實(shí)驗(yàn)四：雙口網(wǎng)絡(luò)測(cè)試報(bào)告

1、警告：本實(shí)驗(yàn)報(bào)告是居于模擬萬用電表 MF47測(cè)量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到的?？梢阅７?，切勿抄襲!實(shí)驗(yàn)四雙口網(wǎng)絡(luò)測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深理解雙口網(wǎng)絡(luò)的基本理論。2掌握直流雙口網(wǎng)絡(luò)熟傳輸數(shù)據(jù)的測(cè)量技術(shù)。二、原理說明對(duì)于任何一個(gè)線性網(wǎng)絡(luò)；我們所尖心的往往只是輸入端口和輸出端口電壓和電流間 的，互尖系，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定力方法求取一個(gè)極其簡(jiǎn)單的等值雙口電路來代替原網(wǎng)絡(luò)，此 即為“黑盒理論”的基本內(nèi)容。1一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)兩端口的電壓和電流四個(gè)變量之間的矢系，可以用多種形式的參數(shù)方程來表示。本實(shí)驗(yàn)采用輸出口的電壓U2和電流丨2作為自變量，以輸入口的電 壓U|和電流12作為應(yīng)變量，所得的方程稱為雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸方程。如

2、圖4-1所示的無源 線f生雙口網(wǎng)絡(luò)（又稱為四端網(wǎng)絡(luò)）的傳輸方程為U1= AU2BI2LCU2DI2丄IiT 無源雙-口網(wǎng)絡(luò)圖4-1式中的A、E、C、D為雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)，其值完全決定于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及各支路元件的參數(shù)值，這四個(gè)參數(shù)表征了該雙口網(wǎng)絡(luò)的基本特性，它們的含義是:UwU 20（令| 2=0，即輸出口開路時(shí)）is2S 10U20D=!2S（令U2=0，即輸出口短路時(shí)）（令L=0，即輸出口開路時(shí)）（令LT0，即輸出口短路時(shí)）由上可知，只要在網(wǎng)絡(luò)的輸入口加上電壓，在兩個(gè)端口同時(shí)測(cè)量其電壓和電流,即可求出A、E、C、D四個(gè)參數(shù)，此即為雙端口同時(shí)測(cè)量法2 若要測(cè)量一條遠(yuǎn)距離輸電線構(gòu)成的雙口網(wǎng)絡(luò)

3、，采用同時(shí)測(cè)量發(fā)就很不方便，這時(shí)可采 用分別測(cè)量法，即先在輸入口加電壓，而將輸出口開路和短路，在輸入口測(cè)量電壓和電流，由傳輸方程可得。U.oA（令丨2=0，即輸出口開路時(shí)）R1O10IJ BRis -1 is D（令I(lǐng)X0，即輸出口短路時(shí)）然后在輸出口加電壓測(cè)量，而將輸出口開路和短路，由此可得R2SU 2S2S（令h = 0，即輸入口開路時(shí)）（令S =0,即輸入口短路時(shí)）RioRis °J R20R2SRo、R-s、R20、Rzs分別表示一個(gè)端口開路和短路時(shí)另一端口的等效輸入電阻,這四個(gè)參數(shù)中有三個(gè)是獨(dú)立的即 AD -BC =1至此，可求出四個(gè)傳輸參數(shù)、A= R|O R20B= R2

4、S A C=A RoD= R20C3.雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后的等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)亦可采用前述的方法之一求得，從理論上推 得兩雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后的傳輸參數(shù)與每一個(gè)參加級(jí)聯(lián)的雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)之間有如下的尖 系°A = A A2 B1C2B = A1B2 B1D2C=C|A2 D1C2D= Ci B2 Di D2實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0-10V12直流數(shù)字毫安表13直流數(shù)子電壓表1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 雙口網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)線路如圖4-2所示。將直流穩(wěn)壓電源電源輸出電壓調(diào)至10V ,作為雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入U(xiǎn)UII1ll I 200QU12雙口網(wǎng)絡(luò)I51 Qa%1圈42氏21、按同時(shí)測(cè)量法

5、分別測(cè)定兩個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)力Bi Ci Di和力Ba C2 D2，并列出它們的傳輸方程。2、將兩個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后，用兩端口分別測(cè)量法測(cè)量級(jí)聯(lián)后等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳 輸參數(shù) A、B、C、D，并驗(yàn)證等效雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)與級(jí)聯(lián)的兩個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸 參數(shù)之間的尖 系。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理輸出端開路12=0測(cè)量值計(jì)算值雙口Uiio（V）Ui2e（V ）I iio（mA）ABi網(wǎng)9.903.8820.82.552i.707絡(luò)輸出端短路Uiis（V）I iis（mA）I i2s（mA）CiDiIUi2=O9.9023.05.85.36i3.966雙 網(wǎng) 絡(luò)II輸出端開路I 22 = 0測(cè)量值計(jì)算值U2r(V

6、)U220(V)l2io(mA)AB29.803.9020.82.5131.690輸出端短路U 22 = 0U21S(V )121 Um A)l22s(mA)C2D29.8023.05.85.3333.966輸出端開路2 =0輸出端短路u =0計(jì)算傳輸參數(shù)UMI w(mA)Rw(KQ)Uis(V)I is(mA)R1s(K0)10.022.20.45010.022.40.446輸入端開路 nH=°輸入端短路UuOA =8.6608 = 6.461C =19.25D =14.47U20(V)120 (mA)R20(KQ )U2S(V)I2S (mA)R2s(K0)10.313.70.7

7、5210.313.80.746A = A1A2 BiC2 =15.52B=A|B2 BiD 2 = 11.08C =CiA2 DiC2 =34.62D =CiB2 D1D2 =24.79雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)的理論值:六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告與誤差分析1、從理論分析可知對(duì)于同時(shí)測(cè)量法u 201 2SB=usC 丄 D=HU 201 2S考慮到測(cè)量為單次測(cè)量，測(cè)量誤差選擇萬用電表的系統(tǒng)誤差5%，則上述四個(gè)參 數(shù)的相對(duì) 誤差為10%,因此我們使用雙口網(wǎng)絡(luò)1、2的測(cè)量值來合成級(jí)聯(lián)后的傳輸參數(shù)的誤差大約為 17%2、對(duì)于用分別測(cè)量法測(cè)量計(jì)算所得的傳輸參數(shù)，由于Rio R20 - R2SB = RasA A=A R10 D=