实验三 戴维南定理验证及有源单口网络等效参数的测量
★实验 一． 实验目的
1．验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解 2．掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法
二． 实验原理
1．任何一个线性含源网络，如果仅研究其中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（或称为含源一端口网络）。
戴维南定理指出：一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，该电压源的电压U 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ,其等效内阻Ro 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Req ，Us 和Ro 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，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc ，然后再将其输出端短路，测其短路电流Isc ，其内阻为
R 0= （2） 伏安法
用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。根据外特性曲线求出斜率tg Φ，则内阻
SC OC
I U I U tg R =??=
Φ=0
用伏安法，主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出电压值U N ，则内
阻为
SC
oc
I U
N N
OC O I U
U R -
=
若二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。
（3）半电压法
如图3-2所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。
（4）零示法
在测量具有高内阻有源二端网络开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图
3-3所示。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源于被测有源二端网络进行比较，当稳压电源的输出电压于有源二端网络的开路电压相等时，电压表读数将为
“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。
三．注意事项
1．注意测量时，电流表量程的更换。
2．步骤“4”中，电源零置时不可将稳压电源短接。
3．用万用表直接测Req时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表，其次，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。
四．实验设备
1．直流电压表、电流表
2．EEL-06主件（或EEL-18主件）
3．EEL-01主件（或EEL-16主件）
4．恒电源
5． 恒流源
五． 实验内容
被测有源二端网络如图3-4（a ）所示。
1． 图3-4（a ）线路接入稳压电源Us=12V 和恒流源Is=20mA 及可变电阻R L 测U AB 即U N ，再短接R L 测I SC ，则R 0=U OC /I SC ，填入下表
表3-1
2． 负载实验
接图3-4（a ）改变R L 的电阻值，测量有源二端网络的外特性。
表3-2
3． 验证戴维南定理：用1K Ω可当变阻器用），将其阻值调整到等于按步骤“1”所得的等效电阻RO 值，然后令其于直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压UOC 之值）相串联，如图3-4（b ）所示，仿照步骤“2”测其特性，对戴氏定理进行验证。
表3-3
4． 测定有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）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I S 去掉，也去掉电压源，并在原电压端所接的两点用一跟短路导线相连），然后用伏安法或者只用万用表的欧姆档去测定负载RL 开路后A 、B 两点间的电阻，次即为被测网络的等效内阻Req （) 或称网络的入端电阻Ri 。
表3-4
5． 用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻Ro 及其开路电压Uoc 。 表3-5
六．预习思考题
1． 在求戴维南等效电路时，作短路实验，测Isc 条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？请实验前对线路3-4（a ）预先作好计算，以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。
2．
。
七．实验报告
1．
根据步骤2和3，分别绘出曲线，验证戴维南定理的正确性，并分析产生误差的原因。 2．
根据步骤1，4，5各种方法测得的Uoc 和Req 与预习时电路计算的结果作
比较，你能得出什么结论。 3．
归纳、总结实验结果。 4． 心得体会及其他。
★★实验
一、实验目的
1. 验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。
2. 掌握含源二端网络的开路电压和等效电阻的测定方法，并了解各种测量方
法的特点
二、实验原理
1. 戴维南定理
任何一个线性含源的电路，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将该支路从电路中分离出来，把电路的其余部分看作是一个含源二端网络。戴维南定理指出：任何一个线性含源的二端网络，都可以用一个电压源和一个电
阻串联的支路来等效。电压源的电压U
S 等于这个含源二端网络的开路电压U
OC
，
电阻R
O
等于该网络中所有独立源均取0（理想电压源视为短接，理想电流源视
为开路）时的等效电阻。U
OC 和R
O
称为含源二端网络的戴维南等效参数。
2. 含源二端网络的戴维南等效参数的测量方法
含源二端网络的戴维南等效参数中，开路电压的测量比较简单，只要在该二端网络开路时，用电压表直接测量即可。对等效电阻的测量，可以用下列方法：
(1) 开路电压、短路电流测量法在含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U
OC ，然后再将其输出端短路，测其短路电流I
SC
，则
等效电阻为
这种方法虽然比较简便，但是，可能因短路电流过大会损坏电路内部的器件。
对于等效电阻较小的二端网络，一般不宜采用。
(2) 两次电压测量法
图3-1所示电路中，第一次先测量A、B两端的开路电压U
OC
；第二次在A、
B端接一个已知的负载电阻R
L
，测量此时A、B两端的负载电压U。这样，A、B 端的等效电阻为
(3) 半电压测量法
图3-2所示电路中，调节负载电阻R
L
的大小，当负载电压等于被测含源二
端网络开路电压的一半时，负载电阻的值即为被测含源二端网络的等效电阻值，即。
图3-1两次电压测量法图3-2半电压测量法
三、实验仪器和器材
1. 直流电压源1台 0～30V可调；固定+12V
2. 直流电流源1台 0～200mA可调
3. 数字万用表1块
4. 直流电压表、电流表各1块
5. 电阻5只 510Ω×2；330Ω×1；10Ω×1；1KΩ电位器×1
6. 电阻箱1个 0～9999.99Ω
7. 短接桥和连接导线若干 P8-1和50148
8. 实验用9孔插件方板1块 297mm×300m
四、实验内容
1.含源二端网络的外特性测试
在实验板上按图3-3(a)搭接实验电路，其中负载电阻选用电阻箱（0～
的值，测量含源二端网络999.99Ω）。然后按表3-1中给定的值改变负载电阻R
L
的外特性。将测量数据记入表3-1中。
(b)
图3-3 含源二端网络外特性测试的实验电路
表3-1 含源二端网络的外特性测试
（1）开路电压、短路电流法测定等效电阻
图3-3（a）所示电路中，先断开负载电阻RL，测量A、B两端的开路电压U
OC
；
再短接A、B两端，测量短路电流I
SC ，则二端网络的等效电阻R
=U
OC
/I
SC
。将测
量数据U
OC 、I
SC
记入表3-2中，并计算R
O
。
表3-2 开路电压/短路电流法测量等效电阻
（2
将被测二端网络中的所有独立源I
S 、U
S
都去掉，并在原电压源所接的两点处用
一根导线相连，然后用万用表的欧姆档测定负载R
L
开路后A、B两点间的电阻，
此即为被测网络的等效内阻R
O
。将测量数据记入表3-3中，并与仿真结果相比较。
表3-3 用万用表测定等效电阻
(3)
图3-3（a）所示电路中，调节负载电阻的阻值，同时用电压表监视负载电压，
当电压表的读数等于开路电压U
OC
的一半时，关闭电压源和电流源，将负载电阻从电路中断开，用万用表欧姆档测量负载电阻的阻值。将数据记入表3-4中。
表3-4 半电压法测定等效电阻
3.
