实验八 BZ振荡反应

一、实验目的

1.了解BZ振荡反应的基本原理；体会自催化过程是产生振荡反应的必要条件。

2.初步理解耗散结构系统远离平衡的非线性动力学机制。

3.掌握测定反应系统中电势变化的方法；了解溶液配制要求及反应物投放顺序。

二．仪器与试剂：

三、实验步骤：

1.用1.00mol?dm硫酸作217型甘汞电极液接；

2.按图连接好仪器，打开超级恒温水浴，将温度调节至30.0±0.1℃；

3.配制0.45mol?dm丙二酸250ml、0.25mol?dm溴化钾250ml、3.00mol?dm硫酸250ml；在0.20mol?dm硫酸介质中配制4?10mol?dm的硫酸铈铵250ml。

4.在反应器中加入已配好的丙二酸溶液、溴酸钾溶液、硫酸溶液各15ml；

5.打开磁力搅拌器，调节合适速度；

6.将精密数字电压测量仪置于分辨率为0.1mV档（即电压测量仪的2V档），且为“手动”状态，甘汞电极接负极，铂电极接正极；

7.恒温5min后，加入硫酸铈铵溶液15ml，观察溶液颜色的变化，同时开始计时并记录相应的变化电势；

8.电势变化首次到最低时，记下时间t诱；

9.用上述方法将温度设置为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃重复实验，并记下t诱；

10.根据t诱与温度数据ln(1/t诱)?1/T作图。 ?3?3?3?3?3?3?3

四、原始数据记录及处理

根据实验数据作出ln(1/t诱)~1/T图如下：

依据上图就可求出任何温度下的诱导期和振荡周期。

五、问题及讨论

1.试述影响诱导期的主要因素。

答：中间体的生成速率。

2.初步说明BZ振荡反应的特征及本质。

答：BZ振荡反应的特征如下：（1）反应必须是敞开系统，且远离平衡态；（2）反应历程中应包含自催化的步骤；（3）系统具有双稳定性。

BZ振荡反应的本质是必然是耗散结构，化学振荡的动力学具有非线形的微分速率公式。

3.说明实验中测得的电势的含义。

答：说明离子的浓度随时间的周期性变化情况从而导致电势周期性的发生变化。

六．教师评论及成绩

 

第二篇：高频振荡器与变容二极管调频电路设计实验报告(第五组)

高频振荡器与变容二极管调频电路设计

1.分立元件部分

1.1总体电路图（原理图与谢自美所编的《电子线路》一样）

注意：L2为高频扼流圈

1.2设计过程

1.基本原理与实验书上一致，图上所有数据均为理论计算值，其中I_CQ取2mA，V_CEQ取6V，p取0.2时进行计算。最终数据需根据实际电路调试得到。

2.在进行计算时，我们最先将反馈系数F取1/7，用谢自美书上的公式C2/C3，但实际电路无法起振。经分析后，这是由于F取值太小所致，而且谢自美书上F的计算公式是错误的，正确的为F=C2/（C2+C3）.需注意的是，我们这边有些组F取1/6起振正常，即F的具体参数要根据实际所需来定。

3.在管子的选取上，本实验经我们实践得出，9018，C9018均比较适用，而3DG12及3DG6还待验证。

4.实际焊接中电源线的去耦需注意，如图中的Cm，Cn两电容。而且去耦电容最好在电源接进来的地方加。

5.地线的处理极为重要，地线最好接成星形，即由多点直接接到一点，不要随意串联。其次，地线连接时不要和信号线有太多的交叉，因为高频中地线中是有信号存在的。

6.实际测量中图中C，D两点由示波器所测得的波形有较大的区别，这是由于示波器探头衰减10倍档时输入电容大致为14.2~17.5pF，这一电容的引入让测量结果受到影响，但由D点接入时影响极大，具体可以通过下示的图进行推算后得到。

7.由于所用测量器材所限，在最大频偏的测量上无法达到要求，故这点没必要过分纠结。

8.经调频后在C点测得的调频波相位上可能不太理想，可以通过对变容二极管反偏电压的调整使其达到要求。但对于波形延迟半个周期且无法调整到正确的现象 ，我们推测可能原因有三方面：一是示波器在信号采集时与原信号不同步造成视觉上的延迟，二是电感电容的影响致使相位的不同步，三是地线信号串入所引起的。具体原因还待分析研究。

9.实践发现，为了电路的稳定，频率的波动较小，适当的采用贴片电容，电阻是必要的。

10.西勒电路可调性较克拉泼电路更好，两者原理上是一样的，计算类似，如下图所示。

此电路与电容三点式（为改进型）的稳定性较好，较集成的而言差不多。

2.集成片MC1648P部分

2.1电路图

见谢自美《电子线路》P300图

注：理论计算值

取C1=50p（实用60p贴片电容），L1=10uF,耦合电容C2=0.1uF，滤波电容C7=0.1uF

取V_Q=4V(由于V12=1.5V，故实际只能达到3.5V)，则C_Q=100pF

R1=5.1K，R2=4.7K+503滑阻

取p=0.1得到Cc=11p（实用10pF电容）

其余基本与课本一致

2.设计过程

1.MC1648的7,8脚与其内部原理图不符，两脚实际是直接导通着的。

2.输出幅度较大时波形失真，此芯片不能直接达到实验要求需对输出信号进行放大再输出。

3.芯片做出的震荡部分稳定度相比分立元件做的没有显著提高，可见分立元件也是比较适合此实验要求的。

4.各项数据需以实际电路调试所得为准，实际值可能与理论值相差较大。