（2）微分电路：将实验电路中的Ｒ、Ｃ元件位置互换，令Ｒ=100Ω，Ｃ＝0.0１μＦ，用示波器观察激励ｕS与响应ｕR的变化规律。 五、实验注意事项
1、调节电子仪器各旋钮时，动作不要过猛。实验前，尚需熟读双踪示波器的使用说明，特别是观察双踪时，要特别注意开关，旋钮的操作与调节。
2、信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地），以防外界干扰而影响测量的准确性。
3、示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。 六、预习与思考题
1、用示波器观察ＲＣ一阶电路零输入响应和零状态响应时，为什么激励必须是方波信号？
2、已知ＲＣ一阶电路的Ｒ=１０ｋΩ，Ｃ＝0.0１μＦ，试计算时间常数τ，并根据τ值的物理意义，拟定测量τ的方案。
3、在ＲＣ一阶电路中，当Ｒ、Ｃ的大小变化时，对电路的响应有何影响？
4、何谓积分电路和微分电路，它们必须具备什么条件？它们在方波激励下，其输出信号波形的变化规律如何？这两种电路有何功能？ 七、实验报告要求
1、根据实验1（1）观测结果，绘出ＲＣ—阶电路充、放电时ＵC与激励信号对应的变化曲线，由曲线测得τ值，并与参数值的理论计算结果作比较，分析误差原因。
2、根据实验2观测结果，绘出积分电路、微分电路输出信号与输入信号对应的波形。
3、回答思考题3、4。
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实验五 受控源研究
一、实验目的
1、加深对受控源的理解；
2、熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法，了解运算放大器的应用； 3、掌握受控源特性的测量方法。 二、实验原理
1、受控源
受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电压或电流控制，因而受控源是双口元件：一个为控制端口，或称输入端口，输入控制量（电压或电流），另一个为受控端口或称输出端口，向外电路提供电压或电流。受控端口的电压或电流，受控制端口的电压或电流的控制。根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类： （1）电压控制电压源（VCVS），如图13－1（a）所示，其特性为： u2??u1 其中：??u2??u称为转移电压比
?????1u?1（即电压放大倍数）。
??u2??u1u1i2?gu1????（2）电压控制电流源（VCCS）， (a)(b)如图13－1（b）所示，其特性为： i1i1???? i2?gu1
?i1i2??i1??u2?r??? 其中：gi2m?u称为转移电导。
(c)(d)1图 13-1（3）电流控制电压源（CCVS），如图13－1（c）所示，其特性为： u2?ri1
其中：r?u2i称为转移电阻。
1（4）电流控制电流源（CCCS），如图13－1（d）所示，其特性为： i2??i1
其中：??i2i称为转移电流比（即电流放大倍数）。
12、用运算放大器组成的受控源
运算放大器的电路符号如图13－2所示，具有两个输入端：同相输入端ｕ＋和反相输入端ｕ－，一个输出端ｕｏ，放大倍数为A，则ｕｏ＝A（ｕ＋－ｕ－）。 对于理想运算放大器，放大倍数A为∞，输入电阻为∞，输出电阻为0，由此可得出两个特性： u?uO特性1：ｕ＋＝ｕ－；
?+++特性2：ｉu?-＋＝ｉ－＝０。
（1） 电压控制电压源（VCVS） 电压控制电压源电路如图13－3所示。
图 13-2 10
?由运算放大器的特性1可知：u??u??u1，则iR1?u2?u1R2u1R1 ??+-++??u1?u2iR2?由运算放大器的特性2可知： iR1?iR2
R2R1??R1.iR1R2iR2?? 代入iR1、iR2 得：u2?(1?)u1
图 13-3 可见，运算放大器的输出电压u2受输入电压u1控制，其电路模型如图13－2（a）所示，转移电压比：??(1?R2R1)。
（2） 电压控制电流源（VCCS）
电压控制电流源电路如图13－4所示。由运算放大器的特性1可知：u??u??u1
则iR?u1R1???i2+-++RL?u2u1?
??R1iR1图 13-4由运算放大器的特性2可知： i2?iR?u1R1
即i2只受输入电压u1控制，与负载RL无关（实际上要求RL为有限值）。其电路模型如图13－1（b）所示。 转移电导为：
g?i2u1?1R1
i1RiR（3） 电流控制电压源（CCVS）
电流控制电压源电路如图13－5所示。 由运算放大器的特性1可知：u??u??0 u2=R iR 由运算放大器的特性2可知： iR?i1 代入上式，得： u2?Ri1
?-+.??++??u1??u2??图 13-5即输出电压u2受输入电流i1的控制。其电路模型如图13－1（c）所示。 转移电阻为： r?u2i1?R
（4） 电流控制电流源（CCCS）
电流控制电流源电路如图13－6所示。 由运算放大器的特性1可知：u??u??0
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R1iR1 iR1?R2R1?R2i2
??i1?-+++i2??u2由运算放大器的特性2可知： iR1??i1 代入上式，i2??(1?R1R2)i1
u1RLR2??.?.图 13-6 即输出电流i2只受输入电流i1的控制。与负载RL无关。它的电路模型如图13－1（d）所示。转移电流比 ?三、实验设备
1、MEL－06组件 （含直流数字电压表、直流数字毫安表） 2、恒压源（含＋6V，＋12V，0～30V可调） 3、恒流源
4、EEL－31组件（含运算放大器、电阻、电位器） 四、实验任务
1、测试电压控制电压源（VCVS）特性
实验电路如图13－7所示，图中，U1用恒压源的 可调电压输出端，R1＝R2＝10ｋΩ，RL＝2ｋΩ（用电阻箱）。 （1）测试VCVS的转移特性U2=f（U1）
+?i2i1??(1+R1R2)
+_∞+R1+U1RLU2_R2_ 调节恒压源输出电压U1（以电压表读数为准），用
电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表13－1中。 图13－7
表13－1 VCVS的转移特性数据 U1/V U2/V ?/V U20 1 2 3 4 5 6 7 8 ?表示，并将改变电阻R1，使其R1＝20ｋΩ，按上述方法测量对应的输出电压，用U2数据记入表13－1中。
（2）测试VCVS的负载特性U2=f（RL）
保持U1＝2V，负载电阻RL用电阻箱，并调节其大小，用电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表13－2中。
表13－2 VCVS的负载特性数据
RL/Ω 50 70 100 200 300 400 500 1000 ++_U12000 ∞+I2ARLU2/V 2、 试电压控制电流源（VCCS）特性 实验电路如图13－8所示，图中，U1用恒压源的 可调电压输出端，R1＝10ｋΩ，RL＝2ｋΩ（用电阻箱）。 （1）测试VCCS的转移特性I2=f（U1） 调节恒压源输出电压U1（以电压表读数为准），
用电流表测量对应的输出电流I2，将数据记入表13－3中。 8
_R1 图13－
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