在实验板上按图3-3（b）搭接实验电路，调节电压源的电压，使之等于表3-2
中的U
OC 的实测值；等效电阻R
O
选用1KΩ电位器，并调节到表3-2中R
O
的实测
值；负载电阻RL选用电阻箱（0～999.99Ω）。按表3-5中给定的R
L
值，调节负
载电阻的大小，测定负载电压U
AB 和负载电流I
AB
，记入表3-5中。按照表3-1
和表3-5的实测数据作出外特性曲线，对戴维南定理进行验证。
表3-5 含源二端网络等效电路的外特性
五、实验注意事项
1.测量时注意电流表量程的更换。
2. 用万用表欧姆档直接测定二端网络的等效电阻时，所有独立电源都应置零。
电流源置零，就是把电流源从电路中断开即可；电压源置零，就是把电压源先从电路中断开，再用短路线连接该处电路。绝不可将电压源直接短接。
3. 改接线路时，要先关掉电源。
六、预习思考题
1. 在求解戴维南等效电路参数时，作短路试验，测量短路电流I
SC
的条件是什么在本实验中可否直接作负载短路实验
2．实际操作实验前应先计算图3-3（a）电路，以便在测量时可准确地选取电压表、电流表的量程。
3. 说明测定含源二端网络的等效电阻的几种方法，并比较其优缺点。
七、实验报告
1. 根据表3-1和3-5，分别绘出外特性曲线，验证戴维南定理的正确性，并分
析产生误差的原因。
2. 根据各种方法测得的U
OC 与R
O
与预习时电路计算的结果作比较，能得出什么
结论。
3. 归纳、总结实验结果
用proteus做虚拟实验
一、实验目的
1. 验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。
2. 掌握含源二端网络的开路电压和等效电阻的测定方法，并了解各种测量方
法的特点
二、实验原理
1. 戴维南定理
任何一个线性含源的电路，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将该支路从电路中分离出来，把电路的其余部分看作是一个含源二端网络。戴维南定理指出：任何一个线性含源的二端网络，都可以用一个电压源和一个电
阻串联的支路来等效。电压源的电压U
S 等于这个含源二端网络的开路电压U
OC
，
电阻R
O
等于该网络中所有独立源均取0（理想电压源视为短接，理想电流源视
为开路）时的等效电阻。U
OC 和R
O
称为含源二端网络的戴维南等效参数。
2. 含源二端网络的戴维南等效参数的测量方法
含源二端网络的戴维南等效参数中，开路电压的测量比较简单，只要在该二端网络开路时，用电压表直接测量即可。对等效电阻的测量，可以用下列方法：
(1) 开路电压、短路电流测量法在含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U
OC ，然后再将其输出端短路，测其短路电流I
SC
，则
等效电阻为
这种方法虽然比较简便，但是，可能因短路电流过大会损坏电路内部的器件。对于等效电阻较小的二端网络，一般不宜采用。
(2) 两次电压测量法
图3-1所示电路中，第一次先测量A、B两端的开路电压U
OC
；第二次在A、
B端接一个已知的负载电阻R
，测量此时A、B两端的负载电压U。这样，A、B
L
端的等效电阻为
(3) 半电压测量法
图3-2所示电路中，调节负载电阻R
的大小，当负载电压等于被测含源二
L
端网络开路电压的一半时，负载电阻的值即为被测含源二端网络的等效电阻值，即。
图3-1两次电压测量法图3-2半电压测量法
三、实验内容及步骤
实验步骤如下：
(1) 打开 PROTEUS 软件，选中主菜单 view/选项中的 Show grid,使得绘图区域中
出现均匀的网格线，并将绘图尺寸调节到最佳snap。
(2) 在常用工具栏中点击，然后在对象选择器窗口中点击选取对象选择按钮P，打开pick devices,在元件分类categroy中选取相应的分类，查询元件库的结果便显示在results中。从元件库中调出1 个Ground（接地点）和1个simulator primitives Vsource （直流电压源）器件和1个simulator primitives Csource（直流电流源），5 个Resistor （电阻）器件，其中一个是可变电阻，1个sw-DPDT，最后在测量器件库中调个出DC V oltmeter（直流电压表）和DC AMMETER（直流电流表）器件。
(3) 将各元器件的标号、参数值亦改变成与图 3-3 所示一致。
(b)
图3-3 含源二端网络外特性测试的实验电路
(4) 将所有的元器件通过连线连接起来。注意：电压源、电压表的正负极性。
(5) 检查电路有无错误。
(6) 对该绘图文件进行保存，注意文件的类型为design file。
(7) 利用控制键使得开关sw-DPDT将负载RL 接入，将电流表、电压表正确的
接入电路（也可以用电压表和电流表探针方法测量），按下proteus界面左下方
按纽对文件进行仿真。
(8)含源二端网络的外特性测试
按表3-1中给定的值改变负载电阻R
L
的值，测量含源二端网络的外特性。将测量数据记入表3-1中。将该读数记录下来，并填到表 3-1 的相应表格中。
(9) 利用控制键 A 使得开关1个sw-DPDT将负载RL接入和断开，对该绘图文件进行
仿真，进行含源二端网络戴维南等效参数的测定。
（A）开路电压、短路电流法测定等效电阻
图3-3（a）所示电路中，先断开负载电阻RL，测量A、B两端的开路电压U
OC
；
再短接A、B两端，测量短路电流I
SC ，则二端网络的等效电阻R
=U
OC
/I
SC
。将测
量数据U
OC 、I
SC
记入表3-2中，并计算R
O
。
表3-2 开路电压/短路电流法测量等效电阻
（B
将被测二端网络中的所有独立源I
S 、U
S
都去掉，并在原电压源所接的两点处用
一根导线相连，然后用万用表的欧姆档测定负载R
L
开路后A、B两点间的电阻，
此即为被测网络的等效内阻R
O
。将测量数据记入表3-3中，并与仿真结果相比较。
表3-3 用万用表测定等效电阻
(C)
图3-3（a）所示电路中，调节负载电阻的阻值，同时用电压表监视负载电压，
当电压表的读数等于开路电压U
OC
的一半时，关闭电压源和电流源，将负载电阻从电路中断开，用万用表欧姆档测量负载电阻的阻值。将数据记入表3-4中。
表3-4 半电压法测定等效电阻
（10
在按图3-3（b）搭接实验电路，调节电压源的电压，使之等于表3-2中的U
OC
的值；等效电阻R
O 是表3-2中R
O
的值；负载电阻RL选用按表3-5中给定的R
L
值，调节负载电阻的大小，测定负载电压U
AB 和负载电流I
AB
，记入表3-5中。
按照表3-1和表3-5的实测数据作出外特性曲线，对戴维南定理进行验证。
表3-5 含源二端网络等效电路的外特性
四、注意事项
(1)每个电路中均必须接有接地点，且与电路可靠连接（即接地点与电路的连接处有黑色的结点出现）。
(2) 注意调节可变电阻使得其阻值为 0，进行仿真会出问题。
(3)注意电流源和电压源的极性。
(4)验完成后，将保存好的绘图文件另存到教师指定的位置，并结合实验数据完成
实验报告的撰写。
2
。
五、实验拓展
验证戴维宁定理的仿真电路有很多种，同学可通过思考其他的方法来实现。
六、预习要求
1、认真复习戴维宁定理的基本理论。
2、明确实验内容及步骤。
七、思考题
1、写出戴维宁定理的内容。
2、在验证戴维宁定理的两次实验中，在两组测量数据有不符的事实时，分析所产
生的主要原因是怎样造成的。
八、实验报告
1、写出实验名称、实验目的、实验内容及步骤并填写表格。
2、在同一张坐标纸的同一坐标上，画出含源两端网络外部伏安特性曲线与戴维宁
等效电路外部伏安特性的两条曲线。在横坐标及纵坐标均表上数值，如图 4-4 所示。
3、两条外特性曲线共有 10 个点，在每一条曲线上要有 5 个点。
4、回答思考题。
九、给分标准
1、实验名称和目的各为 0.5 分。
2、实验内容和步骤为 4.0 分。
3、每图为 2 分，每个字符为 0.1 分。
4、表为 1 分，每个填空为 0.2 分。
5、思考题每道 1 分，思考题目每个
0.5 分。
图 3-4 两条伏安外特
性曲线图
