有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定

1、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定戴維南定理和諾頓定理戴維南定理指出：任何一個有源二端網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個電壓源US和一個電阻 RS串聯(lián)組成的實(shí)際電壓源來代替，其中：電壓源US等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的 開路電壓UOC,內(nèi)阻RS等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源均置零(電壓源短接，電流 源開路)后的等效電阻RO。諾頓定理指出：任何一個有源二端網(wǎng)絡(luò)，總可以用 一個電流源IS和一個電阻RS并聯(lián)組成的實(shí)際電流源來代替，其中：電流源IS 等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流ISC,內(nèi)阻RS等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源均 置零(電壓源短接，電流源開路)后的等效電阻RO。US、RS和IS、RS稱為有 源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。有源二端網(wǎng)絡(luò)等效

2、參數(shù)的測量方法？(1)開路電壓、短路電流法？在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓UOC,然 后再將其輸出端短路，測其短路電流ISC，且內(nèi)阻為: 若有源二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低時，則不宜測其短路電流。？(2)伏安法？一種方法是用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線，如圖11 1所& 二 t ,6=hU示。開路電壓為UOC，根據(jù)外特性曲線求出斜率tge，則內(nèi)阻為：蜘t腳奇-另一種方法是測崖有源二端困絡(luò)的開路電壓廣，以及額定電荒電和對應(yīng)的輸出品額定由壓 農(nóng).氏 _ % - *如圖11一1所示，則內(nèi)阻為=垢 A(3)半電壓法？如圖11 2所示，當(dāng)負(fù)載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓UO

3、C 一半時，負(fù)載電阻RL 的大小(由電阻箱的讀數(shù)確定)即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻RS數(shù)值。圖 11一1（4）零示法？在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時，用電壓表進(jìn)行直接測量會造成較 大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測量法，如圖11 3所 示。零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的恒壓源與被測有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)恒 壓源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時，電壓表的讀數(shù)將為、0，然 后將電路斷開，測量此時恒壓源的輸出電壓U，即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電 壓。實(shí)驗設(shè)備直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字毫安表（根據(jù)型號的不同，EELI型為單獨(dú)的 MEL06組件，其余型號含在主控制屏上）

4、恒壓源（EELI、II、III、W均含在主控制屏上，根據(jù)用戶的要求，可能 有兩種配置（1）+6 V（ + 5V），+12V，030V可調(diào)或（2）雙路030V 可調(diào)。）恒源流（0500mA可調(diào)）EEL23組件或EEL18組件（含固定電阻、電位器）、EEL30組件或 EEL51 組件、EEL52 組件實(shí)驗內(nèi)容)圖11MA.適合 EELII被測有源二端網(wǎng)絡(luò)選用EEL-30組件中的網(wǎng)絡(luò)1,并與負(fù)載電阻RL(用電阻箱) 連接，如圖11-4(a)所示.。開路電壓、短路電流法測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)測開路電壓UOC:在圖11-4(a)電路中，斷開負(fù)載RL，用電壓表測量1、2兩端電壓，將數(shù)據(jù)記入表11-1中

5、。測短路電流ISC：在圖11-4(a )電路中，將負(fù)載RL短路，用電流表測量電流，將數(shù)據(jù)記入表11-1中。計算有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)US和RS。表11-1 開路電壓、短路電流數(shù)據(jù)UOC (V)Isc (mA)RS= UOC / ZSC伏安法測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)？測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性：在圖11-4(a)電路中，用電阻箱改變負(fù)載電 阻Rl的阻值，逐點(diǎn)測量對應(yīng)的電壓、電流，將數(shù)據(jù)記入表11-2中。并計算有 源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)Us和。表11-2有源二端網(wǎng)絡(luò)外特性數(shù)據(jù)R (W)990900800700600500400300200100U： (V)12I (mA)驗證有源二端網(wǎng)絡(luò)等效定理繪制

