大学电路分析基础实验-实验3.戴维南.ppt

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电路分析实验课(3)
基础实验中心
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实验四:线性有源二端网络的测量
一、实验目的:
1、加深对戴维南定理的理解。
2、学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法。
3、验证戴维南定理。
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二、实验仪器:
1、直流稳压电源
2、万用表
3、电路实验箱
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三、实验原理:
1、戴维南定理
戴维南定理:任何一个线性有源二端网络对外部电路的作用,可用一个等效电压源和电阻串联来代替。该电压源的电动势等于这个有源二端网络的开路电压UOC,其等效内阻等于这个网络中各电源均为零(电压源短路、电流源开路)时无源二端网络的输入电阻。
所谓等效,是指它们的外部特性完全相同。如在两个电路接相同的负载时,则流过负载的电流相同。
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戴维南定理
(a)有源二端网络
(b)等效电路
戴维南定理等效电路
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2、有源二端网络的开路电压UOC的测量方法
(1)直接测量法
当含源二端网络的入端电阻Ri与电压表内阻Rv相比,可以忽略不计时,可直接用电压表测量其开路电压。
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(2)补偿法
当含源二端网络的入端电阻Ri与电压表内阻Rv相比不可以忽略时,会给测量结果带来一定的误差。
采用补偿电路测量电压时,可以排除仪表内阻对测量结果的影响。电流表数值为0。
补偿法测量电路
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3、输入端电阻的测量方法:
测量有源二端网络输入端电阻Ri的方法有多种。下面介绍几种测量的方法。
(1)开路短路法
如果采用测量有源二端网络的开路电压UOC和短路电流Is方法,则根据欧姆定理可知Ri= UOC /Is。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(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时),不能采用此方法。
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(2)带载法(二次电压法)
测量电路如图,在第1次测量出有源二端网络的开路电压UOC 后,在端口处接一已知负载电阻RL,然后第2次测出负载电阻的端电压URL。
因为 URL=UOC RL/(Ri+RL)
所以入端电阻为:Ri=RL(UOC /URL-1)
注意RL与Ri不能相差太大
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(5)半电压法
半电压法是带载法的特例。
测量电路如图。调节负载电阻RL,当电压URL为开路电压UOC的一半时,此时负载电阻RL即为所求的入端电阻Ri。
当Ri太大时,带载法和半电压法的测量误差会加大
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