实验三戴维南定理验证及有源单口网络等效参数的测量
6、在坐标纸上的同一坐标上，画两条伏安外特性曲线，坐标纸为 1 分，图
为 4 分，每一条曲线为 1 分，每一个字符、点均为 0.1 分。
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实验一戴维南定理 班级：17信息姓名：张晨瑞学号：20 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法。 4.初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析方法。 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法。 6.初步掌握Origin绘图软件的应用方法。 二、实验原理 一个含独立源、线性电阻的受控源的一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电子的床帘组合来等效置换，去等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压，其等效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理成为戴维南定理。 三、实验方法 1.比较测量法 戴维南定理是一个等效定理，因此应想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致，即等效前后的外特性是否一致。 实验中首先测量原电路的外特性，在测量等效电路的外特性，最后比较两者是否一致，等效电路中的等效参数的获取，可通过测量得到，并同根据电路结构所推到计算出的结果相比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值。实际值和期间的标称值是有差别的，所有的理论计算应基于器件的实际值。 2.等效参数的获取
等效电压Uoc：直接测量被测电路的开路电压，该电压就是等效电压。 等效电阻Ro：将电路中所有电压源短路，所有电流源开路，使用万用表阻挡测量。 3.测量点个数以及间距的选取 测试过程中测量的点个数以及间距的选取与测量特性和形状有关。对于直线特性，应使测量间距尽量平均，对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测量的点个数以及间距的选取。 为了比较完整地反映特性和形状，一般选取10个以上的测量点。 本实验中由于特性曲线是直线形状，因此测量点应均匀选取。为了办政策亮点分布合理，迎新测量特性的最大值和最小值，再根据点数合理选择测量间距。 4.电路的外特性测量方法 在输出端口上接可变负载（如电位器），改变负载（调节电位器）测量端口的电压和电流。 四、实验仪器与器件 1.计算机一台 2.通用电路板一块 3.万用表两只 4.直流稳压电源一台 5.电阻若干 五、实验内容 1.测量电阻的实际值，填表，并计算等效电源电压和等效电阻 2.Multisim仿真 (1)创建电路； (2)用万用表测量端口开路电压和短路电流，并计算等效电阻； (3)用万用表的Ω挡测量等效电阻，与（2）比较，将测量结果 填入表1中；
戴维南定理 学号：1128403019 姓名：魏海龙班级：传感网技术 一、实验目的： 1、深刻理解和掌握戴维南定理。 2、掌握测量等效电路参数的方法。 3、初步掌握用multisim软件绘制电路原理图。 4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter 等仪表的使用以及DC operating point、paramrter sweep等 SPICE仿真分析方法。 5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使 用。 6、初步掌握Origin绘图软件的应用。 二、实验器材： 计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、电阻若干。 三、实验原理：一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，对 外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置 换，其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压，其等 效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的数日电 阻。 四、实验内容： 1、电路图：
2、元器件列表： 2、实验步骤： （1）理论分析： 计 算等效电压： 电桥平衡。∴=,331131R R R R Uoc=3 11 R R R +=2.6087V 。 计算等效电阻：R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355
（2）测量如下表中所列各电阻的实际值，并填入表格： 然后根据理论分析结果和表中世纪测量阻值计算出等效电源电压和等效电阻，如下所示： Uc=2.6087V R=250.355Ω （3）multisim仿真： a、按照下图所示在multisim软件中创建电路 b、用万用表测量端口的开路电压和短路电流，并计算等 效电阻，结果如下：Us= 2.609V I= 10.42mA R=250.38Ω
戴维南定理实验报告
戴维南定理 班级：14电信学号：1428403003 姓名：王舒成绩：一实验原理及思路 一个含独立源，线性电阻和受控源的二端网络，其对外作用可以用一个电压源串联电阻的. 等效电源代替，其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压，其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a: 等效后的电路图如下b: 测它们等效前后的外特性，然后验证等效前后对电路的影响。 二实验内容及结果
⒈计算等效电压和电阻 计算等效电压：电桥平衡。∴=,33 1131R R R R Θ Uoc=3 11 R R R +=2.609V 。 计算等效电阻：R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ??++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示： -+ Ro=250.335O Ω 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 V120 V R11.8kΩ R2220Ω R112.2kΩ R22270Ω R33330ΩR3270Ω 50% 2 4 J1Key = A XMM1 6 a 1 7 Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据
等效电压Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355Ω 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 62 2.3 31 2.2 9 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 84 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 4 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 63 2.3 3 2.2 91 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 85 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 5
