图2VCCS实验线路图(1)固定R,=2kQ不变,调节电压源的电压U,,测量对应的输出电流I,,填入表1,绘制1,=F(U,)曲线,并由其线性部分求出转移电导gm。表 1 VCCS 的转移特性测量U,(V)01. 522.533.54. 554I, (mA)(2)保持U,=5V不变,令R,从小到大变化,测出相应的U,及12,填入表2,绘制I,=f(U,)曲线。表2VCCS的负裁特性测量R,(Q)100200300510680100020003000U,(V)I, (mA)2.测量受控源CCVS的转移特性U,=f(I)与负载特性U,=f(I,),实验线路如图3。图3CCVS实验线路图(1)固定R,=2kQ,调节恒流源的输出电流I,按下表所列I.值,测出U,,填入表3,绘制U,=f(I)曲线,并由其线性部分求出转移电阻rm。表3CCVS的转移特性测量I (mA)0.10. 150.20.250. 30.3500.4
5 图 2 VCCS 实验线路图 (1) 固定 RL 2 kΩ 不变,调节电压源的电压U1 ,测量对应的输出电流 2 I ,填入表 1, 绘制 2 1 I f (U ) 曲线,并由其线性部分求出转移电导 m g 。 表 1 VCCS 的转移特性测量 U1(V) 0 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 I 2(mA) (2) 保持 1 U 5 V 不变,令 RL 从小到大变化,测出相应的U2 及 2 I ,填入表 2,绘制 2 2 I f (U ) 曲线。 表 2 VCCS 的负载特性测量 RL() 100 200 300 510 680 1000 2000 3000 U2(V) I 2(mA) 2. 测量受控源 CCVS 的转移特性 2 1 U f (I )与负载特性 2 2 U f (I ) ,实验线路如图 3。 图 3 CCVS 实验线路图 (1) 固定 RL 2 kΩ ,调节恒流源的输出电流 1I ,按下表所列 1I 值,测出U2 ,填入表 3, 绘制 2 1 U f (I )曲线,并由其线性部分求出转移电阻 m r 。 表 3 CCVS 的转移特性测量 I 1(mA) 0 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
U,(V)(2)保持I=0.4mA不变,令R,从小到大变化,测出相应的U,及I2,填入表4,绘制U,=f(I,)曲线。表4 CCVS的负载特性测量R, (kQ)30235.11020U,(V)I, (mA)五、实验注意事项1.每次组装线路,必须事先断开供电电源,但不必关闭电源总开关。2.用恒流源供电的实验中,不要使恒流源的负载开路。六、实验报告1.根据实验数据,在方格纸上分别绘出受控源的转移特性和负载特性曲线,并求出相应的转移参量。2.对实验的结果作出合理的分析和结论,总结对受控源的认识和理解。3.心得体会及其它。七、演示视频见附录
6 U2(V) (2) 保持 1I 0.4 mA 不变,令 RL 从小到大变化,测出相应的U2 及 2 I ,填入表 4,绘 制 2 2 U f (I ) 曲线。 表 4 CCVS 的负载特性测量 RL(kΩ) 1 2 3 5.1 10 20 30 U2(V) I 2(mA) 五、实验注意事项 1. 每次组装线路,必须事先断开供电电源,但不必关闭电源总开关。 2.用恒流源供电的实验中,不要使恒流源的负载开路。 六、实验报告 1. 根据实验数据,在方格纸上分别绘出受控源的转移特性和负载特性曲线,并求出相 应的转移参量。 2. 对实验的结果作出合理的分析和结论,总结对受控源的认识和理解。 3. 心得体会及其它。 七、演示视频 见附录
实验二戴维南定理与诺顿定理一、实验目的(1)用实验来验证戴维南定理和诺顿定理;(2)学习常用直流仪器仪表的使用方法。二、内容说明(1)任何一个线性网络,如果只研究其中一个支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作一个含源一端口网络,而任何一个线性含源一端口网络对外部电路的作用,可用一个等效电压源来代替。该电压源的电动势等于这个含源一端口网络的开路电压Uoc;其等效内阻等于这个含源一端口网络中各电源均为零时(电压源短路、电流源开路),无源一端口网络的入端电阻R。。这个结论就是戴维南定理。(2)如果任何一个线性网络用等效电流源来代替,其等效电流等于这个含源一端口网络的短路电流Isc;其等效内阻等于这个含源一端口网络各电源均为零时(电压源短路、电流源开路)无源一端口网络的入端电阻R。。这个结论就是诺顿定理。本实验用图1所示线性网络来验证以上两个定理。330Q510210mAIs5102RU12V图1原实验电路图三、实验任务(1)测量原实验电路负载的伏安特性7
