大学电路分析基础实验-实验3.戴维南.ppt

大学电路分析基础实验-实验3.戴维南实验四：线性有源二端网络实验四：线性有源二端网络的测量的测量一、实验目的：一、实验目的：1 1、加深对戴维南定理的理解。、加深对戴维南定理的理解。2 2、学习线性有源二端网络等效电路参、学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法。数的测量方法。3 3、验证戴维南定理。、验证戴维南定理。2 2、有源二端网络的开路电压、有源二端网络的开路电压U UOCOC的测量方的测量方法法 （1 1）直接测量法）直接测量法 当含源二端网络的入端电阻当含源二端网络的入端电阻RiRi与电压与电压表内阻表内阻RvRv相比，可以忽略不计时，可直相比，可以忽略不计时，可直接用电压表测量其接用电压表测量其开路电压开路电压。（2 2）补偿法）补偿法 当含源二端网络的入端电阻当含源二端网络的入端电阻RiRi与电压表与电压表内阻内阻RvRv相比不可以忽略时相比不可以忽略时,会给测量结果带会给测量结果带来一定的误差。来一定的误差。采用补偿电路测量电压时，可以排除仪采用补偿电路测量电压时，可以排除仪表内阻对测量结果的影响。电流表数值为表内阻对测量结果的影响。电流表数值为0 0。补偿法测量电路补偿法测量电路3 3、输入端电阻的测量方法、输入端电阻的测量方法 ：测量有源二端网络输入端电阻测量有源二端网络输入端电阻RiRi的的方法有多种。下面介绍几种测量的方法。方法有多种。下面介绍几种测量的方法。（1 1）开路短路法）开路短路法 如果采用测量有源二端网络的开路如果采用测量有源二端网络的开路电压电压U UOCOC和短路电流和短路电流IsIs方法，则根据欧姆方法，则根据欧姆定理可知定理可知Ri=URi=UOCOC/Is/Is。这种方法最简便，。这种方法最简便，但是对于不允许将外部电路直接短路的但是对于不允许将外部电路直接短路的网络（例如有可能因短路电流过大而损网络（例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时），不能采用此方坏网络内部的器件时），不能采用此方法。法。（2 2）带载法（二次电压法）带载法（二次电压法）测量电路如图，在第测量电路如图，在第1 1次测量出有源二次测量出有源二端网络的开路电压端网络的开路电压U UOC OC 后，在端口处接一后，在端口处接一已知负载电阻已知负载电阻R RL L，然后第，然后第2 2次测出负载电次测出负载电阻的端电压阻的端电压U URLRL。因为因为 U URLRL=U=UOC OC R RL L/(Ri+R/(Ri+RL L)所以入端电阻为：所以入端电阻为：Ri=RRi=RL L(U(UOC OC/U/URLRL-1)-1)注意注意R RL L与与RiRi不能不能相差太大相差太大（5 5）半电压法）半电压法 半电压法是带载法的特例。半电压法是带载法的特例。测量电路如图。调节负载电阻测量电路如图。调节负载电阻R RL L，当，当电压电压U URLRL为开路电压为开路电压U UOCOC的一半时，此时负的一半时，此时负载电阻载电阻R RL L即为所求的入端电阻即为所求的入端电阻RiRi。当当RiRi太大时，带载法和半电压法的太大时，带载法和半电压法的测量误差会加大测量误差会加大（3 3）直接测量法和（）直接测量法和（4 4）端口电压法）端口电压法 把有源二端网络中的所有独立电源置零，把有源二端网络中的所有独立电源置零，网络中只有电阻。然后可以用欧姆表直接网络中只有电阻。然后可以用欧姆表直接测量（直接测量法）；也可以在端口处外测量（直接测量法）；也可以在端口处外加一个给定电压加一个给定电压u u，测得流入端口的电流，测得流入端口的电流I I，则，则R=u/IR=u/I（端口电压法）。（端口电压法）。