戴维南定理 学号：19 姓名：魏海龙班级：传感网技术 一、实验目的： 1、深刻理解和掌握戴维南定理。 2、掌握测量等效电路参数的方法。 3、初步掌握用multisim软件绘制电路原理图。 4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter 等仪表的使用以及DC operating point、paramrter sweep等 SPICE仿真分析方法。 5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使 用。 6、初步掌握Origin绘图软件的应用。 二、实验器材： 计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、电阻若干。 三、实验原理：一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，对 外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置 换，其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压，其等 效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的数日电 阻。 四、实验内容： 1、电路图：
2、元器件列表： 2、实验步骤： （1）理论分析： 计算等效电压：电桥平衡。 ∴=,331131R R R R Θ Uoc=3 11 R R R +=。 计算等效电阻：R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R = （2）测量如下表中所列各电阻的实际值，并填入表格：
然后根据理论分析结果和表中世纪测量阻值计算出等效电源 电压和等效电阻，如下所示： Uc= R=Ω （3）multisim 仿真： a 、按照下图所示在multisim 软件中创建电路 b 、用万用表测量端口的开路电压和短路电流，并计算等效电阻，结果如下：Us= I= R=Ω c 、用万用表的欧姆档测量等效电阻，与b 中结果比较，将测量结果填入下表中：
戴维南定理和诺顿定理的验证 一、实验目的 1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。 2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。 3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。 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（或称为含源二端网络）。 2、戴维南定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替，此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。 3、诺顿定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流I SC，其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。 4、有源二端网络等效参数的测量方法 U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数，可由实验测得。 （一）开路电压U OC的测量方法 （1）可直接用电压表测量。 （2）零示法测U OC 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图3-1所示。 零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有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3-1 图3-2 （二）等效电阻R0的测量方法 （1）开路电压、短路电流法测R0
戴维南定理实验报告 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握和测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。 4.初步掌握Multisim软件中的Multmeter,Voltmeter,Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point，Parameter等SPICE仿真分析方法。 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。 6.初步掌握Origin绘图软件的使用。 二、实验原理 三、一个含独立源，线性电阻和受控源的 一端口网络，对外电路来说，可以用一个 电压源和电阻的串联组合等效置换、其等 效电压源的电压等于该一端口网络的开路 电压，其等效电阻等于将该一端口网络中 所有独立源都置为零后的的输入电阻，这 一定理称为戴维南定理。如图实验方法 1．比较测量法 2．戴维南定理是一个等效定理，因此想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致，即等效前后的外特性是否一致。 3．整个实验过程首先测量原电路的外特性，再测量等效电路的外特性。最后进行比较两者是否一致。等效电路中等效参数的获取，可通过测量得到，并同根据 电路结构所推导计算出的结果想比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值，实际值和器件的标称值是有差别的。 所有的理论计算应基于器件的实际值。 4．等效参数的获取 5．等效电压Uoc:直接测量被测电路的 开路电压，该电压就是等效电压。 6．等效电阻Ro：将电路中所有电压源 短路，所有电流源开路，使用万用 表电阻档测量。本实验采用下图的 实验电路。 7．电路的外特性测量方法8．在输出端口上接可变负载（如电位器），改变负载（调节电位器）测量端口的电压和电流。 9．测量点个数以及间距的选取 10．测试过程中测量点个数以及间距的选取，与测量特性和形状有关。对于直线特性，应使测量点间隔尽量平均，对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目 的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测 量点个数及间距的选取。 四、实验注意事项 1.电流表的使用。由于电流表内阻很小，放置电流过大毁坏电流表，先使用大量程（A） 粗侧，再使用常规量程（mA）。
实验四戴维南定理 一、实验目的 1、验证戴维南定理 2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。 二、实验原理 戴维南定理指出：任何一个线性有源一端口网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压Uoc，其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req，见图4－1。 图4－ 1 图4- 2 1、开路电压的测量方法 方法一：直接测量法。当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv 略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。 方法二：补偿法。其测量电路如图4－2所示，E为高精度的标准电压源，R为标准分压电阻箱，G为高灵敏度的检流计。调节电阻箱的分压比，c、d两端的电压随之改变，当Ucd=Uab 时，流过检流计G的电流为零，因此
