實驗1 常用電子儀器的使用實驗報告及思考題 1總結如何正確使用雙蹤示波器、函數發生器等儀器,用示波器讀取被測信號電壓值、周期（頻率）的方法。 答：要正確使用示波器、函數發生器等儀器，必須要弄清楚這些儀器面板上的每個旋鈕及按鍵的功能，按照正確的操作步驟進行操作 用示波器讀取電壓時，先要根據示波器的靈敏度，知道屏幕上Y軸方向每一格所代表的電壓值，再數出波形在Y軸上所占的總格數h，按公式 計算出電壓的有效值。 用示波器讀取被測信號的周期及頻率時，先要根據示波器的掃描速率，知道屏幕上X軸方向每一格所代表的時間，再數出波形在X軸上一個周期所占的格數d，按公式T= d ms/cm， ，計算相應的周期和頻率。 2.欲測量信號波形上任意兩點間的電壓應如何測量？ 答：先根據示波器的靈敏度，知道屏幕上Y軸方向每一格所代表的電壓值，再數出任意兩點間在垂直方向所占的格數，兩者相乘即得所測電壓。 3.被測信號參數與實驗儀器技術指標之間有什么關系，如何根據實驗要求選擇儀器？ 答：被測信號參數應在所用儀器規定的指標范圍內，應按照所測參量選擇相應的儀器。如示波器、函數發生器、直流或交流穩壓電源、萬用表、電壓表、電流表等。 4.用示波器觀察某信號波形時，要達到以下要求，應調節哪些旋紐？波形清晰；波形穩定；改變所顯示波形的周期數；改變所顯示波形的幅值。 答：通過調節聚焦旋鈕可使波形更清晰。 通過配合調節電平、釋抑旋鈕可使波形穩定。 調節掃描速度旋鈕。 調節靈敏度旋鈕。 實驗2 基爾霍夫定律和疊加原理的驗證七、實驗報告要求及思考題 1說明基爾霍夫定律和疊加原理的正確性。計算相對誤差，并分析誤差原因。 答：根據實驗數據可得出結論：基爾霍夫定律和疊加原理是完全正確的。 實驗中所得的誤差的原因可能有以下幾點： （1）實驗所使用的電壓表雖內阻很大，但不可能達到無窮大，電流表雖內阻很小，但不可能為零，所以會產生一定的誤差。 （2）讀數時的視差。 （3）實驗中所使用的元器件的標稱值和實際值的誤差。 （4）儀器本身的誤差。 （5）系統誤差。 2使用萬用表測量電阻、直流電壓、直流電流時，應注意些什么問題？ 答：用萬用表測電阻時，應將電阻與電路獨立，選用合適的量程，并進行調零，若不能調零，則說明電池不足，需更換足量的電池。 用萬用表測直流電壓時，萬用表應并聯在所測電壓兩端，并注意量程的選擇以及所測電壓的極性，若出現指針反偏時，應對調表筆，此時所測量的值應該為負。 用萬用表測直流電流時，萬用表應串聯在所測支路當中，一定要注意電流的極性，若出現指針反偏時，應對調表筆，此時所測量的值應該為負。 3實驗時，如果電源（信號源）內阻不能忽略，應如何進行？ 答：實驗時，若不忽略內阻，應該將電源接到電路當中再調所需要的值。 實驗3 戴維寧定理的研究七、實驗報告要求及思考題 1說明戴維寧定理的正確性。計算表3.1的相對誤差，并分析誤差原因。 答：根據實驗數據可得出結論：戴維寧定理是完全正確的。 實驗中所得的誤差的原因可能有以下幾點： （1）實驗所使用的電壓表雖內阻很大，但不可能達到無窮大，電流表雖內阻很小，但不可能為零，所以會產生一定的誤差。 （2）讀數時的視差。 （3）實驗中所使用的元器件的標稱值和實際值的誤差。 （4）儀器本身的誤差。 （5）系統誤差。 2. 對有源二端網絡內阻Ro的測量是否還有其它方法，若有說明其中一種方法。 答：有，可以在斷開電源的情況下直接用萬用表測量有源二端網絡的內阻Ro 3電壓表、電流表的內阻分別是越大越好還是越小越好，為什么？ 答：電壓表的內阻越大越好，以減小其上的電流，以保證a、b兩端電壓測量的準確性。 