一、 实验目的
1.了解运算放大器基本特性及其分析方法。
2.了解用运算放大器组成四类受控源的线路原理。
3.测试受控源的转移特性及负载特性。
二、实验设备
序号 | 名称 | 型号与规格 | 数量 | 备注 |
1 | 可调直流稳压源 | 0～30V | 1 | DG04 |
2 | 可调恒流源 | 0～200m A | 1 | DG04 |
3 | 直流数字电压表 | 1 | D31 | |
4 | 直流数字毫安表 | 1 | D31 | |
5 | 可调电阻箱 | 0～99999.9Ω | 1 | DG09 |
6 | 受控源实验电路板 | 1 | DG06 |
三、 实验内容
1.测量受控源VCVS的转移特性U2=f (U1)及负载特性U2=f (IL), 实验线路
如图11-1。U1为可调稳压电源，RL为可调电阻箱。
VCVS
 |
图 11-1
（1）固定RL=2KΩ,调节稳压电源输出电压U1，测量U1,及相应的U2
值列表
V 1 (V) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
V 1 (V) |
方格纸上绘出电压转移特性曲线U2=f(U1) , 并在其线性部分求出转移电压比µ。
(2)保持U1=2V,调节可变电阻箱RL阻值，测量U2及IL,绘制负载特性曲线U2=f (IL)。
RL(KΩ) | 50 | 70 | 100 | 200 | 300 | 40 | 500 | ∞ |
V2(v) | ||||||||
IL(m A) |
2. 测量受控源VCCS的转移特性IL=f (U1)及负载特性IL=f (U2)。
实验线路如图11-2。
VCCS
图11-2
（1） 固定RL=2 KΩ,调节稳压源输出电压U1，使用在0～5V范围内取值。
测量U1及相应的IL 值，绘制IL=f (U1)曲线，并由其线性部分求出转移电导gm.
U2(v) | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 |
IL(m A) | ||||||||
(2)保持U1=2v，令RL从大到小变化，测出相应的IL及U2，绘制IL=f(U2)
曲线。
RL(KΩ) | 50 | 20 | 10 | 8 | 4 | 2 | 1 |
IL(m A) | |||||||
U2(v) |
3．测量受控源CCVS的转移特性 U2=f (IS)及负载特性U2=f (IL)实验线路如图11-3。IS为可调恒流源，RL为可调电阻箱。
CCVS
图 11-3
（1）固定RL=2 KΩ,调节恒流源的输出电流IS,使其在0.05～0.7m A范围内取8个数值，测量U2值，绘制U2=f (IS)曲线，并由其线性部分求出转移电阻rm.
IS(m A) | ||||||||
U2(v) |
(2) 保持IS=0.5m A,令RL从1KΩ增至8KΩ，测出U2及IL值，绘制负载特性曲线U2=f (IL)。
4. 测量受控源CCCS的转移特性 IL=f (IS)及负载特性IL=f(U2).
实验线路如图11-4
CCCS
图11-4
（1） 固定RL=2 KΩ,调节恒流源的输出电流IS，使其在0.05～0.7m A范围内取8个数值，测出IL值，绘制IL=f (IS)曲线，并由线性部分求出转移电流比α。
IS(m A) | ||||||||
IL(m A) |
（2） 保持IS=0.5m A，令RL从0，100Ω，200Ω增至80 KΩ，测出IL值，绘制IL=f (U2)曲线。
RL(KΩ) | ||||||||
U2(v) | ||||||||
IL(m A) |
四、实验注意事项
1.每次组装线路，必须事先断开供电电源，但不必关闭电源总开关。
2.在用恒流源供电的实验中，不要使恒流源负载开路。
五、预习思考题
1.参阅有关运算放大器和受控源的基本理论。
2.受控源与独立源相比有何异同点？
3.试比较四种受控源的代号、电路模型、控制量与被控坚固耐用之间的关系。
4.四种受控源中的 μ、g、r 和α的意义是什么？如何测得？
5.若令受控源的控制极性反向，试问其输出极性是否发生变化？
6.受控源的输出特性是否适于交流信号。
六、实验报告
1.对有关的预习思考题作必要地回答。
2.根据实验数据，在方纸上分别绘出四种受控源的转移特性和负载特性曲线，并求出相应的转移参量。
3.对实验的结果作出合理地分析和结论，总结对四种受控源的认识和理解。
4.心得体会及其他。
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