4611.電工電子綜合實驗回轉(zhuǎn)器論文

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1、回轉(zhuǎn)器的電路設(shè)計學(xué)號：班級：姓名：專業(yè)：電子信息與工程2008年3月10日于理工大學(xué)回轉(zhuǎn)器的電路設(shè)計關(guān)鍵字:回轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)電阻一．實驗?zāi)康?.了解回轉(zhuǎn)器的基本特性及其運(yùn)放實現(xiàn).2.掌握回轉(zhuǎn)器參數(shù)的測試方法,了解回轉(zhuǎn)器的應(yīng)用.二．實驗原理回轉(zhuǎn)器的概念是B.D.H.Tellegen于1948年提出的.六十年代由L.P.Huelsman及B.A.Sheei等人用運(yùn)算放大器及晶體管電路實現(xiàn).回轉(zhuǎn)器是一種二端口器件.理想線性回轉(zhuǎn)器的電路符號如圖圖1回轉(zhuǎn)器電流與電壓的關(guān)系為其中g(shù)的單位為S，稱為回轉(zhuǎn)電導(dǎo)；r的單位為Ω，稱為回轉(zhuǎn)電阻，g和r統(tǒng)稱為回轉(zhuǎn)常數(shù)，且g=1/r。r和g均為大于零的實數(shù)。從

2、上式中看出，回轉(zhuǎn)器為相關(guān)性元件，它把一個端口的電壓回轉(zhuǎn)成另一個端口的電流，把一個端口的電流回轉(zhuǎn)成另一個端口的電壓。"回轉(zhuǎn)"之名即由此而來。　回轉(zhuǎn)器具有雙向特性　在正弦穩(wěn)態(tài)條件下,即ZL=，則在1－1′端口看入的等效阻抗為式中，　為1—1′端口看入的等效電感。同樣，在1—1′端接電容Ｃ，在正弦穩(wěn)態(tài)條件下，從2—2′看進(jìn)去的輸入阻抗Ｚin2為式中Ｌeg＝r2C　按回轉(zhuǎn)器的定義公式，有這說明在任意時刻理想回轉(zhuǎn)器都不消耗能量，也貯存能量，是一個無源的，非能量的，無記憶元件。圖2本實驗使用的回轉(zhuǎn)器由兩個運(yùn)算放大器組成，如圖2所示。（1）又有故得，又由（1）即得（2）又有其中g(shù)=1/R同理

3、有將式（2）代入上式得其中g(shù)=1/R?，F(xiàn)將的表示式合并寫在一起即為很顯然，此方程為回轉(zhuǎn)器（與圖1相比，回轉(zhuǎn)方向變?yōu)橄蜃罅耍┑姆卜匠?，故此電路為一回轉(zhuǎn)器。今在輸出端2-2'處接上電容C，則輸入端1-1'的輸入阻抗為其中L=C/g2=R2C。三、實驗內(nèi)容1.測定回轉(zhuǎn)參數(shù)(1)接通電源，檢查15V電壓，當(dāng)電源接入正常時方可進(jìn)行實驗。(2)按圖2的電路接線。(3)調(diào)節(jié)使各電阻R=100Ω?！?4)測量各端口的電壓和電流值，并記錄數(shù)據(jù)，若過大則數(shù)據(jù)處理時要進(jìn)行修正。圖3U1/VI1/mAU2/VI2/A1.0009.9911.002-0.010實驗結(jié)論：由數(shù)據(jù)得，回轉(zhuǎn)器的回轉(zhuǎn)參數(shù)g=1

4、/r=(-I2)/U1=I1/U2=0.01s為一個常數(shù)。2.驗證頻率特性回轉(zhuǎn)器u2端接人電容．用示波器觀察不同電源頻率和不同C值時u1及i1的相位關(guān)系，頻率特性。同時另接一電路圖用L取代回轉(zhuǎn)器，兩者比較，并與理論計算結(jié)果進(jìn)行比較。實驗結(jié)論接入電容為100uF,則等效的L=r2C=1H,當(dāng)并聯(lián)一個1uF的電容時，理論上的w=1000rad/s,則理論上的諧振頻率為f=159.15Hz.而實驗測得的諧振頻率為161.27Hz,與理論值比較誤差為0.013%，誤差較小，較精確。四．實驗結(jié)論回轉(zhuǎn)器可以成功的實現(xiàn)電容和電感及電感和電容的相互轉(zhuǎn)化，這極大的方便了電路的實現(xiàn)，有很強(qiáng)的適應(yīng)價

5、值。五．參考文獻(xiàn)1、《電子技術(shù)實驗技術(shù)》陳先榮主編國防工業(yè)出版社2、陳坤等，《電子設(shè)計技術(shù)》。成都：電子科技大學(xué)出版社3、秦曾煌主編《電工學(xué)》。北京：高等教育出版社