電流表的內阻越小越好，以減小其上的電壓，以保證a、b支路電流測量的準確性。 實驗4 RLC串聯交流電路的研究七、實驗報告要求及思考題 1列表整理實驗數據，通過實驗總結串聯交流電路的特點。 答：當XL XC時，電路呈電感性，此時電感上的電壓大于電容上的電壓，且電壓超前電流。 當XLXC時，電路發生串聯諧振，電路呈電阻性，此時電感上的電壓與電容上的電壓近似相等，且大于輸入電壓。電路中的電流最大，電壓與電流同相位。 2從表4.14.3中任取一組數據（感性、容性、電阻性），說明總電壓與分電壓的關系。 答：取f=11kHz時的數據：U=6V，UR=3.15V，ULr=13.06V，UC=8.09V，將以上數據代入公式5.88V，近似等于輸入電壓6V。 3實驗數據中部分電壓大于電源電壓，為什么？ 答：因為按實驗中所給出的頻率，XL及XC的值均大于電路中的總阻抗。 4本實驗中固定R、L、C參數，改變信號源的頻率，可改變電路的性質。還有其它改變電路性質的方法嗎？ 答：也可固定頻率，而改變電路中的參數(R、L、C)來改變電路的性質。 實驗5 感性負載與功率因數的提高七、實驗報告要求及思考題 1 根據表5.2所測數據和計算值，在坐標紙上作出I=f(C)及cos = f(C)兩條曲線。說明日光燈電路要提高功率因數，并聯多大的電容器比較合理，電容量越大，是否越高？ 答：并聯2.88uF的電容最合理，所得到的功率因數最大由實驗數據看到，并聯最大電容4.7uF時所得的功率因數并不是最大的，所以可以得出，并不是電容量越大，功率因數越高 2 說明電容值的改變對負載的有功功率P、總電流I，日光燈支路電流IRL有何影響？ 答：電容值的改變并不會影響負載的有功功率及日光燈支路的電流 3 提高電路的功率因數為什么只采用并聯電容法，而不采用串聯法？ 答：因為串聯電容雖然也可以提高功率因數，但它會使電路中的電流增大，從而增大日光燈的有功功率，可能會超過它的額定功率而使日光燈損壞 實驗6 三相交流電路七、實驗報告要求及思考題 1 根據實驗數據分析：負載對稱的星形及三角形聯接時Ul與Up，Il與Ip之間的關系。分析星形聯接中線的作用。按測量的數據計算三相功率。 答：負載對稱的星形聯接： ，Il=Ip 負載對稱的三角形聯接：Ul=Up， 星形聯接中線的作用就是使相電壓對稱，負載能夠正常工作。 2 為什么不能在負載星形、負載三角形電路中短接負載？若短接，其后果如何？ 答：在負載星形四線制和負載三角形電路中，若短接負載，則相當于將相電壓或線電壓直接短接，必然會引起電流過大而燒壞保險管。 3 在星形聯接、三角形聯接兩種情況下的三相對稱負載，若有一相電源線斷開了，會有什么情況發生？為什么？ 答：在星形聯接時，若有中線，則一相電源線斷開，則電源斷開的這一相負載不能工作，而并不影響其他兩相負載的正常工作。 若無中線，則其他兩相負載的電壓會降低，將不能正常工作。 在三角形聯接時，若有一相電源線斷開，則接在另外兩相電源之間的負載繼續正常工作，而另兩相負載的工作電壓將會降低而導致不能正常工作。 實驗7 一階RC電路的暫態過程七、實驗報告要求及思考題 1坐標紙上描繪各實驗內容所要求的波形圖，說明其產生條件。 答：RC微分電路產生的條件：（1）tp ，（2）從電阻端輸出。 RC積分電路產生的條件：（1）tp ，（2）從電容端輸出。 耦合波形產生的條件：（1）tp ，（2）從電阻端輸出。 2把電路的時間常數值與理論值比較，分析誤差原因。 答：誤差產生的原因可能有以下幾個方面： （1）在理論上，電容器真正充到最大值的時間是無窮大，而實驗中只取5，因此會引起誤差。 （2）元器件標稱值與實際值的誤差。 （3）操作者在波形上讀數時的視差。 （4） 儀器本身的誤差。 3 什么樣的電信號可作為RC一階電路零輸入響應、零狀態響應和全響應的激信號？ 答：階躍信號或者是方波信號。 4 在電路參數己定的RC微分電路和積分電路中，當輸入頻率改變時，輸出信號波形是否改變？為什么？ 答：改變。因為頻率改變時，脈寬會發生變化，時間常數與脈寬的關系就會發生變化，所以輸出信號的波形也會改變。 實驗8 三相異步電動機的直接起動與正反轉控制七、實驗報告及思考題 1 寫出直接起動，正、反轉控制的動作程序，說明那些元件起自鎖、互鎖作用。 答：直接起動時，先按下起動按鈕，交流接觸器的線圈帶電，會帶動它的主觸點和輔助常開觸點閉合，使得主電路接通，電動機起動。輔助常開觸點起自鎖的作用。 正反轉控制中，先按正轉起動按鈕，電動機開始正轉，此時反轉起動按鈕不起作用。要讓電機反轉，必須先按停止按鈕讓電機停止，再按反轉起動按鈕，電機才可以反轉。正轉交流接觸器的輔助常閉觸點接到反轉控制電路當中，反轉交流接觸器的輔助常閉觸點接到正轉控制電路當中起到互鎖的作用。 2 畫出經實驗驗證后的圖8.2和圖8.3控制線路圖。說明控制電路的各種保護作用。 答：經實驗驗證后的控制線路圖與上面的電路圖完全一致。 控制電路中的保護有：熔斷器起短路保護，熱繼電器起過載保護，交流接觸器以及按鈕起欠壓或失壓保護。 3 實驗過程中有無出現故障？是什么性質的故障？你是如何檢查和排除的? 答；沒有出現故障。 4 若拆除圖8.2控制回路中自鎖觸頭KM1,再接通三相電源,電動機將如何運轉情況? 答:電動機將進行點動。 實驗9 單相雙繞組變壓器七、實驗報告要求及思考題 1 計算變比K、效率及電壓變化率U。 答：K=U1/U2 =1.9，=P2/P1，=， 2 寫出短路實驗計算原邊等效阻抗Z的公式并計算。 答：Z= U1/ I1 3 通過測試的數據，你能否計算變壓器的功率損耗？ 答：P=P1-P2 4 若負載實驗中負載為感性負載（例如COS 2=0.8）,能否進行變壓器負載特性測試？ 答：可以。 實驗10 單管低頻放大電路七、實驗報告要求及思考題 1 整理實驗數據，分析RL對電壓放大倍數的影響。 答：放大電路帶上RL會使電路的放大倍數減小。 2 根據uo在各種條件下的波形，解釋靜態工作點對波形失真的影響。 答：靜態工作點偏高會使放大電路進入飽和區而產生飽和失真。 靜態工作點偏低會使放大電路進入截止區而產生截止失真。 3 測量放大電路輸出電阻ro時，若電路中負載電阻RL改變，輸出電阻ro會改變嗎？除了實驗介紹的方法，是否還有其它方法測量輸入電阻和輸出電阻？ 答：負載電阻RL改變不會影響輸出電阻的大小。 測量輸入電阻的方法：在放大電路輸入端加一個電壓Ui，只要測出輸入端的電壓Ui和流過輸入端的電流Ii，便可求得riUi/Ii。 測量輸出電阻的方法：在放大電路輸出端加一個電壓U0，只要測出輸出端的電壓U0和流過輸出端的電流I0，便可求得r0U0/I0。 4 通過示波器對輸入信號電壓和輸出信號電壓進行比較，能否測量電壓放大倍數？ 答：可以測量。 實驗11 多級放大電路與負反饋放大電路七、實驗報告要求及思考題 1整理實驗數據，分析實驗結論，總結多級放大電路放大倍數的計算關系；總結負反饋對放大電路性能的影響。 答：多級放大電路的電壓放大倍數等于各級電壓放大電路放大倍數的乘積。 負反饋對放大電路性的影響主要有以下幾點： 1）擴展通頻帶：2）提高放大電路的穩定性：3）減小電路的非線性失真：4）電壓放大倍數減小。 