Uab＝Ucd =[R2/（R1+ R2）]E＝KE 式中 K= R2/（R1+ R2）为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时I G= 0，不消耗电能，所以此法测量精度较高。 2、等效电阻Req的测量方法 对于已知的线性有源一端口网络，其入端等效电Req可以从原网络计算得出，也可以通过实验测出，下面介绍几种测量方法： 方法一：将有源二端网络中的独立源都去掉，在ab端外加一已知电压U， 测量一端口的总电流I总则等效电阻 Req= U/I总 实际的电压源和电流源具有一定的内阻，它并不能与电源本身分开，因此在去掉电源的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。 方法二：测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻 Req= Uoc/Isc 这种方法适用于ab端等效电阻Req较大，而短路电流不超过额定值的情形，否则有损坏电源的危险。 图4 – 3 图 4－4 方法三：两次电压测量法 测量电路如图4－3所示，第一次测量ab端的开路Uoc，第二次在ab端接一已知电阻RL （负载电阻），测量此时a、b端的负载电压U，则a、b端的等效电阻Req为：
戴维南定理（有源二端网络等效参数的测定） 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办法。 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，则可以将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或者称为含源——端口网络）。 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s E 等于这个有源二端网络的开路电压oc U ，其等效内阻0R 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）时的等效电路。 oc U 和0R 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oc U ，然 后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流sc I ，则内阻为：sc oc I U R =0 （2） 伏安法 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示，根据外特性曲线求出斜率 ?tan 则内阻： sc oc I U I U R =??= =?tan 0 用伏安法，主要是测量开路电压及电流为额定值N I 时的输出端电压N U ，则内阻为： N N oc I U U R -= 若二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。
（3）半电压法 如图3-2所示，当负载电压为被测网 络开路电压的一半时，负载电阻（由 电阻箱的读数确定）即为被测有源二 端网络的等效内阻值。 （4）零示法 在测量具有高内阻有源二端网络的 开路电压时，用电压表直接测量会造 成较大的误差，为了消除电压表内阻 的影响，往往采用零示测量法，如图 3-3所示。 零示法测量原理是用一低内阻的稳 压电源与被测有源二端网络进行比 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”，然后电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为有源二端网络的开路电压。 三、实验设备
南京信息工程大学 实验（实习）报告 1．实验目的： 熟悉和掌握多功能电表（万用表）、电流表、电压表的使用方法和测量方法。 2．实验内容： 通过试验验证戴维南定理的正确性，并借助多功能电表（万用表）测量等效电阻、戴维南等效电压。 3．实验步骤： （1）完成上述连线后，启动电源开关，并记录电流表和电压表的读数 U= 2.371V ，I= 5.045mA （2) 求A 、B 两端开路电压th E 和等效电阻th R 。首先将L R 电阻两端开路，用万用表电压挡测量A 、B 两端的开路电压 th E ；在L R 电阻两端开路的同时，再将电池短路，用万用表欧姆挡测量A 、B 两端等效电阻th R th E = 3.8095V ，th R =285.1
（3）得到上述测量值th E 、th R 后，将电阻L R 和th E 、th R 、电流表、电压表重新连线，画出下图电路，启动电源开关，记录电流表和电压表的读数 U=2.371 V ，I= 5.045mA 4．实验分析和总结 由上述实验步骤可以证明戴维南定理的正确性，戴维南原理正确，即任何有缘二端口网络均可等效为一个电压源和一个电阻串联组合，其中电压源U 大小就是有源二端电路的开路电压Uo ；电阻R 大小是有源二端电路除去电源的等效电阻R0。 该实验很好的反映了戴维南定理的实际应用，EWB 是较好电路仿真工具，软件能很方便的进行很多原理的仿真，这对我们今后的工作有很大的帮助。通过一节课的上机实验练习及本次报告的书写，我深深的发现了自身的不足，需要继续健身了解该软件，并不断练习巩固，不断总结经验，在一次次试验中得出模拟数据，能够更好地用于实际电路中。
实验1 戴维南定理 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。 4.初步掌握Multisim软件中的Multimeter、V oltmeter、等仪表的使用以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析法。 5.掌握电路板的焊接技术及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。 6.掌握origin绘图软件的使用。 二、实验原理 戴维南定理：任何线性有源（独立源、受控源）一端口网络对外电路来说，都可以用一个电压源Us与电阻R0 串联的等效电路替换。其中电压源US大小就是有源二端电路的开路电压UOC；电阻RO大小是有源二端电路除去电源的等效电阻RO 。 三、实验器材与仪器 计算机一台；通用电路板一块；万用表两只；直流稳压电源两只；电阻若干 四、实验方法 1.比较测量法 首先测量原电路的外特性，再测量等效电路的外特性。最后比较两者是否一致。 2.等效参数的获取
等效电压Uoc:直接测量被测电路的开路电压。 等效电阻Ro：将电路中所有独立电压源短路，所有电流源开路，用万用表电阻档测量。 3.测量点个数及间距的选取 （测量点个数及间距的选取，与测量特性和形状有关。对于直线特性，应使测量间距尽量平均，对于非线性的特性应在变化陡峭处多测一些。且一般选取10个点以上） 本实验均匀选取。且应该先选取最大最小值然后均匀选取。 4.电路的外特性测量方法 在输出端口上改变R7的大小，测量端口电压和电流。 实验电路图 五、实验内容与数据记录 1.测量电阻的实际值。填入下表。
实验三 基尔霍夫定律、戴维南定理的的验证 一、实验目的 1. 加深对基尔霍夫定律、戴维南定理的理解。 2. 加深对参考方向、等效电路概念的理解。 3. 进一步熟悉直流稳压电源、万用表的使用。 二、实验仪器及设备 电工实验箱、直流稳压电源、万用表 三、实验原理 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL ）和电压定律（KVL ）。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI ＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU ＝0。 戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc ， 其等效内阻R 0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。 四、实验内容及步骤 1. 基尔霍夫定律的验证 ⑴验证KCL 定律，在图3-1所示电路中，任选一个节点，测量流入流出节点的各支路电流数值和方向，记入表3-1. ⑵验证KVL 定律，在图3-1所示电路中，任选一回路，测量回路内所有支路的元件电压值和电压方向，对应记入表3-1。 图3-1 2. 验证戴维南定理 ⑴在图3-2所示电路中，测量有源二端网络的开路 电压U oc （1-1′）。 ⑵在图3-2所示电路中，测量有源二端网络的等效电阻R 0。 ⑶验证戴维南定理, 理解等效概念 1〉戴维南等效电路外接负载。首先组建戴维南等效电路，即用外电源Us2（其值调到U oc 值）与戴维南等效电阻R 0相串后，外接R L =100Ω的负载，然后测电阻R L 两端电压U RL 和流过R L 的电流值I RL ，记入表3-2。 2〉原有源二端网络1-1′外接负载。同样接R L =100Ω的负载，测电压U RL 与电流I RL ，结果记入表3-2，与1〉测试结果进行比较，验证戴维南定理。 五、数据记录与分析 表3-1基尔霍夫定律的验证 图3-2 120Ω 360Ω 240Ω 180Ω
