有源二端网络等效参数的测定

实验一 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定一．实验目的1．验证戴维宁定理、诺顿定理的正确性，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：SCOCS 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1-1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：IUR ∆∆==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1-1所示，则内阻为：NNOC S I U U R -=。

(3)半电压法如图1-2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差，U U NI NU I UI SC图6-1V 图6-2U SU OCU OC有源网络V有源网络图1-1图1-2为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图1-3所示。

零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压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，测量此时恒压源的输出电压U ，即为被测有源二端网络的开路电压。

实验三有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1．学习有源二端网络的开路电压和入端电阻的测量方法。

2．分析负载获得最大功率的条件。

3．理解戴维南定理。

二、实验原理与方法1．戴维南定理戴维南定理指出，任何一个含源线性二端网络，对其外部而言，都可以用一个电压源与电阻相串联的组合来等效代替。

如图1所示，该电压源的电压等于二端网络的开路电压Ｕ，该电阻等于网络内部所有独立电压源短路、独立电流源开路（即成为线性无源二端网络，OC如图2所示）时的入端等效电阻R i。

图1 戴维南定理等效电路图2 含源线性二端网络的开路电压和无源线性二端网络的入端等效电阻2．开路电压ＵOC的测量方法（1）直接测量法当含源线性二端网络的入端等效电阻R i较小，与电压表的内阻相比较可以忽略不计时，可以用电压表直接测量该网络的开路电压ＵOC。

（2）补偿法当含源线性二端网络的入端电阻R i较大时，采取直接测量法的误差较大，若采用补偿法测量则较为准确。

测量方法如图3所示，图中虚线方框内为补偿电路，Ｕ为直流电源，滑线变阻器RP接为分压器，G为检流计。

将补偿电路的两端A′、B′与S被测电路的两端Ａ、Ｂ相连接，调节分压器的输出电压，使检流计的指示为零，此时电压表所测得的电压值就是该网络的开路电压ＵOC。

由于此时被测网络相当于开路，不输出电流，网络内部无电压降，所以测得的开路电压较直接测量法准确。

图3 补偿法测量网络开路电压的电路3．入端等效电阻R i的测量方法（1）外加电源法将含源线性二端网络内部的电源去除，且电压源作短路、独立电流源作开路处理，•使其成为线性无源二端网络，然后在其Ａ、Ｂ二端加上一合适的电压源ＵS （图4）•，测量流入网络的电流Ｉ，则网络的入端等效电阻为R i＝ＵS/Ｉ。

如果无源二端网络仅由电阻元件组成，也可以直接用万用电表的电阻挡去测量R i。

因为在实际上网络内部的电源都有一定的内阻，当电源被去掉的同时，其内阻也被去掉了，这就影响了测量的准确性。

实验一 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定一．实验目的1．验证戴维宁定理、诺顿定理的正确性，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．戴维宁定理和诺顿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 。

诺顿定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电流源I S 和一个电阻R S 并联组成的实际电流源来代替，其中：电流源I S 等于这个有源二端网络的短路电源I SC , 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：SCOCS 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1-1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：IUR ∆∆==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1-1所示，则内阻为：NNOC S I U U R -=。

(3)半电压法如图1-2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。

UU N U(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差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图1-3所示。

戴维宁定理——有源⼆端⽹络等效参数的测定电路理论基础实验报告实验五戴维宁定理——有源⼆端⽹络等效参数的测定刘健阁指导教师杨智中⼭⼤学信息科学与技术学院⼴东省⼴州市510006实验时间地点：2014年4⽉14⽇中⼭⼤学东校区实验中⼼C103实验⽬的：1. 验证戴维宁定理的正确性；2. 掌握测量有源⼆端⽹络等效参数的⼀般⽅法。

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）。

戴维宁定理指出：任何⼀个线性有源⽹络，总可以⽤⼀个等效电压源来代替，次电压源的电动势E S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都置零（理想电压源短路，理想电流源开路）时的等效电阻。

U OC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U OC，然后再⽤电流表直接接到输出端测其短路电流I SC，则内阻R0=U OC/I SC。

（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所⽰。

根据外特性曲线求出斜率tanФ，则内阻R0=tanФ=ΔU/ΔI=U OC/I SC。

伏安法主要测量开路电压及电流为额定值I N时的输出端电压U N，则内阻R0=(U OC-U N)/I N。

若⼆端⽹络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。

（3）半电压法如图所⽰，当负载电压为被测⽹络开路电压⼀半时，负载电阻RL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，采⽤零⽰测量法，如图所⽰。

⽰零法原理是⽤⼀低内阻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。

实验二 戴维南定理和诺顿定理的验证 ──有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，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。

诺顿定理指出：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用电压表、电流表测出有源二端网 图8-1 络的外特性曲线，如图8-1所示。

根据 外特性曲线求出斜率tg φ，则内阻 △U U ocR 0＝tg φ＝ ──＝── 。

△I Isc也可以先测量开路电压Uoc ，再测量电流为额定值I N 时的输出图8-2U 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8-2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U I ABI UOΔUΔIφscoc c /2确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。

