电路分析实验指导书(5)

2018-12-12 22:59

3、 测定电源等效变换的条件

按图9—5接线,首先读取图9—5(a)线路两表的读数,然后调节图9—5(b)线路中恒源IS(取RO=RS),令两表的读数与图9—5(a)时的数值相等,记录IS的值,验证等效变换条件的正确性。

4、设计电路验证受控电压源与电阻的串联等效于受控电流源与电阻的并联,并做实验验证。 六、实验注意事项

1、 在测电压源外特性时,不要忘记测空载时的电压值;测电流源的外特性时,不要忘记测

短路时的电流值,注意恒流源负载电压不可超过20V,负载更不可开路。 2、 换接线路时,必须关闭电源开关。 3、 直流仪表的接入应注意极性与量程。 七、实验报告

1、 据实验数据给出电源的四条外特性曲线,并总结、归纳各类电源的特性。 2、 实验结果,验证电源等效变换的条件。 3、心得体会及其他

21

实验十 戴维宁定理和诺顿定理

(设计性实验)

一、实验目的

1、设计性实验:由学生利用计算机仿真软件分析自行设计的电路,并制定测试方案,验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,通过实验加深对这两个定理的理解。 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,此电压源的电动势EO等于这个有源二端网络的开路电压UOC,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。EO和RO称为有源二端网络的等效参数。

诺顿定理指出:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换,电流源的电流等于该一端口的短路电流,而电导等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电导。 2、有源二端网络的等效参数的测量方法 (1)开路电压、短路电流法(测EO和RO)

在有源二端网络输出端开始时,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,则

等效电压源的电动势 EO=UOC 等效内阻为 RO?UOCISC

若有源二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。此时可采用下面的伏安法。 (2)伏安法(测EO和RO) 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图10—1所示。根据外特性曲线求出斜率tgφ,则内阻RO?tg??

?UUOC??IISC

用伏安法,主要是测出开路电压UOC和电流为额定值IN时的输出端电压值UN。 等效电压源的电动势 EO=UOC 等效内阻为RO?UOC?UN IN22

(3)零示法(测EO)

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10—2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电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。 (4)半电压法(测RO)

如图10—3所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻RL(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。

三、预习:

用EWB仿真要设计的内容,并在实验前上交预习报告。 四、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 7

名称 直流数字毫安表 直流数字电压表 可调直流稳压电源 可调直流恒流源 戴维南定理实验电路板 电位器 可变电阻箱 型号和规格 0~30v 0~200mA 1KΩ 备注 D31 DG04 DG05 0~99999.9Ω DG09、DG11 五、实验内容

利用计算机仿真软件分析所设计的电路的可行性,并记录需要的数据。被测有源二端网络参考如图10-4,实验内容自行设计。

23

六、注意事项

1、防止电压源两端短路。 2、防止恒流源两端开路。

3、测量时,注意仪表量程的及时更换。 3、 改接线路时,要关掉电源。 七、实验报告

1、根据实验结果绘图,验证定理的正确性。 2、归纳总结实验结果。 3、心得体会及其它。

24

实验十一 RC一阶电路响应

(综合性实验)

一、实验目的

1、综合性实验:由学生自行设计一阶电路的综合性实验,实现一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的测试。通过实验,加深对一阶电路的理解。 二、实验原理

1、 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程,对时间常数τ较大的电路,可用慢扫

描长余辉示波器观察光点移动的轨迹。也能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测量有关的参数,但必须使这种单次变化的过程重复出现。为此,我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号,即另方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;方波下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号,只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ

.电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下,它的影响和直流接通与断开的

过渡过程是基本相同的。

2、 RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长,其变化的快慢决定

于电路的时间常数τ

.

3、时间常数τ的测定方法:

用示波器测得零输入响应的波形如图11—1(A)所示。

根据一阶微分方程的求解得知

?tRC?tUC?Ee?Ee?

当t=τ时,UC(τ)=0.368E,此时所对应的时间等于τ。亦可用零状态响应波形增长到0.632E所对应的时间测得,如图11—1(C)所示。

4、形脉冲电压Ui的脉宽tW与RC串联电路的时间常数τ有十分密切的关系。当tW不变,而适当选取不同的参数以改变时间常数τ,会使电路特性发生质的变化。微分电路和积分电路就是RC一阶电路中较典型的电路,它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。

一个简单RC串联电路,在方波序列脉冲信号的重复激励下,当满足τ=RC<

25


电路分析实验指导书(5).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:浅谈建设项目实施阶段全过程造价控制的几点体会

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: