，

测量节点的电流代数和与回路电压代数和，验证基尔霍夫电流和电压

定理并与理论计算值相比较。

2、电阻串并联分压和分流关系验证。

解决方案：自己设计一个电路，要求包括三个以上的电阻，有串联电

阻和并联电阻，测量电阻上的电压和电流，验证电阻串并联分压和分

流关系，并与理论计算值相比较。

三、实验数据分析

1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。

测量值验证

(1)对于最左边的外围网孔，取逆时针为参考方向得： U1-U2-U3?20V-8.889V-11.111V?0故满足KVL。

(2)对于最大的外围网孔，取逆时针为参考方向得：

U1?I5?R3-U2?20V?（-0.111?100）V-8.889V?0

(3)对于节点4，取流进节点的电流方向为正得：

-I1?I2?I3?（--0.444）A?（-0.222）A?（-0.222）A?0

(4)对于节点7，取流进节点的电流方向为正得：

-I3?I4?I5?（--0.222）A?（-0.111）A?（-0.111）A?0

理论计算值

U1?I1?（R1?R2//R3//R4）

IU1204

1?（R?A?A

1?R2//R3//R4）459

I3//R4

2?R

RR?I?1?4A?2

1A

2?R3//4299

I（I422

3?1-I2）?（9-9）A?9A

IR1 312

4?I5?R?R?I3?（2?9）A?9A

34

UI480

2?R1?1?（20?9）V?9V

U2100

3?R2?I2?（50?9）V?9V

用同样的方式计算也可得： (1)U80

1-U2-U3?20V-9V-100

9V?0 (2)U1100

1?I5?R3-U2?20V（-9?100）V-9V?0 故满足KVL。故满足KCL 故满足KCL

422

999

211(4)I3-I4-I5?A-A-A?0 999(3)I1-I2-I3?A-A-A?0 理论计算值与实验测量值同样满足基尔霍夫定律。

2、电阻串并联分压和分流关系验证。

与基尔霍夫定律的验证同一电路图

由电阻的串并联关系可得：U1?I1?（R1?R2//R3//R4）

由欧姆定律可得：I1?

由串联分流得：

（1）I2?R3//R4142?I1??A?A?0.222AR2?R3//R4299U1204?A?A?0.444AR1?R2//R3//R4459

422（2）I3?（I1-I2）?（-）A?A?0.222A999

R3121（3）I4?I5??I3?（?）A?A?0.111AR3?R4299

由串联分压可得：

U2?R12080?U1?（?20）V?V?0.889VR1?R2//R3//R420?259

在误差允许的范围内，计算值与实测值相等。

四、实验感想

本次实验借助Multisim10.0软件完成，通过这次实验进一步熟悉和掌握了基尔霍夫定律，电阻的串并联知识。同时也掌握了一种新的软件。由于对新软件的不熟悉也犯了许多错误，需要多加了解。

实验二

一、实验目的 叠加定理

通过实验加深对叠加定理的理解；学习使用受控源；进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。

二、实验原理

解决方案：自己设计一个电路，要求包括至少两个以上的独立源（一个电压源和一个电流源）和一个受控源，分别测量每个独立源单独作用时的响应，并测量所有独立源一起作用时的响应，验证叠加定理。并与理论计算值比较。

三、实验数据分析

1、电流源单独作用，电路如下图所示：

由基尔霍夫定律可得：

（1）I-IR1-IR2-IR3-IR4?0

（2）IR3?IR2

（3）IR1?R1-IR4?R4?0

（4）IR1?R1-IR2?R2?0

由（1）、（2）、（3）、（4）式可解得：

421A?0.444A、IR2?IR3?A?0.222A、IR4?A?0.111A 999

在误差允许的范围内，理论计算值与实测值相等IR1?

2、电压源单独作用，电路如下图所示：

由基尔霍夫定律可得：

（1）IR1-IR2-IR3-IR4?0

（2）IR3?IR2

（3）U?IR1?R1?IR4?R4?0

（4）U?IR1?R1?IR2?R2?0

由（1）、（2）、（3）、（4）式可解得：

122412A?2.67A、IR2?IR3?A?0.106A、IR4?A?0.053A 45225225

在误差允许的范围内，理论计算值与实测值相等IR1?

