含源一端口电路ppt

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实验原理与说明

有源一端口网络的外特性，可以用一个实际的电压源模型 的外特性来代替，如下图所示。其伏安关系为。 U=US-RSI
I
有源 一端 口网 络

RS
U
I

US
U

US
U

0
I SC
US RS
I
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实验原理与说明

当将一个含源一端口网络采用如图1-3所示连接电路，外 接负载为可调电阻R，当R从0 ～之间调节，分别测得不 同电阻值下的电流、电压，即可测得上述有源一端口网络 的外特性。如图1-4所示。其中，一端口网络的内阻为

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1
1 RC
u1dt
0
为使 u2<< uR ，即 故 = RC 很大
i dt R i C
t
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仿真示例
创建如图10-4所示的仿真实验电路。信号发生
器设置为方波，
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仿真示例
调节示波器参数，观察充放电波形。如图10-6
所示。 方法：打开开关，按“暂停”按钮。
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仿真示例
u2 R i RC duC dt RC du1 dt
0
u2 (t )
T
2T
3T
4T
t
为使 u2<< uC ，即 故 = RC 很小
R i
i dt C
1
0
T
2T
3T
4T
t
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实验原理与说明
零输入响应、零状态响应、时间常数
uC
零状态响应
1 S

US
63.2 0 0

uoc 1V 211 22 2 4(2V 4)4V
图4－22
为求isc,将单口短路，并设isc的参考方向由 a指向 b，如 图(b)所示。
isc i1 i21 1 V 2 2 ( 22 4 1 4 )V 20 .5 A
为求Ro，将单口内的电压源用短路代替，得到图(c)电 路，用电阻并联公式求得
Ro =uoc/isc=4V/0.
3.
为求Ro，将单口内电压源用短路代替，电流源用开路代替，得到图(b)电路，由此求得
只要能计算出确定的uoc,isc和Ro [图(d)、(e)、(f)]，就能求得这两种等效电路。
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根据所设isc的参考方向，画出诺顿等效电路[图(c)]。
根据所设isc的参考方向，画出诺顿等效电路[图(c)]。
1．欲提高电路中任一电阻RL的电压，应增加其电阻 值。电压随电阻RL变化的具体规律由式(4－12a)确定，如 图(a)曲线所示。由曲线可见，当电阻RL由零逐渐增加到无 穷大时，电压u将从零逐渐增加到最大值uoc，且当RL=Ro时, u=0.5uoc，即电阻电压为开路电压的一半。若要电阻电压大 于开路电压，即u>uoc，则需调整电路其它元件的参数来提 高uoc。
图4－23
解：(l)就该信号发生器的输出特性而言，可视为一个含源
电阻单口网络，在线性工作范围内，可以用一个电压
源与线性电阻串联电路来近似模拟，仪器端接负载电
阻RL时的电压为
U
RL Ro RL
Uoc
上式可改写为
R oU oU c U R L U U oc 1 R L (41)1
代入已知条件可求得电阻Ro
§4-3 诺顿定理和含源单口的等效电路
一、诺顿定理

解放电过程的微分方程
Uc ( t )U0 e ( tt 0)/
观测方法：用函数信号发生器输入连续 的方波（包括正负阶跃），通过示波器 观测波形，测量时间常数
实验内容：四个电路，每个电路两组参 数，在坐标纸上绘制8张输出波形图；用 示波器测量第一个电路第一组参数的时 间常数（从充电曲线和放电曲线中任选 一条曲线测量）
测量电容两端电压随时间变化的曲线 （P.22图6-4取消，电路中的电阻用电阻箱）
用示波器只能测电压，不能测电流。
用示波器测量电流曲线的方法：从电阻 上测电压，再换算成电流。
实验7.研究LC元件在直流电路和交流电 路中的特性
1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图
1． 实验原理
线性电感元件上的电压、电流关系为 线性电容元件上的电压和电流关系为
u L di dt
i C du dt
图4-1 理想电流源及其伏安特性
2． 实验内容和步骤
3.接线图
实验8.正弦交流电路中RLC的特性实验
1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图
1． 实验原理
电阻元件R 电容元件C 电感元件L
U IR
U IZc U IZL
RLC并联电路
2． 实验内容和步骤
3). 电阻改为1.3kΩ，重复上述步骤
4). 将测量值与理论值比较（公式中用的 是ω，实验用的是f）
实验10 改善功率因数实验
1.实验原理: 1)日光灯电路及工作原理 2)功率因数的提高
2.实验内容和步骤:
1.在实验台上选择镇流器板,开关板,熔断器板,电 容板等实验模块,连接电路.
2.接通电源,观察日光灯的启动过程.
实验6 二阶电路过渡过程实验
实验电路

第四章 电路定理
本章主要内容：介绍重要的电路定理。 包括：叠加定理（包括齐性定理）、替代定理、戴维宁定理、 诺顿定理、特勒根定理、互易定理、有关对偶原理概念。
利用上述定理分析求解电路一般需要将电路作等效变换。灵 活运用电路定理可以使电路分析求解大为简化和方便。
4-1 叠加定理 由线性元件组成的电路称为线性电路 叠加定理：在线性电路中，若含有两个或两个以上的激励 电源，电路中任一支路的响应电流（或电压）就等于各电 源单独存在是在该支路产生的电流（或电压）的代数和。
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注意：戴维宁等效电阻也等于含源一端口的开路电压 与短路电流的比值Req=uoc / isc
+ -
isc
由以上分析，端口的伏安特性为： u= uoc- iReq 令u=0, 则得到Req=uoc / isc
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例：4-6 含源一端口网络如图所示，已知：uS1=25V, iS2=3A, R1=5, R2=20, R3=4, 求戴维宁等效电路。
它们具有相同的图，但由内容不同的支路构成。假设各支
路电流和支路电压取关联方向，并分别用(i1, i2, …ib)、 (u1,
u2, …ub)和 (iˆ1,iˆ2,...,iˆb )、(uˆ1,uˆ2,...,uˆb ) 表示两电路中b条
支路的电流和电压，则对任何时间t ，有：
b
ukiˆk 0
互易定理3：对于一个仅含线性电阻的电路，在单一电流源激 励而响应为电流时，如果将激励与响应互换位置，并将电流源 激励改为电压源激励，响应改为电压时，则比值保持不变。
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4-6 对偶原理
注意以下关系式：u Ri, i Gu 对于CCVS： u2 ri1， 对于VCCS： i2 gu1