含源一端口网络的外特性测量.pdf

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1、实验报告实验4含源一端口网络的外特性测量一、实验目的和要求理解1.掌握含源一端口网络等效参数及其外特性的测量方法；分析2.了解实验时电源的非理想状态对实验结果的影响。提高3.线性网络中加入非线性元件后，是否还能运用戴维南、诺顿等效二、实验内容和原理实验内容：（1）运用戴维南等效和诺顿等效对上面两张电路图进行简化，并测量相应参数（2）探究实验时电源的非理想状态对实验结果的影响（3）测量无源一端口网络的入段等效电阻（4）在线性网络加入非线性元件二极管，重复实验，判断能否用同样的方法对此电路进行戴维南等效或诺顿等效实验原理：1.戴维南定理：任何一个线性含源一端口网络，总可用一个等效电压源来代替

2、其对外部电路的作用，该电压源的电动势等于这个含源一端口网络的开路电压，其等效内阻等于这个含源一端口网络中各电源均为零时的无源一端口网络的入端电阻。2.诺顿定理如果这个含源一端口网络用等效电流源来代替，其等效电流就等于这个含源一端口网络的短路电流，其等效电导等于这个含源一端口网络中各电源均为零时的无源一端口网络的入端电导。三、主要仪器设备1.MY61数字万用表；2.MES-1电工教学实验台直流部分相关仪表：直流电压源、直流电流源、直流电压表、直流电流表；3.DG07多功能网络实验组件。四、操作方法和实验步骤1.改变可调电阻R，测量A、B端口的外特性UfIABR()R/030050080010

3、00300050008000UV/03.765.036.226.768.739.279.6110.24ABImA19.9712.5610.067.746.722.881.791.200/R用Origin8.0拟合曲线，得到UfIABR()曲线：2.测量入端电阻：将I开路，U短路，直接用万用表测量A、B两点间的电阻，即为该网络的入端电SS阻RAB测得RAB=511.0Ω3.用戴维南等效的方法，再次测量A、B端口的外特性UfIABR()，并确认等效成立图中Uoc=10.24VR5110R/03005008001000300050008000UV/03.735.006.196.758.

4、729.279.6110.24ABImA19.8012.5110.037.696.722.881.781.200/R用Origin8.0拟合曲线，得到UABfI()R曲线：【拟合公式对比】原电路：戴维南等效电路：abs(UU')4相对误差：E6.910U可见误差很小，在误差允许范围内戴维南等效成立。4.换个网络，再次测量A、B端口的外特性UABfI()RR/03005008001000300050008000UV/0.011.414.416.918.020.821.522.022.4ABImA/72.238.028.821.217.96.84.22.60R当R3000时，

5、恒压源和恒流源同时开始发生异变，Us=5.07V，Is=54.6mA;当R5000时，Us=5.42V,Is=52.8mA；当R8000时，Us=5.73V,Is=51.7mA；当R时，Us=5.80V,Is=51.7mA；用Origin8.0拟合曲线，得到UfIABR()曲线：可见，当UAB增大到一定值（IR减小到一定值时），即大约是R1500Ω时，直流电压源的示数显示异常，并且UAB和IR不再满足原来的一次关系式。将IS开路，US短路，用万用表测量A、B两点间的电阻：RAB3325.换N种方法，再次确认A、B端口的外特性UfIABR()方法1：戴维南等效Uoc=22.

6、4VR0332R/03005008001000300050008000UV/015.918.018.819.821.922.222.422.6ABImA/146.250.335.229.122.57.44.63.10R用Origin8.0拟合曲线，得到UfIABR()曲线：电阻R较大时，与原电路的UABfI()R曲线切合程度较高。方法2：诺顿等效（未做）根据戴维南定理和所学知识，大体可以推测出，诺顿等效在电阻R较小时，与原电路的UfIABR()曲线切合程度较高。6.叠加定理（1）恒压源单独作用（将电流源断开）R/03005008001000300050008000UV/01.

7、932.452.893.073.693.843.934.01ABI/mA12.296.474.923.613.061.220.760.480R用Origin8.0拟合曲线，得到UfIABR()曲线：（2）恒流源单独作用R/03005008001000300050008000UV/09.4111.9214.0314.9317.3517.7317.9118.25ABImA/59.831.523.