2如果加到放大電路輸入端的信號已經失真，引入負反饋能否改善這種失真？ 答：加入負反饋是為了改善放大電路的動態性能，而不是改變放大電路的性質。放大電路的性質是對輸入信號進行放大，所以如果加到放大電路輸入端的信號已經失真，引入負反饋不能改善這種失真。 3對靜態工作點設置與動態性能的測試有何關系？ 答：設置合適的靜態工作點是為了讓放大電路處于線性放大區，如果靜態工作點設置不合適有可能引起輸出信號失真，從而不能準確地測試出電路的動態性能，所以必須設置合適的靜態工作點。 實驗13 基本運算電路七、實驗報告及思考題 1整理實驗數據，分析實驗結論，分析產生誤差的原因。說明集成運放的使用應注意哪些問題。 答：誤差的產生可能有如下幾個原因： （1）運算放大器的輸入電阻雖然很大，但并不是無窮大，所以會影響到測量的值。 （2）實驗中所使用的元器件的標稱值可能跟實際值有一定的誤差，也會引起測量誤差。 （3）在讀數時也可能產生人為誤差。 集成運放的使用應注意以下幾個問題： （1）集成運放工作必須接正負12V雙電源。 （2）必須接調零電路，且實驗前必須先調零。 （3）集成運放絕不允許開環操作。 （4） 集成運放需接有消振電路，若運放內部已自帶消振電路，則不必再外接。 2 實驗中輸入信號多為直流，集成運放組成的運算電路能輸入交流信號嗎？ 答：可以。 3 比較實驗中積分電路（有源）與實驗6的積分電路（無源），說明各自的特點。 答：本實驗中的積分電路采用了集成運放，得到的三角波更準確，而實驗6中的積分電路嚴格地來說，得到的三角波是按指數函數上升或下降的。 4 集成運算放大器作為基本運算單元，就我們所熟悉的，它可完成哪些運算功能？ 答：可以完成比例運算，加法運算，減法運算，積分運算 實驗16 直流穩壓電源七、實驗報告要求及思考題 1整理實驗數據，分析實驗結論。比較無穩壓電路與有穩壓電路的電壓穩定程度。 答：若無穩壓電路，則負載及輸入電壓的變化對輸出電壓的影響較大，輸出電壓不穩定，而加入了穩壓電路以后，只是輸出電壓稍有變化，穩壓器則通過迅速增加或減小流經其的電流來進行調節，將輸出電壓穩定在一個固定的值。 2從實驗數據表16.2中，計算直流穩壓電路的輸出電阻ro，它的大小有何意義？ 答：將整個直流穩壓電路等效為一個有源二端網絡，由ro=Uo/ I，則計算值如表2。ro的大小對有穩壓時的輸出電壓無影響，只會影響整個電路的輸出功率。若無穩壓時，則ro的大小將影響輸出電壓的大小，ro越小，則輸出電壓越小。 3單相橋式整流電路，接電容濾波，空載時輸出電壓還滿足Uo=1.2U2嗎？ 答：不滿足。因為當RL趨于無窮大時，I也趨于無窮大，則U0=U2 4如果線性直流穩壓器78XX的輸入端是一個直流脈動電壓，器件能否否正常工作？如果不能，應當如何處理？ 答：若脈動電壓太大，不能很好地穩壓，要加合適的濾波電容；若脈動電壓太小（即電壓平均值太小），可選擇較合適的變壓器副邊電壓。總之，穩壓輸入應在其正常參數的范圍內。 實驗17 組合邏輯門電路七、實驗報告要求及思考題 1畫出各個實驗電路圖，列表整理實驗結果。 2小結與非門、與門、或門、異或門、全加器以及所設計邏輯電路的邏輯功能。 答：與非門：有0出1，全1出0 與門：有0出0，全1出1 異或門：相異出1，相同出0 全加器：和位Si：當輸入為奇數個1時，輸出為1；偶數個1時，輸出為0。進位Ci：當輸入中有兩個或兩個以上為1時，輸出為1，否則輸出為0。 3TTL集成門電路有何特點，集成門電路的多余端如何處理？ 答：集成門電路的多余端有三種處理方法： （1）空著； （2）并聯后接到正電源；