故
Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt
这就是输出Uo正比于输入Ui的积分(∫icdt) RC电路的积分条件:RC≥Tk
实验报告四 用数字电桥测交流参数
一、实验原理
图1是交流电桥的原理线路,它与直流单臂电桥原理相似。在交流电桥中,四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成;电桥的电源通常是正弦交流电源;交流平衡指示仪的种类很多,适用于不同频率范围。频率为200Hz以下时可采用谐振式检流计;音频范围内可采用耳机作为平衡指示器;音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器;也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的交流检流计,检流计指针指零(或达到最小)时,电桥达到平衡。
一、交流电桥的平衡条件
图1
本实验在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。在交流电桥中,四个桥臂由阻抗元件组成,在电桥的一个对角线CD上接入交流检流计,另一对角线AB上接入交流电源。
当调节电桥参数,使交流检流计中无电流通过时(即IG?0),CD两点的电位相等,电桥达到平衡,这时有:
?UAC?UAD??UCB?UDB(1)
即:
??IZ???I1Z144?????I2Z2?I3Z3(2)
两式相除有:
??I1ZI4Z14???I2ZI3Z23(3)
当电桥平衡时,IG?0,由此可得:
?I1?I2??I4?I3(4)
所以
?Z???Z13?Z2Z4 (5)
上式就是交流电桥的平衡条件,它说明:当交流电桥达到平衡时,相
对桥臂的阻抗的乘积相等。
由图1可知,若第二桥臂由被测阻抗Zx构成,则:
?Z??Zx?1?Z3?Z4(6)
?当其它桥臂的参数已知时,就可决定被测阻抗Zx的值。 二、实验结论
交流电桥的平衡条件
我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。在交流电桥中,四个桥臂由阻抗元件组成,在电桥的一个对角线cd上接入交流指零仪,另一对角线ab上接入交流电源。
当调节电桥参数,使交流指零仪中无电流通过时(即I0=0),cd两点的电位相等,电桥达到平衡,这时有
Uac=Uad Ucb=Udb
即: I1Z1=I4Z4 I2Z2=I3Z3
I1Z1I4Z4?IZ两式相除有: 22I3Z3
当电桥平衡时,I0=0,由此可得: I1=I2, I3=I4
所以 Z1Z3=Z2Z4
上式就是交流电桥的平衡条件,它说明:当交流电桥达到平衡时,相对桥臂的阻抗的乘积相等。
由图4-13-1可知,若第一桥臂由被测阻抗Zx构成,则:
Zx?Z2?Z4Z3
当其他桥臂的参数已知时,就可决定被测阻抗Zx的值。
实验报告五 差动放大电路
一、实验原理
图5—1是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当K接入左边时,构成典型的差动放大器。调零电位器RP用来调节V1、V2管的静态工作点,使得输入信号Ui=0时,双端输出电压Uo=0。RE为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,因而不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强的负反馈作用,故可以有效地抑制零漂,稳定静态工作点。
IC1RC110K?RB 10K?+510?UiK510?-RB 10K?IERE10K?RE35.1K?R236K?-VEE-12VT1T2RL 68K?+UO-IC2RC210K?+VCC+12VRP 100?
图5—1
当K接入右边时,构成具有恒流源的差动放大器,用晶体管恒流源代替发射极电阻RE,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1.静态工作点的估算 典型电路
IE?|VEE|?UBE(认为UB1?UB2?0)RE
IC1?IC2?12IE 恒流源电路
2.差模电压放大倍数和共模电压放大倍数
当差动放大器的射极电阻RE足够大,或采用恒流源电路时,差模电压放大倍数Ad由输出端方式决定,而与输入方式无关。 双端输出 RE= ,RP在中心位置
?Uo -?RC Ad= =
?Ui RB1+rBo+ 1 (1+?)RP
2
单端输出 ?Uo 1 ?UC2 1 Ad1 = = Ad Ad2 = =- Ad
?Ui 2 ?Ui 2
当输入共模信号时,若为单端输出,则有 ?UC1 -?Rc Rc
AC1 = AC2 = = ?-
?U1 RB1+rbe+(1+?)( 1 RP+2RE) 2RE
2
?Uo
若为双端输出,在理想情况下A C = =0
?Ui
实际上由于元件不可能完全对称,因此AC也不绝对等于零。 3.共模抑制比CMRR
为了表征差动放大器对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的抑制能力,通常用一个综合指标来衡量,即共模抑制比 或
差动放大器的输入信号可采用直流信号也可用交流信号。本实验由信号源提供频率f=1KHz的正弦信号为输入信号。 二、实验内容
1、测量静态工作点 按计划连接电路
调零:将Vi1和Vi2接地,接通直流电源,调节Rp使双端输出电压Vo=0
测量V1,V2,V3的对地电压
CMRR?AdAcR2?VCC?|UBE|??UBER?R2IC3?IE3?1RE3IC1?IC2?12IE
CMRR?20LogAdAc(dB)