3、电压源与电流源同时作用，电路如下图所示：

实测值：

根据叠加定理应有：0.444A-0.267A=0.177A，在误差允许范围内0.177A?0.178A

篇二：电路分析基础实验A实验报告模板

成绩

电路分析基础

实验报告

班级: 学号： 姓名： 课程时间： 实验台编号：

电路分析基础实验室

实验1 基本元件伏安特性的测绘

一．实验目的

1. 掌握线性、非线性电阻及理想、实际电压源的概念。 2. 掌握测试电压、电流的基本方法。

3. 掌握电阻元件及理想、实际电压源的伏安特性测试方法，学习利用逐点测试法绘制伏安特性曲线。

4. 掌握直流稳压电源、直流电流表、直流电压表的使用方法。 二．实验设备

1.电路分析综合实验箱 2.直流稳压电源 3.万用表 4.变阻箱

三．实验内容

1. 测绘线性电阻的伏安特性曲线

1）测试电路如图1.1所示，图中US为直流稳压电源，R为被测电阻，阻值R?200?。

图1.1

2）调节直流稳压电源US的输出电压，当伏特表的读数依次为表1.1中所列电压值时，读毫安表的读数，将相应的电流值记录在表格中。

表1.1

3）在图1.2上绘制线性电阻的伏安特性曲线，并测算电阻阻值标记在图上。 2. 测绘非线性电阻的伏安特性曲线

图1.3

1）测试电路如图1.3所示，图中D为二极管，型号为IN4004，RW为可调电位器。 2）缓慢调节RW，使伏特表的读数依次为表1.2中所列电压值时，读毫安表的读数，将相应的电流值记录在表格中。

表1.2

4）在图1.4上绘制非线性电阻的伏安特性曲线。

图

1.2 图 1.4 3. 测绘理想电压源的伏安特性曲线

(a)

图1.5

1）首先，连接电路如图1.5（a）所示，不加负载电路，直接用伏特表测试直流稳压电源的输出电压，将其设置为10V。

2）然后，测试电路如图1.5（b）所示，其中RL为变阻箱，R为限流保护电阻。

表1.3

(b)

3）调节变阻箱RL，使毫安表的读数依次为表1.3中所列电流值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中。

4）在图1.7上绘制理想电压源的伏安特性曲线。

4. 测绘实际电压源的伏安特性曲线

1）首先，连接电路如图1.6（a）所示，不加负载电路，直接用伏特表测试实际电压源的输出电压，将其设置为10V。其中RS为实际电压源的内阻，阻值RS?51?。

2）然后，测试电路如图1.6（b）所示，其中RL为变阻箱。

（a）

图1.6

3）调节变阻箱RL，使毫安表的读数依次为表1.4中所列电流值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中。

表1.4

（b）

4）在图1.7上绘制实际电压源的伏安特性曲线，要求理想电压源和实际电压源的伏安特性曲线画在同一坐标轴中。

图1.7

四．实验结论及总结

篇三：电路实验报告

线性系统的频率特性

摘要：一个矩形脉冲周期信号可以分解为直流外的许多正弦波，当它通过一个含有动态元件的线性网络后，由于网络对不同频率成分的衰减和相移不同其输出也会不同，这次试验我们利用正弦信号代替脉冲信号，测量高通电路和低通电路的幅频特性。

Abstract: a rectangular pulse period signal can be decomposed into manysine wave DC, when it through a contains dynamic components of the linear network, the attenuation due to network in different frequency and phase shiftof the output will be different, this test we use sine signal instead of the pulse signal, the amplitude frequency characteristic measurement of high circuit and low pass circuit.

关键词：低通网络 高通网络 线性系统 频率特性 Keywords: low pass network, high pass network, linear system, frequency characteristics.