外加电外加电压测量压测量法法四、实验内容：四、实验内容：1 1、按图接线，、按图接线，其中其中E=5VE=5V，R R1 1=470=470，R R2 2=470=470，R R3 3=100=100，R R4 4=100=100。有源线性二端网络有源线性二端网络2 2、测量有源二端网络的外部伏安特性：、测量有源二端网络的外部伏安特性：根据表根据表4-14-1提供外接电阻提供外接电阻R RL L的阻值，的阻值，测量通过电阻测量通过电阻R RL L的电流和电阻的电流和电阻R RL L两端的两端的电压，将测量结果填入表电压，将测量结果填入表4-14-1。R RL L（）0 010104704701K1K开路开路I I（mAmA）U U（V V）表表4-14-13 3、测量有源二端网络的开路电压：、测量有源二端网络的开路电压：用用直接测量方法直接测量方法测量有源二端网络测量有源二端网络的开路电压的开路电压U UOCOC ，将测量结果填入表，将测量结果填入表4-24-2。表表4-24-2直接测量法直接测量法U UOCOC =Ri=Ri=开路短路法开路短路法U UOCOC =I=I=Ri=Ri=半电压法半电压法U UOCOC=1/2 U1/2 UOCOC=Ri=Ri=带载法带载法(R(RL L=)=)U UOCOC =U URLRL=Ri=Ri=端口电压法端口电压法U=U=I=I=Ri=Ri=4 4、测量有源二端网络的输入端电阻：、测量有源二端网络的输入端电阻：用用直接测量法直接测量法测量有源二端网络测量有源二端网络的输入端电压。的输入端电压。然后用然后用开路短路法、带载法开路短路法、带载法（R RL L值值选几十到几百欧姆，标明数值）、选几十到几百欧姆，标明数值）、半半电压法电压法、端口电压法端口电压法测量有源二端网测量有源二端网络的输入端电阻。（时间不够可选择络的输入端电阻。（时间不够可选择两种方法测量有源二端网络的输入端两种方法测量有源二端网络的输入端电阻。注意至少有一种要有电流测量）电阻。注意至少有一种要有电流测量）将测量结果填入表将测量结果填入表4-24-2中。中。5 5、验证戴维南定理：、验证戴维南定理：如图。调节直流稳如图。调节直流稳压电源输出电压，使之压电源输出电压，使之等于开路电压等于开路电压U UOCOC，用，用电位器代替测出的电位器代替测出的RiRi。接入负载电阻，按表接入负载电阻，按表4-4-3 3的阻值测量通过电阻的阻值测量通过电阻的电流和电阻两端的电的电流和电阻两端的电压，将测量结果填入表压，将测量结果填入表4-34-3。比较表比较表4-14-1和表和表4-34-3，验证戴维南定理。，验证戴维南定理。电阻（电阻（）0 010104704701K1K电流（电流（mAmA）电压（电压（V V）表表4-34-3六、常见实验错误六、常见实验错误现象现象1 1、电阻上无电压、电流、电阻上无电压、电流原因：稳压电源接线错误、导线断原因：稳压电源接线错误、导线断现象现象2 2、无法测电流、无法测电流原因：万用表表笔插错或保险管断原因：万用表表笔插错或保险管断现象现象3 3、接入电路后电压下降、接入电路后电压下降原因：稳流电流太小原因：稳流电流太小现象现象4 4、电路上电压、电流不正确、电路上电压、电流不正确原因：电路接线错误原因：电路接线错误a.a.电源顺序、极性接反电源顺序、极性接反b.b.电阻数值不对电阻数值不对c.c.连线错误（如短接电位器）连线错误（如短接电位器）现象现象5 5、电阻测量不正确、电阻测量不正确原因：未完全断电测量原因：未完全断电测量现象现象6 6、等效电阻不吻合、等效电阻不吻合原因：电源去掉后，应加一条短接线原因：电源去掉后，应加一条短接线此此课件下件下载可自行可自行编辑修改，修改，仅供参考！供参考！感感谢您的支持，我您的支持，我们努力做得更好！努力做得更好！谢谢!