实验四-验证戴维南定理和诺顿定理

实验四验证戴维南定理和诺顿定理

一、实验目的

(1)进一步熟悉PSPICE仿真软件中绘制电路图，初步掌握符号参数、分

析类型的设置。

(2)学习Probe窗口的简单设置。

(3)加深对戴维宁定理与诺顿定理的理解。

二、原理与说明

(1)进一步熟悉PSPICE仿真软件中绘制电路图，初步掌握符号参数、

分析类型的设置。

(2)学习Probe窗口的简单设置。

(3)加深对戴维宁定理与诺顿定理的理解。

有

源

一

端

口

网

络

图4-1实验原理与说明

三、实验设备

个人计算机、OrCAD/PSpice9.2软件。

四、实验内容

(1)测量有源一端口网络(如图4-3)等效入端电阻Req和对外电路的伏

安特性。其中U1=5V,R1=100Q,U2=4V,R2=50Q,R3=150Qo

(2)根据(1)中测出的开路电压UOC、输入电阻Req,组成图4-l(b)的等效

有源一端口网络，测量其对外电路的伏安特性。

(3)根据(1)中测出的短路电流ISC、输入电阻Req,组成图4-l(c)的等效有

源一端口网络，测量其对外电路的伏安特性。

五、实验步骤

图4-4绘制的电路图

（1）在Capture环境下绘制图4-4电路原理图，包括取元件、连线、输入参

数和设置节点等。分别编辑原电路、戴维宁等效电路和诺顿等效电路（等效参数

待定，电用源和电流源默认值为0）,检查无误后存盘°

（2）为测量原网络的伏安特性，图4-4中的RL是电阻值需改变。为此,RL

的阻值要在“PARAM”中定义一个全局变量var（参数值可任意选择如10Q、

IkQ,同时把RL的阻值也设为该变量｛var｝。

注：PARAM设置方法是从special库中选取PARAM放置在电路图上，双击该

器件在属性栏左上角的NewColumn,输入名称var,值1k。如要显示该名称和

值在电路图上，在数据栏上右键单击，修改display属性。

（3）为测电路的开路电压UOC及短路电流ISC,设定分析类型为“DCSwe叩”，

扫描变量为全局变量var,并具体设置线性扫描的起点、终点和步长。因需要测

短路电流，故扫描的起点电阻要尽量小，但不能是0。而欲测开路电压，扫描的终

点电阻要尽量大。所以线性扫描的起点可设为1P,终点设为1G,步长设为1MEG,

如图4-5。此时不需要中间数据，为了缩短分析时间，步长还可以设置大一些。

SiaulationSettings-del区

OpticnsDataCollectionProbeYindov

General处2"15IncludeFilesLibraries|Stimulus

标QysistypeSveepvariable

|DCSeepCVoltagesourc

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Options—3

(•Globalpar«Tiet«

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C「nporaturoEseter|v«r

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OFarmetricSweep

~TenperatireCSveep

Start

rTSaveBiasPointRLinear

——End

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Increnent：

CVUutli\

取消gfflq)帮助

图4-5DCSweep设置

(4)启动分析后，系统自动进入Probe窗口。

启动分析后，系统自动进入Probe窗口。选择Plot=>AddPlottoWindow增加一

坐标轴，选择Trace=>AddTrace分别在两轴上加I(RL)和V(RL:2)变量，显示如

图4-6。然后执行Trace=>Cursor=>Display启动光标测量功能，从而读取电流的

最大值和电压的最大值。通过读取波形测得I(RL)最大值即短路电流ISC=130mA,

V(RL:2)最大值即UOC为3.5455V,则输入端电阻Req=3.5455/0.13=27.273Q。

图4-6开路电压和短路电流波形图

回到绘图界面，按测得的等效参数修改电路参数值，如图4-7所示。

图4-7修改参数后的电路图

重新设定扫描参数，扫描变量仍为全局变量var,线性扫描的起点为IP,终点为

10K,步长为10K。重新启动分析，进入Probe窗口。选择Plot=>AddPlottowindow

增加两个波形显示区，选择Plol=,AxisSellings(X坐标)=>AxisVariable,设

置横轴为V(RL:2),选择Trace=>AddTrace分别在三个轴上加I(RL)、I(RLd)和

I(RLn)变量。显示结果如图4-8。

图4-8原电路及等效电路外特性