精简版电路与模拟电子技术实验指导书

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1、电路与模拟电子技术实验指导书精简版（修改于2013.5.17）实验一直流网络定理一、实验目的1、加深对慕尔崔夫和叠加原理的內容和适用范围的理解。2、用实验方法验证戴维宁定理的正确性。3、学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法。4、验证功率输出最大条件。二、实验属性（验证性）三、实验仪器设备及器材1、电工实验装置（DG011T、DY031T、DG053T）2、电阻箱四、实验要求1.所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。2•防止电源两端碰线短路。3.若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表时的“+、一”极性。倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（

2、电流为负值时），此吋必须调换电流表极性，重新测量，此时指针可正偏，但读得的电流值必须冠以负号。4.用电流插头测最各支路电流时，应注意仪表的极性，及数据表格屮“+、—号的记录。五、实验原理1、基尔霍夫定律是集总电路的基本定律。它包括电流定律和电压定律。基尔霍夫电流定律：在集总电路屮，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零。即XI=0基尔霍夫电压定律：在集总电路中，任何吋刻，沿任一回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。即Zu=o2、叠加原理是线性电路的一个重要定理。独立电源称为激励，由它引起的支路电压、电流称为响应，则迭加原理可简述为：在任意线性网络中，多个激励同时作用时，总的

3、响应等于每个激励单独作用吋引起的响应之和。3、戴维宁定理指出，任何一个线性有源二端网络，对外部电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替，如图1-1所示，其理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压％,其电阻等于原网络中所冇独立电源为零值时的入端等效电阻R。。线性含源端□网络1ao—►—<)(J+o任意负我厂£!Hoc(n1a——□—1~~O——)Ro；U+1O任意负载L---b图1-14、对于已知的线性有源二端网络，其入端等效电阻R。可以从原网络计算得出，也可以通过实验手段测出。下而介绍几种测量方法。（1）山戴维宁定理和诺顿定理可知因此，只耍测出有源二端网络的开路电压Uo

4、c,和矩路电流Isc,Ro就可得出，这种方法最简便。但是，对于不允许将外部电路直接短路的网络（例如冇可能因短路电流过人而损坏网络内部的器件时），不能采用此法。（2）测出有源二端网络的开路电压Uw以后，在端II处接一负载电阻心，然后再测出负载电阻的端电压％,因UrlR°+RlRl则入端等效电阻为（3）令有源二端网络的所有独立电源置零，然后在端口处加一给定电压U,测得入口的电流I（如图l-2a所示）,则Rq=也可以在端口处接入给定电流源I’,测得端口电压『（如图l-2b所示）,则图1-2a图1-2b5、一个含有内阻r。的电源给肛供电,其功率为'心+他）为求得从电源中获得最大功率的最佳值，我们可

5、以将功率P对RI.求导，并令其导数等于零，解得：dP(R°+RJ2—2(r°+RJR2(R°+R$°（他+乞）4于是解得RL=Ro则得最大功率：山此可知：负载电阻心从电源中获得最大功率条件是负载电阻R.等于电源内阻Ro.六、实验步骤1、验证基尔霍夫定律按图1-3接线，-其中I】、12、L是电流插口，KkK2是双刀双掷开关。Us2=6V图1-3先将Kl、K2合向短路一边,调节稳压电源，使U$i=10V,Us2=6V，再把KI、K2合向电源一边。测得各支路电流、电压，将数据记录于表1-1中。表1-1I.(mA)12(mA)L(mA)验证工UUabUbdc..U,,,j回路abcda回路abda

6、2、验证叠加原理实验电路如图卜3。首先把K2掷向短路线一边，K1掷向电源一边，测得各电流、电压记录于表1-2屮。再把K1掷向短路线一边，K2掷向电源一边，测得各电流、电压记录于表1-2中。两电源共同作用时的数据在实验内容1中取。表1-2I.(mA)I2(mA)I3(mA)Unh(V)%(V)U”(V)Us】单独作用时US2单独作用时Us】、％共同作用时验证迭加原理3、测定线性冇源二端网络的外特性(既伏安特性)U二f(I)o按图1-4接线，改变电阻K值，测量对应的电流和电压值，数据填在表1-3内。根据测量结果，求出对应于戴维宁等效参数％、1沁2000300(2:厂—、、一_Ii_ImA)°,

7、线性含源一端口网络负裁图1-4表1-3Rl(Q)0100200300500700800COI(mA)U(V)4、利用实验原理介绍的方法求R尸如，数据在实验内容3屮取。5、将Uoc和Ro构成戴维宁等效电路测量其夕卜特性U=f（I）o数据填入表1-4中。表1一4心（Q）0100200300500700800OOT(mA)U(V)6、最大功率输出条件的验证i.根据1-4中数据计算并绘制功率随变化的曲线，既P二f（Rl）oii.