4611.电工电子综合实验回转器论文.doc

回转器的电路设计学号： 班级： 姓名： 专业：电子信息与工程2008年3月10日 于 理工大学回转器的电路设计关键字:回转器 回转电阻一实验目的1. 了解回转器的基本特性及其运放实现.2. 掌握回转器参数的测试方法,了解回转器的应用.二实验原理回转器的概念是B.D.H.Tellegen于1948年提出的.六十年代由L.P.Huelsman及B.A.Sheei等人用运算放大器及晶体管电路实现.回转器是一种二端口器件. 理想线性回转器的电路符号如图 图1回转器电流与电压的关系为 其中g的单位为S，称为回转电导；r的单位为，称为回转电阻，g和r统称为回转常数，且g=1/r。r和g均为大于零的实数。从上式中看出，回转器为相关性元件，它把一个端口的电压回转成另一个端口的电流，把一个端口的电流回转成另一个端口的电压。"回转"之名即由此而来。回转器具有双向特性在正弦稳态条件下,即ZL=，则在11端口看入的等效阻抗为式中，为11端口看入的等效电感。同样，在11端接电容，在正弦稳态条件下，从22看进去的输入阻抗in2为 式中egr2C 按回转器的定义公式，有这说明在任意时刻理想回转器都不消耗能量，也贮存能量，是一个无源的，非能量的，无记忆元件。 图2本实验使用的回转器由两个运算放大器组成，如图2所示。 （1）又有故得，又由（1）即得 （2）又有其中g=1/R同理有将式（2）代入上式得其中g=1/R。现将 的表示式合并写在一起即为很显然，此方程为回转器（与图1相比，回转方向变为向左了）的伏安方程，故此电路为一回转器。今在输出端2-2'处接上电容C，则输入端1-1'的输入阻抗为其中L=C/g2= R2C。三、实验内容1.测定回转参数(1)接通电源，检查15V电压，当电源接入正常时方可进行实验。(2) 按图2的电路接线。(3) 调节使各电阻R=100。(4) 测量各端口的电压和电流值，并记录数据，若过大则数据处理时要进行修正。 图3 U1/VI1/mAU2/VI2/A1.0009.9911.002-0.010实验结论：由数据得，回转器的回转参数g=1/r=(-I2)/U1= I1/U2=0.01s 为一个常数。2.验证频率特性 回转器u2端接人电容用示波器观察不同电源频率和不同C值时u1及i1的相位关系，频率特性。同时另接一电路图用L取代回转器，两者比较，并与理论计算结果进行比较。 实验结论接入电容为100uF,则等效的L= r2C=1H,当并联一个1uF的电容时，理论上的w=1000rad/s,则理论上的谐振频率为f=159.15Hz.而实验测得的谐振频率为161.27Hz,与理论值比较误差为0.013%，误差较小，较精确。 四实验结论 回转器可以成功的实现电容和电感及电感和电容的相互转化，这极大的方便了电路的实现，有很强的适应价值。五 参考文献1、 电子技术实验技术 陈先荣主编 国防工业出版社2、 陈坤等，电子设计技术。成都：电子科技大学出版社3、 秦曾煌主编 电工学。北京：高等教育出版社