《(戴维南定理)电路仿真实验报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(戴维南定理)电路仿真实验报告（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验：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、 原理说明1、任何一个线性含源网络，如果仅研究其中的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（或称为含源一端网络）。戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势ES等于这个有源二端网络的开路电压UOC，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。UOC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、短路
2、电流法在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测量其输出端的开路电压UOC，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则内阻为 R0=（2） 伏安法用电流表、电压表测出有源二端网络的外特性如图(a)所示。根据外特性曲线求出斜率tg ，则电阻R0=tg =用伏安法，主要是测量开路电压及电流为额定值IN时的输出端电压值UN，则内阻为R0=若二端网络的内阻值很低时，则不宜测器短路电流。IUBAOISCUOCIU-图(a)三、 实验内容被测有源二端网络如图（b）+ _mA- +UR0- +UOCRL戴维南等效电路RL51030020051010+ 12V _L (c)(b)1、 开路电压、短路
3、电流法测定戴维南等效电路的UOC和RO。按图（b）电路接入稳压电压源ES和恒流源IS及可变电阻箱RI，测定UOc和RO。2、 负载实验按图（b）改变RL阻值，测量有源二端网络的外特性。3、 验证戴维南定理用一只1K的电位器，将其阻值调到等于按步骤“1”所得的等效电阻RO之值，然后令其与直流稳压源（调到步骤“1”时所测得的开路电压UOc之值）相串联，如图（c）所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴维南定理进行验证。4、 测定有源二端网络等效电阻的其他方法：将被测有源网络内的所有独立源置零（将电流源断开，去掉电压源，并在原电压端所接的两点用一根短路导线相连），然后用伏安法或者直接用万用电表的欧姆档去
4、测定负载开路后输出端两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻Ro。四、 仿真实验注意事项1、 注意虚拟仪器的使用时，调换为较小量程测量。2、 认真学习proteus软件的使用方法。五、 仿真步骤及数据1、 开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的UOC和RO。(1) 打开proteus软件，根据实验原理图，点击元器件模式，输入resistors找到其中所需的电阻器件（510、300、200）。输入BATTERY找到12V稳压电压源；点击虚拟仪器模式，输入DC AMMETER找到直流电流表，输入DC VOLTMETER找到直流电压表。(2) 根据实验原理图，进行连线布局电路图。(2.1) 如下图图
5、（d）所示，利用开路电压法测定UOc：图（d）(2.2) 如下图图（e）所示，利用短路电流法测定IS：图（e）(3) 由于虚拟器件中没有万用表，所以不能直接用万用表测量电阻RO的值，但也可以用等效法直接测量。在proteus软件中，点击元器件模式，输入POT-HG，找到滑动变阻器（最大阻值500 ）；点击元器件模式，输入BATTERY找到9V稳压电压源（这里选滑动变阻器最大阻值500 和9V稳压电压源是因为等效测量电阻RO的值误差更加小）如下图图（f）所示：图（f）由图（f）中电路图显示，知两电流表示数几乎相等（一只电流表显示27.0V，一只电流表显示26.9V），滑动变阻器为最大阻值的67%
6、，即可算得电阻R0=500*0.67=335 。实验数据如下所示：UOC(v)ISC(mA)R0=UOC/ISC()R0(真实值)4.0712.23363352、负载实验。根据实验原理图，在proteus软件，点击元器件模式，输入POT-HG，找到滑动变阻器（最大阻值10K ），输入BATTERY找到12V稳压电压源。(1) 在proteus软件中绘制如下图图（g）所示电路：图（g）(2) 改变RL阻值，记录U、I值，记录数据如下表表（h）所示：RL(K)0124810U(V)0.003.053.493.753.903.944.07I(mA)12.23.051.740.940.490.390.
7、00表（h）3、验证戴维南定理(1) 在proteus软件，点击元器件模式，输入POT-HG，找到滑动变阻器（最大阻值10K ）；输入BATTERY找到稳压电压源，改其电压属性（+4.05V）；输入resistors找到电阻阻值为336电阻；点击虚拟仪器模式，输入DC AMMETER找到直流电流表，输入DC VOLTMETER找到直流电压表。(2) 在proteus软件中绘制如下图图（i）所示电路：图（i）（3）其与直流稳压源（调到步骤“1”时所测得的开路电压UOc之值）相串联，如图（i）所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴维南定理进行验证。(4) 改变RL阻值，记录U、I值，记录数据如下表表
8、（j）所示：RL(K)0124810U(V)0.003.033.473.743.893.924.05I(mA)12.03.031.730.930.490.390.00表（j）六、数据分析(1) 根据步骤“2”和“3”得出的数据表（h）、（j），在同一坐标系中绘出I-U曲线，如下图图（k）所示：图（k）(2) 根据图（k）I-U曲线可知，排除虚拟仪器精确度等问题，验证了戴维南定理完全正确。七、仿真实验小结通过这次仿真实验，让我学到更多的是仿真软件的使用，并且对戴维南定理有了更深刻的理解：（1）戴维南定理只对外电路等效，对内电路不等效。也就是说，不可应用该定理求出等效电源电动势和内阻之后，又返回来求原电路（即有源二端网络内部电路）的电流。 （2）应用戴维南定理进行分析和计算时，如果待求支路后的有源二端网络仍为复杂电路，可再次运用戴维南定理，直至成为简单电路。 （3）戴维南定理只适用于线性的有源二端网络。如果有源二端网络中含有非线性元件时，则不能应用戴维南定理求解。 在仿真实验过程中遇到过很多问题，最后通过自己在网上查询资料和视频学习，基本上能够灵活的运用proteus软件了，最后顺利的完成了本次仿真实验。
