電工技術(shù)實驗設(shè)計路徑

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1指針式電工儀表的設(shè)計

電工儀表是用于測量電路中的各種電參量(如電壓、電流、功率等)和元件參數(shù)(如電阻、電容等)的儀表，分為指針式儀表和數(shù)字式儀表2大類。其中，指針式儀表是利用指針在表盤上的偏轉(zhuǎn)程度來對被測量的大小進行指示，具有簡單直觀的優(yōu)點。實驗要求:設(shè)計一個指針式直流電壓表，量程分為100mV、1V、10V、100V4檔。

2動態(tài)元件參數(shù)的測量

作為電路中的動態(tài)元件，電容和電感參數(shù)的測量方法有多種:交流電橋法、RLC串聯(lián)諧振法、電壓法、時間常數(shù)法等。實驗要求:用3種以上的方法測量電容和電感的參數(shù)。實驗方案舉例:用時間常數(shù)法測量電容的參數(shù)。將電阻R和被測電容C串聯(lián)，構(gòu)成一階RC動態(tài)電路，以幅度為US的脈沖信號作為輸入信號ui，合理地選擇電阻R的值，用示波器觀察uC的波形，使電容C兩端的電壓uC。

3數(shù)模轉(zhuǎn)換器的設(shè)計

由于數(shù)字電子技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是計算機在自動控制、自動檢測以及其他許多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，用數(shù)字電路處理模擬信號的情況也更加普遍了。為了能夠使用數(shù)字電路處理模擬信號，必須把模擬信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號，方能送入數(shù)字系統(tǒng)(例如計算機)進行處理。同時，往往還要求把處理后得到的數(shù)字信號再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號，作為最后的輸出?？梢?，數(shù)模轉(zhuǎn)換器是一種非常實用的電路。同時，在很多情況下，它還是構(gòu)成模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本單元。常用的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(D/A轉(zhuǎn)換器)包括T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器、權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器、權(quán)電容網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器、權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器、開關(guān)樹型D/A轉(zhuǎn)換器等，它們都可以用電阻、電容、開關(guān)等常用的電工元件來進行設(shè)計。實驗要求:設(shè)計兩種不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，以4位二進制數(shù)字信號作為輸入，通過電路將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的模擬電壓。

4放大電路的設(shè)計

放大電路是一種應(yīng)用廣泛的電子電路，在電子技術(shù)中具有非常重要的地位。在分立元件構(gòu)成的放大電路中，起核心作用的是三極管或場效應(yīng)管;在電子技術(shù)中得到普遍應(yīng)用的集成運算放大器，也是以三極管或場效應(yīng)管為基本單元構(gòu)成的。三極管和場效應(yīng)管的交流小信號模型可分別用電流控制的電流源(CCCS)和電壓控制的電流源(VCCS)來表示，因此，在沒有實際三極管和場效應(yīng)管的情況下，利用受控源這一基本的電工元件，同樣可以設(shè)計出各種放大電路。實驗要求:利用受控源設(shè)計一個2級放大電路，要求電路輸入電阻大，第1級電壓放大倍數(shù)為－30，總的電壓放大倍數(shù)為600。

5結(jié)束語

電工技術(shù)綜合性實驗有助于學(xué)生對電工技術(shù)知識的全面掌握和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并促使學(xué)生了解電工技術(shù)的實際應(yīng)用，增強他們的學(xué)習(xí)興趣。上述綜合性實驗內(nèi)容已在國防科技大學(xué)電工技術(shù)實驗室得到應(yīng)用，得到了學(xué)生的普遍歡迎以及各級領(lǐng)導(dǎo)和專家的充分肯定。