实验：戴维南定理有源二端网络等效参数的测定实验目的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、原理说明1、任何一个线性含源网络，如果仅研究其中的一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端网络）。戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势ES等于这个有源二端网络的开路电压UOC,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。UOC和R0称为有源二端网络的等效参数。2、有源二端网络等效参数的测量方法1）开路电压、短路电流法在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测量其输出端的开路电压UOC，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流丨，则内阻为sc2）Uocsc伏安法用电流表、电压表测出有源二端网络的外特性如图⑻所示。根据外特性曲线求出斜率tge，则电阻△UURo=tge=if=iocsc用伏安法，主要是测量开路电压及电流为额定值IN时的输出端电压值UN,则内阻为IN若二端网络的内阻值很低时，则不宜测器短路电流。实验内容被测有源二端网络如图（b）mA^|?i12V10Q四、五、(b)IR>戴维南等效电路FTIR0(C)1、开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的U°c和R。。按图（b）电路接入稳压电压源ES和恒流源IS及可变电阻箱R］，测定UO和RO。SSIOcO2、负载实验按图（b）改变Rl阻值，测量有源二端网络的外特性。3、验证戴维南定理用一只1KQ的电位器，将其阻值调到等于按步骤“1”所得的等效电阻RO之值，然后令其与直流稳压源（调到步骤“1”时所测得的开路电压UO之值）相串联，如图Oc）所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴维南定理进行验证。4、测定有源二端网络等效电阻的其他方法：将被测有源网络内的所有独立源置零（将电流源断开，去掉电压源，并在原电压端所接的两点用一根短路导线相连），然后用伏安法或者直接用万用电表的欧姆档去测定负载开路后输出端两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R。o仿真实验注意事项1、注意虚拟仪器的使用时，调换为较小量程测量。2、认真学习proteus软件的使用方法。仿真步骤及数据1、开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的U°c和R。。（1）打开proteus软件，根据实验原理图，点击元器件模式，输入resistors找到其中所需的电阻器件（510Q、300Q、200Q）。输入BATTERY找到12V稳压电压源；点击虚拟仪器模式，输入DCAMMETER找到直流电流表，输入DCVOLTMETER找到直流电压表。（2）根据实验原理图，进行连线布局电路图。(2・1)如下图图(d)所示，利用开路电压法测定UOc：(3)由于虚拟器件中没有万用表，所以不能直接用万用表测量电阻R。的值，但也可以用等效法直接测量。在proteus软件中，点击元器件模式，输入POT-HG，找到滑动变阻器（最大阻值500Q）;点击元器件模式，输入BATTERY找到9V稳压电压源（这里选滑动变阻器最大阻值500Q和9V稳压电压源是因为等效测量电阻RO的值误差更加小）如下图图（f）所示：图（f）由图（f）中电路图显示，知两电流表示数几乎相等（一只电流表显示27.0V,—只电流表显示26.9V）,滑动变阻器为最大阻值的67%，即可算得电阻R=500*0.67=3350。0实验数据如下所示：.(mA)R0=Uoc/Isc(Q)R0（真实值）4.0712.23363352、负载实验。根据实验原理图，在proteus软件，点击元器件模式，输入POT-HG，找到滑动变阻器（最大阻值10KQ），输入BATTERY找到12V稳压电压源。（1）在proteus软件中绘制如下图图（g）所示电路:⑵改变Rl阻值，
记录
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U、I值，记录数据如下表表（h）所示:RL(KQ)0124810ooU（v）0.003.053.493.753.903.944.07I(mA)12.23.051.740.940.490.390.00表（h）3、验证戴维南定理（1）在proteus软件，点击元器件模式，输入POT-HG，找到滑动变阻器（最大阻值10KQ）；输入BATTERY找到稳压电压源，改其电压属性（+4.05V）；输入resistors找到电阻阻值为336Q电阻；点击虚拟仪器模式，输入DCAMMETER找到直流电流表，输入DCVOLTMETER找到直流电压表。⑵在proteus软件中绘制如下图图（i）所示电路:图（i）（3）其与直流稳压源（调到步骤“1”时所测得的开路电压UO之值）相串联，如Oc图（i）所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴维南定理进行验证。（4）改变Rl阻值，记录U、I值，记录数据女口下表表（j）所示：4Rl(KQ)0124810ooU(V)0.003.033.473.743.893.924.05I(mA)12.03.031.730.930.490.390.00表(j)六、数据分析（1）根据步骤“2”和“3”得出的数据表（h）、（j）,在同一坐标系中绘出I-U曲线，如l(mA)1210986532432U(V)表(j)雕表Ch)雕F图图(k)所示:图(k)(2)根据图(k)I-U曲线可知，排除虚拟仪器精确度等问题，验证了戴维南定理完全正确。七、仿真实验小结通过这次仿真实验，让我学到更多的是仿真软件的使用，并且对戴维南定理有了更深刻的理解:(1)戴维南定理只对外电路等效，对内电路不等效。也就是说，不可应用该定理求出等效电源电动势和内阻之后，又返回来求原电路(即有源二端网络内部电路)的电流。(2)应用戴维南定理进行分析和计算时，如果待求支路后的有源二端网络仍为复杂电路，可再次运用戴维南定理，直至成为简单电路。(3)戴维南定理只适用于线性的有源二端网络。如果有源二端网络中含有非线性元件时，则不能应用戴维南定理求解。在仿真实验过程中遇到过很多问题，最后通过自己在网上查询资料和视频学习，基本上能够灵活的运用proteus软件了，最后顺利的完成了本次仿真实验。
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