电路实验3.戴维宁定理.ppt

戴维南定理及应用戴维南定理及应用 一实验目的一实验目的 1. 1. 加强对戴维南定理的理解。加强对戴维南定理的理解。 2.2.学习线性有源一端口网络等效参数的测量方法。学习线性有源一端口网络等效参数的测量方法。 3.3.指针指针万用表电阻档戴维南等效电路的测量。万用表电阻档戴维南等效电路的测量。 4.4.低频信号发生器输出电阻的测量（选做低频信号发生器输出电阻的测量（选做）。 戴维南定理指出戴维南定理指出（如下图）（如下图） ： 线性有源一端口网络，就端口特性而言，可以等效为一个线性有源一端口网络，就端口特性而言，可以等效为一个 电压源电压源U UOC OC和线性电阻 和线性电阻RoRo（独立源置零时）的串联。（独立源置零时）的串联。 UOC 戴维南定理的对偶形式戴维南定理的对偶形式诺顿定理指出诺顿定理指出: :（图略）（图略） 线性有源一端口网络，就端口特性而言，可以等效为一个线性有源一端口网络，就端口特性而言，可以等效为一个 电流源电流源I ISC SC和线性电导 和线性电导Go Go （独立源置零时）的并联。（独立源置零时）的并联。 R0 二二. .有源一端口网络有源一端口网络等效参数的测量方法 等效参数的测量方法 ( (等效参数的三种测量方法，半偏法、零值法等自行思考等效参数的三种测量方法，半偏法、零值法等自行思考) ) 1. 1. 开路电压、短路电流法测开路电压、短路电流法测R R 0 0 在有源一端口网络输出端开路时，用电压表测出其端口在有源一端口网络输出端开路时，用电压表测出其端口 电压电压UocUoc， 然后再将其输出端短路，用电流表测其短然后再将其输出端短路，用电流表测其短 路电流路电流IscIsc，则等效内阻为，则等效内阻为Ro= Ro= Uoc/ IscUoc/ Isc ( (注注: :如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件，如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件， 因此不宜用此法因此不宜用此法) ) 2. 2. 伏安法测伏安法测R R 0 0 ( (右图右图) ) 用电压表、电流表测出有源二端网络的外用电压表、电流表测出有源二端网络的外 特性曲线，如右图所示。根据外特性曲线特性曲线，如右图所示。根据外特性曲线 求出斜率求出斜率tgtg，则内阻，则内阻 U U UocUoc R R 0 0 tgtg I I IscIsc 3.3. 公式法测公式法测R R 0 0 按照图按照图(a)(a)所示电路，用电压表测量一端口网络的开路电所示电路，用电压表测量一端口网络的开路电 压压U UOC OC 再按照图 再按照图(b)(b)所示电路，用电压表测量一端口网络所示电路，用电压表测量一端口网络 端接负载电阻时的端接负载电阻时的U U L L . .按照下式计算输出电阻按照下式计算输出电阻 R Ro o . . 二二. .有源一端口网络等效参数的测量方法有源一端口网络等效参数的测量方法 三三. . 实验仪器和设备实验仪器和设备 名名 称称型号与规格型号与规格数量数量备注备注 可调直流稳压电源可调直流稳压电源0 0 30V30V 1 1 可调直流恒流源可调直流恒流源0 0 500mA500mA 1 1 直流数字电压表直流数字电压表0 0 300V300V 1 1 直流数字毫安表直流数字毫安表0 0 500mA500mA 1 1 万用表万用表MF47MF47 1 1 可调电阻箱可调电阻箱0 0 99999.999999.9 1 1 HE-19HE-19 电位器电位器1K/2W 1K/2W 1 1 HE-11HE-11 戴维南定理实验电路板戴维南定理实验电路板 1 1 HE-12HE-12 低频信号发生器低频信号发生器 XD22B XD22B 四四. . 实验内容及任务实验内容及任务 1. 1.稳压电稳压电稳压电稳压电 源源Us=12VUs=12V，恒流源，恒流源Is=10mA Is=10mA，断开，断开负负负负 载载载载R RL L ，分 分别测别测别测别测 出出U UOC OC和 和I ISC SC并 并计计计计算出算出R R 0 0 2.2.验证戴维南定理验证戴维南定理: : （1 1）HE-12HE-12戴维南电路接入负载戴维南电路接入负载R R L L , ,测量负载的测量负载的 电压和电流。电压和电流。 （2 2）构建等效电路，带负载）构建等效电路，带负载R R L L ，验证电路的等，验证电路的等 效性。效性。 毫安表 HE-19的1K 档可调电阻 UOC R0 RL mA + - + - U I 稳压电源 HE-19上100 及以下可调电 阻串联 MFMF4747型万用表的电阻档是一个含直流电源的线性电阻型万用表的电阻档是一个含直流电源的线性电阻 一端口网络。现测量一端口网络。现测量 1k1k档戴维南等效电路的输出电阻。档戴维南等效电路的输出电阻。 开路电压 为-1.62V 戴维南定理应用戴维南定理应用 万用表端接万用表端接3.9k3.9k电阻时的电压下降为电阻时的电压下降为0.30V.0.30V. 戴维南定理应用戴维南定理应用 1. 1. 测量时应注意电流表量程的更换；测量时应注意电流表量程的更换； 2. 2. 独立源置零时不可将稳压源短接、恒流源开路；独立源置零时不可将稳压源短接、恒流源开路； 3. 3. 实验时若需万用表直接测实验时若需万用表直接测R R 0 0 时，网络内的独立时，网络内的独立 源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆 源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆 档必须经调零后再进行测量； 档必须经调零后再进行测量； 4. 4. 改接线路时，要关掉电源；改接线路时，要关掉电源； 5.5.实验结束时，实验结束时，将将MF47MF47表旋到表旋到OFFOFF位置位置。 实验注意事项实验注意事项 戴维南定理应用及思考戴维南定理应用及思考 1 1 . . 若戴维南实验电路板中电源设计为若戴维南实验电路板中电源设计为U U S S 25V25V、I I S S 20mA20mA，分析该电路是否合理？若不合理说明，分析该电路是否合理？若不合理说明 原因？原因？ 2.2.在求戴维南等效电路时，作短路实验，测在求戴维南等效电路时，作短路实验，测IscIsc的条的条