1.实验目的：

1. 设计高通和低通电路

2. 应用交流毫伏表测出正弦波信号通过低通与高通滤波器的输出电压，求得频谱，从而求得系统的频率幅度特性

2.实验原理：

一个矩形脉冲周期信号可以分解为除了直流外的许多正弦波成分，当他通过一个含有动态元件的线性网络后，由于网络对不同频率成分的衰减和相移不同，其输出波形将不同于输入，它的变化规律决定于网络的结构及其参数。 分析非正弦周期信号的频谱可得到这样一个概念：非正弦周期信号中的低频成分决定了波形缓慢变化部分的大致轮廓，而信号波形中跳变，尖角和细节部分主要取决于信号中的高频成分。因此，一个矩形脉冲周期信号通过低通电路后，在示波器上观察到的信号中将失去跳变部分；通过高通电路后，观察到的信号中洽会保留其跳变部分，但失去原矩形中的大致轮廓。所以，可以从波形变化的情况来定性地判断其频率成分的变化情况。

3.实验器材：

函数信号发生器，交流毫伏表，电阻箱，0.22μF电容，0.47μF电容，导线若干

4.实验步骤：

高通电路：

频率特性为H????11V2?RC，在半功率时fc??时，H????0.707，??2?RCV11?j?RC

在实验之前先检测各元件是否完整，导线是否好用。

开始试验后设定信号源电压峰峰值为2V, f0＝140HZ，选定电容为0.22μF，按图一方式连接电路（U1为信号源电压，U2为电阻两端电压）为了使得U2/U1=1,调节

电阻箱是R=39000Ω，再反测，将红黑表笔反接回信号源两端，调节信号源峰峰值为2.2V，再正解回电阻两端调节R为40000Ω，使得U2/U1=1，此时调节信号

源频率到f1=17HZ时，H= U2/U1=0.53/0.75=0.707,继续调节频率并记录下毫伏表

示数，得到一个以频率f为横坐标，H（ω）为纵坐标的曲线（如图二所示） f=20HZ, H=0.6/0.75=0.8

f=25HZ H=0.66/0.75=0.88

f=35HZ H=0.7/0.75=0.933

f=49HZ H=0.74/0.75=0.986

f=98HZ H=0.746/0.75=0.994

f=135HZ H=0.75/0.75=1

f=143HZ H=0.747/0.75=0.995

f=150HZ H=0.74/0.75=0.98

f=190HZ H=0.7/0.75=0.93

f=230HZ H=0.6/0.75=0.8

f=262HZ H=0.52/0.75=0.726

图一 图二

低通电路：

由高通电路所测f1以及实验所定f0,预计低通时半功率点f2为262HZ,由f与R,C的关系式反推的R为121Ω，电容为0.47μF.此时，将R与C并联，毫伏表测R两端输出电压，电路图如图三所示。此时将信号源峰峰值仍然定为2V,测得其频率在265HZ时达到半功率，因此将信号源频率从265HZ逐步下调，同时记录下此时与其频率相对应的H（ω）值，其幅频曲线如图四所示

f=265HZ H=0.53/0.75=0.707

f=250HZ H=0.57/0.75=0.76

f=230HZ H=0.63/0.75=0.84

f=200HZ H=0.67/0.75=0.89

f=190HZ H=0.7/0.75=0.93

f=180HZ H=0.72/0.75=0.96

f=170HZ H=0.73/0.75=0.97

f=165HZ H=0.74/0.75=0.98

f=150HZ H=0.747/0.75=0.98

f=143HZ H=0.75/0.75=1

f=98HZH=0.73/0.75=0.975

f=35HZH=0.72/0.75=0.942

f=17HZH=0.52/0.75=0.701

图三

图四

5.实验误差分析：

1. 经绘图可知，实验中的高通电路的幅频曲线基本符合理论曲线，而低通电路的幅频曲线与理论曲线有一定偏差，本次实验中的低通滤波器由原来的电感震荡电路改为一阶RC电路，电路结构有了根本的改变，由于阶数过低一阶RC电路无法起到低通滤波作用，所以导致滤波特性下降，曲线接近于直线。

2. 信号源自身带有50Ω内阻，它的存在会影响测量结果，具有一定误差。

3. 一阶RC电路受到电阻的影响，在以规定最高点电压值频率的情况下，对电阻进行调整可以得出电阻变化易影响曲线斜率，当电阻处于理论值120?

左右波动

时，电路的滤波效果趋近于一条直线，只有当频率出现远大于理论值食，幅频曲线才会出现明显波动。

4.毫伏表本身精度有限，无法测量精确数值

参考资料

1. 《电路、信号与系统实验指导书》

2. 《电路分析基础》

3.《电路实验详解》吉林大学内部教材 李瀚荪高等教育出版社 刘以民中国机械出版社

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