实验四：双口网络测试报告

1、警告：本实验报告是居于模拟万用电表MF47测量所得的数据进行处理得到的。可以模仿，切勿抄袭！实验四双口网络测试一、实验目的1. 加深理解双口网络的根本理论。2. 掌握直流双口网络熟传输数据的测量技术。二、原理说明对于任何一个线性网络；我们所关心的往往只是输入端口和输出端口电压和 电流间的，互关系，通过实验测定力方法求取一个极其简单的等值双口电路来代 替原网络，此即为“黑盒理论的根本容。1. 一个双口网络两端口的电压和电流四个变量之间的关系，可以用多种形式的参数方程来表示。本实验采用输出口的电压U2和电流丨2作为自变量，以输入口的电压Ui和电流I 2作为应变量，所得的方程称为双口网络的传输方程。

2、如图 4-1所示的无源线性双口网络又称为四端网络的传输方程为U, AU2 BI 2Ii CU2 DI 2式中的A、E、C、D为双口网络的传输参数，其值完全决定于网络的拓扑结构 与各支路元件的参数值，这四个参数表征了该双口网络的根本特性， 它们的含义 是：U10U 20U isI 2SI 10U 20令I 20,即输出口开路时令U20,即输出口短路时令I20,即输出口开路时I 1SI 2S令U20,即输出口短路时由上可知，只要在网络的输入口加上电压，在两个端口同时测量其电压和电流，即可求出A、E、C、D四个参数，此即为双端口同时测量法。2 .假设要测量一条远距离输电线构成的双口网络，采用同时测量

3、发就很不方便， 这时可采用分别测量法，即先在输入口加电压，而将输出口开路和短路，在输入 口测量电压和电流，由传输方程可得。Rio U°- 令丨20，即输出口开路时1 10 CRis 业 B 令U20，即输出口短路时1 is D然后在输出口加电压测量，而将输出口开路和短路，由此可得R20 厶D令Ii 0，即输入口开路时1 20 CUR2S 肚- 令Ui 0，即输入口短路时1 2S ARw、Rs、R20、R2S分别表示一个端口开路和短路时另一端口的等效输入电阻,这四个参数中有三个是独立的R10RiS即 AD BC i至此，可求出四个传输参数、R20CA . Ri0R20R2S BR2SA

4、 C A Ri0 D3. 双口网络级联后的等效双口网络的传输参数亦可采用前述的方法之一求得, 从理论上推得两双口网络级联后的传输参数与每一个参加级联的双口网络的传 输参数之间有如下的关系。CiBCCiA2DiC2 DA Ai 代 BiC2 B A B2 Bi D2序号名称型号与规格数量备注i可调直流稳压电源0-i0Vi2直流数字毫安表i3直流数子电压表i2DiD2实验设备四、 实验容双口网络实验线路如图4-2所示。将直流稳压电源电源输出电压调至 i0V,作为双口网络的输入2001 I r A300' I12Un取口两貉IU21双口网络H图4-21、按同时测量法分别测定两个双口网络的传输

5、参数几 B1 C1 D1和A B2 C2 D2，并列出它们的传输方程。2、将两个双口网络级联后，用两端口分别测量法测量级联后等效双口网络的传 输参数A、B、C、D,并验证等效双口网络传输参数与级联的两个双口网络传输 参数之间的关系。五、实验数据记录与处理双口输出端开路1 12 0测量值计算值Uiio VUi20 Vlii0 mAAiBi网9.903.8820.82.552i.707络输出端短路Uiis Vliis mAIi2S mACiDiIUi2 09.9023.05.85.36i3.966双输出端开路测量值计算值口1 22 0U210 VU 220 V1210 mAA2B2网9.803.9

6、020.82.5131.690络输出端短路U21S V<21S mA122S mAC2D2IIU 2209.8023.05.85.3333.966输出端开路I2 0输出端短路U2 0计算传输参数U10 V110 mAR10 KU1S V11S mAR1S K10.022.20.45010.022.40.446输入端开路I1 0输入端短路u 10A 8.660B 6.461C 19.25D 14.47U20VI20 mAR20 KU2SV12S mAR2S K10.313.70.75210.313.80.746双口网络级联的理论值:AAA?B1C215.52 BA b2 b1 d211.08CC1A2D1C234.62DC1 B2D1D224.79六、实验结果报告与误差分析1、从理论分析可知对于同时测量法a U10bU 1SC110 d11SU 20I 2SU 20I 2S考虑到测量为单次测量，测量误差选择万用电表的系统误差5%那么上述四个参数的相对误差为10%因此我们使用双口网络1、2的测量值来合成级联后的传 输参数的误差大约为17%2、对于用分别测量法测量计算所得的传输参数，由于A R2。R2SB R2sA C A Rio D R20C，考