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1、实验 2 戴维南定理（有源二端网络等效参数的测定）一、实验目的1验证戴维南定理的正确性。2掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。二、实验任务1基本任务：1）任选一种方法测定图 4.4 b）所示有源二端网络等效参数；2）利用实验的手段验证戴维南定理的正确性；2扩展任务：在基本任务基础上，再另选用一种方法测定有源二端网络的等效参数，并分析比较两种方法对等效参数测量精度的影响。三、实验仪器设备1稳压电源 GP-4303TP ；2实验箱 KHDL-3；3台式万用表四、实验原理1任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）
2、 。戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，总可以用一个等效电压源来代替，该电压源的电动势 Es 等于这个有源二端网络的开路电压 UOC，其内阻 R0 等于该网络中所有独立源都置零（理想电压源短路，理想电流源开路）时，从开口两端看进去的等效电阻R0。U OC 和 R0 称为有源二端网络的等效参数。2有源二端网络等效参数的测量方法（1）开路电压法、短路电流法（二端网络内阻很低时，不宜采用此法）在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压 UOC，然后再用电流表直接接到输出端测其短路电流 Isc，则内阻 Ro 为：OC0SRIU I A B Uoc U I 0 Isc 图 4.1
3、 有源二端网络的外特性（2）伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图 4.1 所示。根据外特性曲线求出斜率tg，则内阻 R0 为： OC0SURtgI，伏安法主要测量开路电压及电流为额定 值 IN 时的输出端电压 UN，则内阻为：OC0RI(3)半电压法如图 2 所示，当负载电压为被测网络开路电压一半时，负载电阻 RL 即为被测有源二端网络的等效内阻值。（4）零示法（适用于高内阻的有源二端网络） 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差，为了消除电压表内阻的影响，采用零示测量法，如图 4.3 所示。Ro+_ E压压压压压压_+ V+_压压压压图
4、4.3 零示测量法 图 4-4（a ）原理：用一低内阻稳压电源于被测有源二端网络进行比较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0” ，然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压 UOC。五、实验内容预习要求，在实验报告本上完成以下内容1写出本实验用到的仪器、设备及型号；2画出实验电路接线图及数据表格；3写出本实验要测量哪些数据，并写出实验流程（先测什么后测什么） ；4根据图 4-4（b） ，计算开路电压 Uoc 及等效内阻 R0（写出主要计算公式和过程） 。5写出有源二端网络等效参数有哪些测量方法，各自优缺点是什么？RoRL+_
5、 EI_+V压压压压压压图 4.2 半电压测量法六、实验内容及步骤1按图 4-4（b）用“半电压法 ”测定有源二端网络的等效参数 UOC 和 R0。1）将实验箱中 12V 电压源用导线接到有源二段网络的 V1 处（注意 V1 的正负极性） ；2）将调至DC20V 档，测出有源二端网络AB 开口两端的电压UOC=_V；3）将有源二端网络左边的 1K 多圈电位器 RL 按图 4-4（b）接入电路，调节 RL，使电压表读数 U=0.5UOC；4）将 RL 两端从电路中断开，将调至欧姆档（ 2K 档） ，测出 RL 两端电阻值即为R0=_。2有源二端网络外特性测试接入不同负载，并测出 A、B 两端电压
6、 UAB 和流过负载的电流 I。将图 4-4（b）中的 RL 换成阻值不同的电阻，位于实验箱下方，如图 4-4（a）所示，按表4-1，依次接入阻值，不同的电阻（不同阻值的电阻通过串联得到） ，并进行相关数据的测量。表 4-1 有源二端网络外特性测试RL() 30 100 200 300 510 750UAB（V）I（ mA）3验证戴维南定理用一个等效电压源替代步骤 2 中的有源二端网络，按表 4.2 重复同样的实验，如果前后两次数据相同则戴式定理得以验证。B A UocRo RL50%I图 4-4（b） 图 4-4（c ）1）将步骤 14）中调好的 RL 作为等效电压源的内阻；2）将直流稳压电
7、源面板上左边那组可调直流电源输出电压调到步骤 1-2）步中测得的开路电压 UOC 之值；3）将步骤 1-3）步中的多圈电位器和直流稳压电源按图 4-4（c）所示连接，仿照步骤 2 按表 3-2 要求测其外特性。表 4.2RL( ) 30 100 200 300 510 750UAB（V）I（mA）七、实验注意事项1交替测量电压、电流时，注意台式万用表的功能切换和表笔当前所处插孔位置是否正确。2用台式万用表直接测量 R0 时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。3改接线路时，必须先关闭电源。八、实验报告要求1根据步骤 2 和 3，分别绘出有源二端网络和等效电源的外特性曲线。2对比步骤 2 和步骤 3 中测得的实验数据及两个外特性曲线并验证戴维南定理的正确性，并分析产生误差的原因。3总结有源二端网络等效参数的测量方法有哪些？