戴维南定理 班级：14电信学号：1428403003 姓名：王舒成绩：一实验原理及思路 一个含独立源，线性电阻和受控源的二端网络，其对外作用可以用一个电压源串联电阻的. 等效电源代替，其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压，其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a: 等效后的电路图如下b: 测它们等效前后的外特性，然后验证等效前后对电路的影响。 二实验内容及结果 ⒈计算等效电压和电阻
计算等效电压：电桥平衡。∴=,33 11 31R R R R Uoc=311R R R +=2.609V 。 计算等效电阻：R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示： -+ Ro=250.335O Ω 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 V120 V R11.8kΩ R2220Ω R112.2kΩ R22270Ω R33330ΩR3270Ω RL 4.7kΩ Key=A 50% 2 4 J1Key = A XMM1 XMM2 6 a 1 7 Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据 等效电压Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355Ω
原电路数据 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 62 2.3 31 2.2 9 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 84 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 4 等效电路数据 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 63 2.3 3 2.2 91 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 85 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 5
实验四 戴维宁定理的验证实验 一、实验目的 1、通过实验验证戴维宁定理。 2、加深对等效电路概念的理解。 二、实验原理 戴维宁定理：在任何一个线性有源电路中,如果只研究其中一个支路电压、电流时，可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络如图4-1(a) 所示。任何有源二端网络对外的作 （a ） （b ） 图4 -1 有源二端网络等效电路 用可用一个为U es 的理想电压源和内阻R 0串联的电源来等效代替见图4-1(b)。等效电源的理想电压源U es 就是有源二端网络的开路电压U OC ，即将负载断开后a 、b 两端之间的电压。等效电源的内阻R 0等于有源二端网络中所有电源均除去(将各个理想电压源短路，即其电压为零；将各个理想电流源开路，其电流为零)后所得到的无源网络的内阻。这个定理称为戴维宁定理。 三、实验内容及步骤 如图4-2所示，端子a ，b 左侧部分为一个有源二端网络，R L 是外部负载。依据戴维宁定理，测得a ，b 两端的开路电压U OC 和等效内阻R 0以后将数据代入图4-1（b ）内，如果两个电路在负载R L 上产生的电流I 相等，即可验证戴维宁定理。本次实验中，负载R L 以可变电阻代替，可以通过测量多组数据验证定理的正确性。 图4-2 戴维宁定理验证电路图 实验步骤如下： (1) 打开EWB 软件，选中主菜单Circuit/Schematic Options/Grid 选项中的Show grid ，使得 绘图区域中出现均匀的网格线，并将绘图尺寸调节到最佳。 (2) 在Sources 元器件库中调出1个Ground （接地点）和1个Battery （直流电压源）器件， 从Basic 元器件库中调出5个Resistor （电阻）、1个Potentiometer （可变电阻）、5个Switch （开关）器件，从Indicators 元器件库中调出1个V oltmeter （电压表）、1个Ammeter （电流表）器件，最后从Instruments 元器件库中调出1个Multimeter （多用表）器件，按图4-3所示排列好。 (3) 将各元器件的标号、参数值亦改变成与图4-3所示一致。 R L R L R U +- 5 4 R L I
戴维南定理及其应用实验报告书 戴维南定理及其应用 一、实验目的 1、掌握戴维南定理及其应用方法。 2、验证戴维南定理。 二、实验器材 直流电压源 1个 电压表 1个 电流表 1个 电阻 4个 三、实验原理 在电路理论中等效电路定理具有非常重要的意义，它包括戴维南定理和诺顿定理。戴维南定理可描述为：任何一个线性单端口电路N （如图2-5-1（a ）所示），它对外电路的作用，都可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效，这个等效电路称为戴维南等效电路（也称为等效电压源），见图2-5-1（b ）所示。其中，该等效电压源的电压值等于单端口电路N 在端口处的开路电压U OC ；电阻R O 等于单端口电路N 内所有独立源为零的条件下，从端口处看进去的等效电阻。电阻R O 也称为戴维南等效电阻。 (a) (b) 图2-5-1 戴维南等效电路原理
(a)(b) (c)(d)R U OC 图2-5-2 戴维南等效电路 图2-5-2（a）给出了一个线性单端口电路，其中，R L为负载。首先求该电路的戴维南等效电阻R O。将该电路的电压源短路，见图2-5-2（b），可求得 R O=R1//R2+R3=25Ω+50Ω=75Ω 其次，求端口ao处的开路电压U OC=6V（见图2-5-2（c））。所以该电路的等效电路见图2-5-2（d）所示。 四、实验步骤 1. 单端口电路测试 按图2-5-3连线，电源电压设置为12V。按表2-5-1中给出的数据改变R L之值，测量负载电阻R L的电压U L和流过电阻R L的电流I L，并填写表2-5-1。 图2-5-3 单端口电路 表2-5-1单端口电路的测量数据 2. 等效电路测试 按图2-5-4连线，电源电压设置为6V。按表2-5-2中给出的数据改变R L之值，测量负载电阻R L的电压U L和流过电阻R L的电流I L，并填写表2-5-2。
