1、1广东第二师范学院学生实验报告院系名称 物理与信息 工程系 姓名 翁剑鹏专业名称 电子信息 工程班级 电子信息工程 A 班学号 16550618027实验课程名称 电路实验项目名称 戴维宁定理-有源二端网络等效参数的设定实验时间 2017.5.27 实验地点 物理楼六楼实验室实验成绩 指导教师签名实验报告内容包含：实验目的、实验仪器、实验原理，实验内容、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等） 、实验结果分析、实验思考题、实验心得。一、实验目的1. 验证戴维南定理的正确性。2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。二、实验仪器1电路实验箱一台2万用表一块三、 实验原理1 戴维南定
2、理戴维南定理指出：任何一个有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源 和一个电阻 的串联组合等效置换，此电压源的电压等于一端口的开路电压SUSR，电阻等于一端口的全部电源置零后的输入电阻 。其等效转换示意图如图OC OR3.3.1。US+有源网络 RSRL12 12+U12 12+ RL2图 3.3.1 戴维南定理的等效转换示意图2 有源二端网络等效参数的测量方法（1） 开路电压法，短路电流法在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压 ，然后在OCU将其输出端短路，测其电路端口处电流 ，其内阻 为： 。SCISRSSI（2） 伏安法当有源二端网络的外负载变化时，端口处电流
3、与电压之间的关系称为有源二端网络的外特性。用电压表、电流表可测出有源二端网络的外特性曲线，如图 3.3.2 所示。有源二端网络的开路电压为 ，短路电流为 。由外特性曲线可求出斜率 ，OCUSCI tan则内阻 为： 。SRtanSI图 3.3.2 伏安法测等效有源二端网络的外特性曲线（3） 半电压法当负载电压为被测网络开路电压一半时，负载电阻即为被测有源二端网络的等效内阻值。如图 3.3.3 所示。图 3.3.3 半电压法测等效有源二端网络的内阻值UOC I I UU SCI3（4） 零示法电路如图 3.3.4 所示，在等效具有高内阻有源二端网络时用零示法。其方法是用一低内阻的稳压电源与被测有
4、源二端网络进行比较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0” ，然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。图 3.3.4 零示法测等效有源二端网络的开路电压四、实验内容和步骤1. 依照接线图 3.3.5 所示，将稳压电源调至 V，断开 测 A、B 两点间12sULR即为开路电压 ，再短接 测短路电流 ，则 。把数据填入表ABUOCULRSCI0=OCSI3.3.1 并计算内阻 。0Us12 V R1300 R2510R3510 R4200RLAB图 3.3.5 测量戴维宁等效内阻4表 3.3.1 由开路电压和短路电流计算内阻值
5、2. 负载实验按表 3.3.2 改变 阻值，测量有源二端网络的输出电压 和电流 。LRUI表 3.3.2 负载实验()L1000 800 600 400 200 0(V)U3.01 2.84 2.58 2.17 1.49 0(mA)I3.02 3.56 4.32 5.48 7.51 11.923. 验证戴维宁定理 将 1k 可变电阻器，阻值调整到等于按步骤“1”所得的等效电阻 值，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压0R之值）相串联，仿照步骤“2”测其特性，对戴维宁定理进行验证。将数据记录OCU到表 3.3.3.表 3.3.3 验证戴维宁定理()LR1000 800 600
6、 400 200 0(V)U3.00 2.83 2.56 2.16 1.49 0(mA)I301 3.55 4.31 5.47 7.48 11.874. 测量有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的其它方法：将被测有源网络内的所有独立源置零(将电流源开路，电压源短路)，用万用表的欧姆档去测负载 开路后 A、B 两点间的电阻，LR即为被测网络的等效内阻 或称网络的输入端电阻 。 eqR0(V)OCU(mA)SCIC0=OSURI4.04 11.94 337.695解得： =3310R五、实验报告要求整理测试结果，绘出原电路等效的戴维宁等效电路。说明为什么两者是等效的。答：戴维宁等效电路如图所示。两
7、者对于 AB 端口外的电路，即 中的电压、电流LR是等效的，因此两者是等效的。Uoc 4.04 V Req337.69RLAB六、实验注意事项1. 注意测量时，及时更换电流表的量程。2. 电压源短路时不可将稳压源短接。3. 用万用表直接测 时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表，其次，0R欧姆档必须经调零后再进行测量。4. 改接线路时，要关掉电源。七、思考题1. 戴维宁等效的意思，是指外电路的等效还是内电路的等效，为什么？答：戴维宁等效指的是外电路的等效。因为当一端口用戴维宁等效电路置换后，端口以外的电路（即外电路）中的电压、电流均保持不变，因此这种等效是对外等效。2. 如果电路中含有受控源，是否也能用戴维宁等效法去化简电路？答：电路中含有受控源，也可用戴维宁等效化简电路。利用戴维宁定理时，受控源不能作任何处理，要原封不动地保持在电路中。6八、实验心得理论与现实实验得出的结果难免存在一定的误差，做的时候不能一直想着要对着理论结果来做。当在得出的结果误差过大时，应回过头检查在哪一步出现错误，及时修正。