6、有源二端網(wǎng)絡(luò)外特性曲線：根據(jù)表11-2數(shù)據(jù)繪制有源二端網(wǎng)絡(luò)外特 性曲線。測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電壓源的外特性：圖11 4(b )電路是圖(a)的等效 電壓源電路，圖中，電壓源U用恒壓源的可調(diào)穩(wěn)壓輸出端，調(diào)整到表11-1中S的U數(shù)值，內(nèi)阻R按表11-1中計算出來的R (取整)選取固定電阻。然后，OCSS用電阻箱改變負(fù)載電阻RL的阻值，逐點(diǎn)測量對應(yīng)的電壓、電流，將數(shù)據(jù)記入表 11-3 中。表11-3?有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電壓源的外特性數(shù)據(jù)？r (W)990900800700600500400300200100UL (V)I (mA)測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電流源的外特性：圖11-4( c )電路是圖(a)的

7、等效 電流源電路，圖中，電流源Is用恒流源，并調(diào)整到表11-1中的農(nóng)數(shù)值，內(nèi)阻 Rs按表11-1中計算出來的R：(取整)選取固定電阻。然后，用電阻箱改變負(fù)載 電阻Rl的阻值，逐點(diǎn)測量對應(yīng)的電壓、電流，將數(shù)據(jù)記入表11-4中。表11-4?有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電流源的外特性數(shù)據(jù)？R (W)990900800700600500400300200100LU (V)-ABI (mA)4.被測有源二端網(wǎng)絡(luò)選用EEL-30組件中的網(wǎng)絡(luò)2,重復(fù)上述步驟。5.用半電壓法和零示法測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)半電壓法：在圖11-4(a)電路中，首先斷開負(fù)載電阻，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開 路電壓uoc，然后接入負(fù)載電阻Rl(用

8、電阻箱)，用電阻箱調(diào)整其大小，直到兩端電壓等于 也為止，此時負(fù)載電阻的大小即為等效電源的內(nèi)阻的數(shù)值。記錄叫和Rs數(shù)值。零示法測開路電壓UOC：實(shí)驗電路如圖11-3所示，其中：有源二端網(wǎng)絡(luò)選用網(wǎng)絡(luò)1， 恒。壓源用恒壓電源的可調(diào)穩(wěn)壓輸出端，調(diào)整輸出電壓U，觀察電壓表數(shù)值，當(dāng)其等于零時 輸出電壓u的數(shù)值即為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U并記錄uoc數(shù)值。B.適合 EELI、W、VA|T；l-5被測有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖11-5所示.1.圖11-5線路接入穩(wěn)壓源U=12V和恒流源I =20mA及可變電阻R。先斷SSL開Rl測Ouch,再短接Rl測Sic，則Ro=Uoc/Isc,填入下表表 11-5Uoc(V)Is

9、c(mA)Ro=Uoc/Isc2.負(fù)載實(shí)驗？按圖11-5改變Rl阻值，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。表 11-6R (W)990900800700600500400300200100ul(v)I(mA)驗證戴維南定理：用1kQ（當(dāng)可變電器用），將其阻值調(diào)整到等于按步 驟“ 1”所得的等效電阻R。值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“ 1”時所 測得的開路電壓Uoc之值）相串聯(lián)，仿照步驟“2”測其特性，對戴氏定理進(jìn)行 驗證。表 11-7?R (W)990900800700600500400300200100U(V)I(mA)測定有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻（又稱入端電阻）的其它方法：將被測有源網(wǎng) 絡(luò)內(nèi)的所有

10、獨(dú)立源置零（將電流源Is去掉，也去掉電壓源，并在原電壓端所接的 兩點(diǎn)用一根短路導(dǎo)線相連），然后用伏安法或者直接用萬用表的歐姆檔去測定負(fù) 載七開路后A.,B兩點(diǎn)間的電阻，此即為被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻Req或稱網(wǎng)絡(luò)的入 端電阻R1。Req=（W）用半電壓法和零示法測量被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻Ro及其開路電壓Uoc.表 11-8R (W) OU (V) OC五.實(shí)驗注意事項?測量時，注意電流表量程的更換？改接線路時，要關(guān)掉電源。預(yù)習(xí)與思考題？如何測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和短路電流，在什么情況下不能直接 測量開路電壓和短路電流？說明測量有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法，并比較其優(yōu)缺 點(diǎn)。實(shí)驗報告要求適合EELII回答思考題；根據(jù)表11 1和表11 2的數(shù)據(jù)，計算有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)Us和Rs；根據(jù)半電壓法和零示法測量的數(shù)據(jù)，計算有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)U和SR；S實(shí)驗中用各種方法測得的Uoc和是否相等？試分析其原因；根據(jù)表11 2、表11 3和表11 4