有源二端网络等效参数的测量有源二端网络等效参数的测量一、引言有源二端网络是电子电路中常见的元件，其等效参数的测量对于电路的分析和设计具有重要意义。

在实际应用中，由于有源二端网络的复杂性，其等效参数的测量往往面临一定的困难。

本文旨在探讨有源二端网络等效参数的测量方法，为相关领域的从业人员提供一定的参考。

二、有源二端网络等效参数的概述有源二端网络是指在两个端口之间存在一个或多个有源元件（如电压源、电流源等）的网络。

其等效参数主要包括电阻、电容、电感等。

这些参数描述了网络的基本特性，对于电路的分析和设计具有重要意义。

三、有源二端网络等效参数的测量方法1.直流电阻的测量直流电阻是有源二端网络的一个重要参数，可以通过测量网络的端口电压和端口电流来计算。

具体方法如下：（1）将网络的输入端口短路，输出端口接上一个可调电阻；（2）调节可调电阻，使输出端口电压为零；（3）测量此时输入端口的电流I；（4）根据欧姆定律，计算网络的直流电阻R=U/I。

2.交流阻抗的测量交流阻抗是有源二端网络在交流信号作用下的等效阻抗，可以通过测量网络的端口电压和端口电流来计算。

具体方法如下：（1）将网络的输入端口接入一个正弦波信号源；（2）测量输入端口和输出端口的电压和电流；（3）根据电压和电流的值，计算网络的交流阻抗Z=U/I。

3.电容和电感的测量电容和电感是有源二端网络的另外两个重要参数，可以通过测量网络的端口电压和端口电流来计算。

具体方法如下：（1）将网络的输入端口接入一个正弦波信号源；（2）测量输入端口和输出端口的电压和电流；（3）根据电压和电流的值，计算网络的阻抗模|Z|和相位角θ；（4）根据阻抗模和相位角的关系，计算网络的电容C和电感L。

其中，C=1/(2πf|Z|cosθ)，L=|Z|sinθ/(2πf)。

四、测量误差的分析与修正在实际测量中，由于仪器误差、连接误差等因素的影响，测量结果往往存在一定的误差。

为了减小误差，可以采取以下措施：1.选择高精度的仪器进行测量；2.尽量减少连接误差，如使用高质量的连接线和接插件；3.对测量结果进行修正，如采用多次测量取平均值的方法。

有源二端网络等效参数的测量有源二端网络是指网络中存在有源元件，例如电压源、电流源等，它们能够提供活动的或者被动的能量转换。

等效参数方法是一种测量有源二端网络性质的常用方法，其基本原理是通过测量网络的输入输出关系，确定其等效参数。

测量有源二端网络等效参数的步骤如下：1.测量开路电压：将网络的输出端短路，记录输入端的电压，这个电压即为开路电压。

开路电压可以通过电压表测量得到。

2.测量短路电流：将网络的输入端断路，记录输出端的电流，这个电流即为短路电流。

短路电流可以通过电流表测量得到。

3.计算输入等效电阻：输入等效电阻是指当在输入端施加一个电压时，在网络输入端可以观察到的电流。

根据欧姆定律，输入等效电阻可以通过开路电压与输入电流的比值来计算。

4.计算输出等效电阻：输出等效电阻是指当在输出端测量到一个电流时，在网络输出端可以观察到的电压。

根据欧姆定律，输出等效电阻可以通过输出电压与短路电流的比值来计算。

5.测量输入导纳：输入导纳是指当网络输入电压发生微小变化时，网络输入端所产生的电流变化率。

输入导纳可以通过测量输入电流随输入电压的变化率来计算。

6.测量输出导纳：输出导纳是指当网络输出电流发生微小变化时，网络输出端所产生的电压变化率。

输出导纳可以通过测量输出电压随输出电流的变化率来计算。

通过以上步骤，可以得到有源二端网络的等效参数，例如输入等效电阻、输出等效电阻、输入导纳、输出导纳等。

这些等效参数可以帮助我们更好地理解有源二端网络的特性，并进行更精确的电路设计与分析。

需要注意的是，在实际测量中，有时会遇到网络非线性、频率依赖等问题，这些问题可能会对等效参数的测量产生影响。

因此，在进行等效参数测量时，需要仔细考虑测量条件，并采取合适的补偿方法，以提高测量的准确性和可靠性。

总之，有源二端网络等效参数的测量是电路分析与设计的重要一环，能帮助我们准确描述网络的特性与行为，并为电路设计提供参考依据。

通过上述测量方法，我们可以得到网络的等效参数，并进一步应用于电路分析、模拟与数字设计等领域。

戴维南定理──有源二端网络等效参数的测定
一、实验目的
1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，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。

Uoc（Us）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
(3) 半电压法测R0
如图4-2 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。

图4-3
(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，如图4-3 所示.。

实验2-戴维南定理和诺顿定理的验证——有源⼆端⽹络等效参数的测定实验报告专业班级：计算机1601/1602 实验⽇期：学⽣姓名：李⾬珈学号：班级:计算1601 成绩：实验名称：戴维南定理和诺顿定理验证 1、实验⽬的（1）验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，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。

2、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：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S U 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（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。

诺顿定理指出：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S I 等于这个有源⼆端⽹络的短路电流SC I ，其等效内阻0R 定义同戴维南定理。

OC U （S U ）和0R 或者SC I （S I ）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、短路电流法测0R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OC U ，然后再将其输出端短路，⽤电流表测0R SCOCI U =其短路电流SC I ，则等效内阻为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0R2OC图-2⽤电压表、电流表测出有源⼆端⽹络的外特性曲线，如图-1所⽰。

根据外特性曲线求出斜率Φtg ，则内阻0R =Φtg =SCOCI U I U =??，也可以先测量开路电压OC U ，再测量电流为额定值N I 时的输出端电压值N U ，则内阻为0R =NNOC I U U -。

（3）半电压法测0R如图-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。