7 实验二 戴维南定理与诺顿定理 一、实验目的 (1)用实验来验证戴维南定理和诺顿定理; (2)学习常用直流仪器仪表的使用方法。 二、内容说明 (1)任何一个线性网络,如果只研究其中一个支路的电压和电流,则可将电路的其余 部分看作一个含源一端口网络,而任何一个线性含源一端口网络对外部电路的作用,可用一 个等效电压源来代替。该电压源的电动势等于这个含源一端口网络的开路电压UOC ;其等 效内阻等于这个含源一端口网络中各电源均为零时(电压源短路、电流源开路),无源一端 口网络的入端电阻 RO 。这个结论就是戴维南定理。 (2)如果任何一个线性网络用等效电流源来代替,其等效电流等于这个含源一端口网 络的短路电流 SC I ;其等效内阻等于这个含源一端口网络各电源均为零时(电压源短路、电 流源开路)无源一端口网络的入端电阻 RO 。这个结论就是诺顿定理。 本实验用图 1 所示线性网络来验证以上两个定理。 图 1 原实验电路图 三、实验任务 (1)测量原实验电路负载的伏安特性
按图1接线,改变负载电阻R,,分别测量其两端电压U和电流I的数值,记于表1中。其中R,=0时的电流即为短路电流Isc,R,=0时的电压即为开路电压Uoc。表1原电路测量数据R, (2)0100200330510100020003000U(V)I (mA)(2)计算无源一端口网络的入端电阻R。利用伏安法计算无源一端口网络的入端电阻R。,即戴维南和诺顿定理等效电源的内阻。将步骤(1)中测量的开路电压Uoc与短路电流Isc之比,即得等效电阻R。=Uoc/Isc。(3)验证戴维南定理将直流电压源输出电压调整为Uoc,串联电阻为R。,按图2连接电路。改变负载电阻R,,分别测量其两端电压U和电流I的数值,记于表2中。1R,URmA图2戴维南等效电路图表2戴维南等效电路测量数据0R, (2)1002003305101000200030000U(V)I (mA)
8 按图 1 接线,改变负载电阻 RL ,分别测量其两端电压U 和电流 I 的数值,记于表 1 中。 其中 0 RL 时的电流即为短路电流 SC I , RL 时的电压即为开路电压UOC 。 表 1 原电路测量数据 ( ) RL 0 100 200 330 510 1000 2000 3000 U (V) I (mA) (2)计算无源一端口网络的入端电阻 RO 利用伏安法计算无源一端口网络的入端电阻 RO ,即戴维南和诺顿定理等效电源的内阻。 将步骤(1)中测量的开路电压UOC 与短路电流 SC I 之比,即得等效电阻 / RO UOC SC I 。 (3)验证戴维南定理 将直流电压源输出电压调整为UOC ,串联电阻为 RO ,按图 2 连接电路。改变负载电阻 RL ,分别测量其两端电压U 和电流 I 的数值,记于表 2 中。 图 2 戴维南等效电路图 表 2 戴维南等效电路测量数据 ( ) RL 0 100 200 330 510 1000 2000 3000 U (V) I (mA)
(4)验证诺顿定理将直流电流源输出电流调整为1sc,并联电阻为R。,按图3连接电路。改变负载电阻R,,分别测量其两端电压U和电流I的数值,记于表3中。RmA图3诺顿等效电路图表3诺顿等效电路测量数据R, (2)0100200510100030003302000oU(V)I (mA)四、实验报告(1)根据以上三种电路测得的U和I数据,分别绘出其伏安曲线,验证它们的等效性,并分析误差产生的原因。(2)讨论计算有源二端网络的等效内阻R,的其他方法,并进行比较。(3)归纳实验结果,写出心得体会。五、演示视频见附录
9 (4)验证诺顿定理 将直流电流源输出电流调整为 SC I ,并联电阻为 RO ,按图 3 连接电路。改变负载电阻 RL , 分别测量其两端电压U 和电流 I 的数值,记于表 3 中。 图 3 诺顿等效电路图 表 3 诺顿等效电路测量数据 ( ) RL 0 100 200 330 510 1000 2000 3000 U (V) I (mA) 四、实验报告 (1)根据以上三种电路测得的U 和 I 数据,分别绘出其伏安曲线,验证它们的等效性, 并分析误差产生的原因。 (2)讨论计算有源二端网络的等效内阻 RO 的其他方法,并进行比较。 (3)归纳实验结果,写出心得体会。 五、演示视频 见附录