实验5 戴维南定理的验证 一、实训目的 1. 验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。 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. 任何具有两个出线端的部分电路称为二端网络。若网络中含有电源称为有源二端网络，否则称为无源二端网络。 戴维南定理：任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc ， 其等效内阻R 0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。 诺顿南理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流Is 等于这个有源二端网络的短路电流I SC ，其等效内阻R 0定义同戴维南定理。 Uoc （Us ）和R 0或者I SC （I S ）和R 0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、短路电流法测R 0 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Uoc ，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc ，则等效内阻为 Uoc R 0＝ ── Isc 如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。 (2) 伏安法测R 0 图5-1有源二端网络外特性曲线 用电压表、电流表测出有源二端网 络的外特性曲线，如图5-1所示。 根据 外特性曲线求出斜率tg φ，则内阻 △U U oc R 0＝tg φ＝ ──＝── △I Isc 也可以先测量开路电压Uoc ， 图5-2半电压法测R 0电路 再测量电流为额定值I N 时的输出 U oc －U N 端电压值U N ，则内阻为 R 0＝──── I N (3) 半电压法测R 0 如图5-2所示，当负载电压为被测网络开 U I A B I U O ΔU ΔI φ sc oc c /2
电工与电子实验指导书 信息科学与工程学院 2009.2
目录 实验一电路元件伏安特性的测绘 (1) 实验二叠加原理的验证 (5) 实验三戴维南定理验证 (9) 实验四电源的等效变换 (13) 实验五单级放大器 (17) 实验六放大器的动态参数测量 (27) 实验七编码器设计 (32) 实验八译码器设计 (37) 实验九加法器设计 (45) 附录Ⅰ用万用电表对常用电子元器件检测 (45) 附录Ⅱ电阻器的标称值及精度色环标志法 (77)
实验三戴维南定理验证 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、原理说明 1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中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（或称为含源一端口网络）。 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U OC，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。 2．等效电源定理 任何一个线性有源二端网络，总可以用一个理想电压源和一个等效电阻相串联来代替，其理想电压源的电压等于该网络的开路电压U oc，等效内阻等于该网络中所有独立源为零时的等效电阻R0。 (1) 开路电压的测试方法 ①一般情况下，把外电路断开，选万用表电压档测其两端电压值，即为开路电压。若电压表内阻远大于被测网络的等效电阻，其测量结果相当精确。若电压表内阻较小，则误差很大，必须采用补偿法。 ②补偿法：如图2.1所示，外加U s和R构成补偿电路，调节R的值，使检测计G指示为零，此时电压表指示的电压值即为开路电压U oc。 （2）等效电阻R0 (内阻)的测试方法 ①用欧姆表测：若电源能与其内阻分开，则可将电源除去后用欧姆表测出电阻值。若电源与其内阻分不开(如干电池)就不能用此法。 ②测量网络两端的开路电压U oc及短路电流I s。按R0=U oc/I s计算出等效电阻。此法适用于网络两端可以被短路的情况。(建议该实验用此方法测R0)。 ③外加电压U0，测其端电流I，按R0 = U0／I计算，用这种方法时，应先将有源二端
戴维南定理 学号：姓名：成绩: 一实验原理及思路 一个含独立源，线性电阻和受控源的二端网络，其对外作用可以用一个电压源串联电阻的 等效电源代替，其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压，其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a 等效后的电路图如下b所示 测它们等效前后的外特性，然后验证等效前后对电路的影响。 实验内容及结果 1?计算等效电压和电阻 计算等效电压：畀豊，电桥平衡。Uoc = RI R1R3 =2.6087V。 J1 R1 R2 I V1 20 V T 1.8k Q R11 2 ―*| 2.2k Q 220 Q R22 AA/V 270 Q Key = A L_ <4.7k Q W Key=A 50% R33 330 Q R3 270 Q XMM2 XMM1 R4 几50% Key=A
2.用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如 下图所示 Ro=250.335 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 Uo=2.609V 3.用 Multisim 仿 真数据 等效电压 Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355欧姆 原电路数据 V1 20 V R1 1.8k Q R2 AA/V 220 Q J1 Q ------ O ------ Key = A XMM2 R11 -WV- 2.2k Q R33 330 Q 0 R22 ■AAAr 270 Q XMM1 50% 计算等效电阻: R= f r 1 R2 + 1 R22 + 1 1 1 1 + + < R1 R3 丿 < R11 R33 =250.355 仿真验证戴维南定理 1 1 s
实验三 戴维南定理 一．实验目的 1．验证戴维宁定理的正确性，加深对该定理的理解； 2．掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二．实验原理 1．戴维宁定理 戴维宁定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替，其中：电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接，电流源开路)后的等效电阻R O 。 U S 、R S 和I S 、R S 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，用电压表直接测其输 出端的开路电压U OC , 然后再将其输出端短路，测其短路 电流I S Ｃ，且内阻为： SC OC S I U R = 。 若有源二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。 (2)伏安法 一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的 外特性曲线，如图2－1所示。开路电压为U OC ，根据 外特性曲线求出斜率tg φ，则内阻为： I U R ??==φtg S 。 另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ，以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压 U N ，如图2－1所示，则内阻为：N N OC S I U U R -= 。 (3)半电压法 如图2－2所示，当负载电压为被测网络开路电压U OC 一半时，负载电阻R L 的大小 （由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻R S 数值。 (4)零示法 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误
湖北科技学院计算机科学与技术学院 《电路与电子技术》实验报告 学号 姓名 实验日期： 实验题目：戴维南定理的验证 【实验目的】 1. 验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 【实验器材】 数字万用表，实验电路箱，导线若干 【实验原理】 戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us 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。 【实验内容与记录】 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R0 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Uoc 然后再将其输出端短路 用电流表测其短路电流Isc 则等效内阻为R0= Isc Uoc ， 如果二端网络的内阻很小 若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件 因此不宜用此法。 (2) 伏安法测R0 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线 ，根据 外特性曲线求出斜率tan α, 则内阻 Ro= tan α= Isc Uoc 也可以先测量开路电压Uoc, 再测量电流为额定值IN 时的输出 端电压值UN,则内阻为 R0=In Un Uoc 。 (3) 半电压法测R0 当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。 4) 零示法测UOC 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时 用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内 阻的影响，往往采用零示测量法，零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比 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。
HUNAN UNIVERSITY 电路分析实验 学生姓名甘昆禄 学生学号201608010520 专业班级智能1601 指导老师陈华李涛 完成日期2018.11.12
实验九戴维南和诺顿定理的验证 一、实验题目 戴维南和诺顿定理的验证。 二、实验目的 1.学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法，用实验方法测定有源二端网络N的开路电压和输入端等效电阻 2.加深对戴维南诺顿定理的理解，用实验方法验证戴维南诺顿定理 三、实验原理 1.戴维南定理： 任何一个线性含源端口网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换；此电压源的电压等于外电路断开时端口处的开路电压u oc，而电阻等于端口的输入电阻（或等效电阻R eq）。 2.诺顿定理 任何一个含源线性端口电路，对外电路来说，可以用一个电流源和电导(电阻)的并联组合来等效置换；电流源的电流等于该端口的短路电流，而电导(电阻)等于把该端口的全部独立电源置零后的输入电导(电阻)。
四、实验内容 验证戴维南定理： 自己设计一个有源二端网络，通过仪表测量其开路电路和短路电流，将其用戴维南或诺顿等效电路代替，并与理论计算值相比较。 原电路： 开路电压 由图的开路电压Uoc为11.99V； 短路电流：
短路电流为Ioc：11.99mA; 计算的Ro = Uoc/Ioc = 1K欧 则戴维南等效电路为： 由上可知，计算结果与测量结果相符，误差为（5.994 –5.992）/ 5.994 = 0.03%，误差内等效电路在负载上引起的响应与原电路相同，验证了戴维南定理。 验证诺顿定理： 证明方法与戴维南定理相似 原电路：
戴维南定理 学号： 姓名： 成绩： 一 实验原理及思路 一个含独立源，线性电阻和受控源的二端网络，其对外作用可以用一个电压源串联电阻的 等效电源代替，其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压，其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a 50% 等效后的电路图如下b 所示 50% 测它们等效前后的外特性，然后验证等效前后对电路的影响。 二 实验内容及结果 ⒈计算等效电压和电阻 计算等效电压：电桥平衡。∴=,33 113 1R R R R Uoc= 3 11R R R +=2.6087V 。
计算等效电阻：R= ????? ? ? ?++ + ????? ? ? ?++ 3311111 221 31111 21 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示 Ro=250.335 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 50% Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据 原电路数据
-1012 345 678电流/m A 电压/V
通过OriginPro 软件进行绘图，两条线基本一致。 2 4 6 8 电流/m A 电压/V 由上面的数据及图线得知等效前后不影响电路的外特性，即验证了戴维南定理。 三 结论及分析 本实验，验证了戴维南定理即等效前后的电路的外特性不改变。 进行板上实验时，存在一定的误差，而使电路线性图不是非常吻合。可能是仪器的误差，数据不能调的太准确，也可能是内接和外接都有误差。 本实验最大的收获是学会用一些仿真软件，去准确的评估实际操作中的误差。 改进的地方是进行测量时取值不能范围太窄，要多次反复测量以防实验发生错误。
实验一：戴维南定理 学号：1528406027 姓名：李昕怡成绩： 一、实验目的 1．深刻理解和掌握戴维南定理. 2．掌握测量等效电路参数的方法. 3．初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法. 4．初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分 析方法. 5．掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法. 二、实验原理及思路 实验基本原理：一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换，其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压，其等效电阻等于将该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理称为戴维南定理。 实验原理图如下：
测试等效电压方法：直接用万用表电压档测量被测电路的开路电压。 测试等效电阻的方法：将电路中所有电压源短路，所有电流源开路，用万用表电阻档测量。 验证思路及方法：首先测量原电路的等效电压和等效电阻，加上负载后改变负载的值测量负载电流和负载电压。然后，以等效电压为电压源，等效电阻为电路电阻，加上相同的负载，改变负载的值测量负载电流和负载电压。比较两电路负载电流和负载电压的值，若相同，则戴维南定理得证。 三、实验内容及结果 1.计算等效电压和等效电阻 u oc=2.6V，R o=250 Ω 2.用Multisim绘制原理图 3.测量方法 等效电压：点击开始仿真，将XMM1调至电压档读出数据； 等效电流：点击开始仿真，将XMM1调至电流档读出数据； 等效电阻：将电压源短路，点击开始仿真，将XMM1调至电阻档读出数据。 4.测量结果 等效电压测量值：