实验四 戴维宁定理和诺顿定理的验证
三、实验内容
被测有源二端网络如图4－3所示。 R4R1R3510ΩIS10mAV+mA-1KΩ330Ω戴维南等效电路RL+mA_RL+UOC_V 510ΩR0US12V+-R10Ω 图4－3 有源二端网络及其戴维南等效电路
1. 用开路电压、短路电流法测有源二端网络的等效参数
按图4－3线路接入稳压电源ES=12V和恒流源IS=10mA,不接入RL，测定U0C和 ISC,并计算R0（测U0C时，不接入毫安表）。数据记录于表4－1。
表4－1 有源二端网络的等效参数
理论计算值 测量计算值 2. 负载实验：
按图4-3（左图）接入RL（电位器），改变RL的阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。数据记录于表4－2。
表4－2 有源二端网络的外特性
RL U(V) I(mA) 50Ω 100Ω 200Ω 500Ω 1KΩ U0C (V) 17 ISC (mA) 32.7 R0= U0C/ ISC (Ω) 519.88 3. 验证戴维宁定理：
从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值， 然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压U0C之值）相串联，如图4-3（右图）所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。
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实验四 戴维宁定理和诺顿定理的验证
表4－3 戴维南等效电路的外特性
RL U(V) I(mA) 50Ω 100Ω 200Ω 500Ω 1KΩ 4. 验证诺顿定理：
从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值， 然后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流ISC之值）相并联，如图4－4所示，仿照步骤“2”测其外特性，对诺顿定理进行验证。
图4－4 诺顿等效电路的外特性验证 表4－4 诺顿等效电路的外特性
RL U(V) I(mA) 50Ω 100Ω 200Ω 500Ω 1KΩ +_mA+IS_RsRLV5. 有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法：对实验电路，将该有源网络内的所有独立源置零（将电流源IS去掉，也去掉电压源，并在原电压端所接的两点用一根短路导线相连），然后用伏安法或者直接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，此即为被测网络的等效内阻R0或称网络的入端电阻Ri。
6. 用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0及其开路电压U0C，线路及数据表格自拟。
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实验四 戴维宁定理和诺顿定理的验证
四、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
五、注意事项
1. 注意测量时，电表量程要及时更换并注意极性。 2. 步骤“5”中，电源置零时不可将稳压源短接。
3. 用万用表直接测R0时，网络内的独立源必须先置零。同时，如用指针式万用表，欧姆档必须每次调零后再进行测量。
4. 改接线路时，应关掉电源。 六、实验思考
1. 比较测量有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并分析其优缺点。
2. 预先完成理论计算值的计算。 七、实验报告要求
1. 根据实验数据戴维宁定理和诺顿定理的正确性，并分析误差产生的原因。 2. 整理用半电压法和零示法测量等效电路参数的数据结果。
3．比较几种测量测R0方法的结果，并与理论计算值作比较。
名称 直流可调稳压电源 直流可调恒流源 直流数字电压表 直流数字毫安表 实验电路板 可调电阻箱 电位器 万用表 型号与规格 0－30V/1A 0－200mA 0－200V 0－200mA 图4－3等 0－99999.9Ω 1K/5W UT58B 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 备注 实验台自配 实验台自配 实验台自配 实验台自配 DGJ-03 DGJ-05 DGJ-05 另备 17
实验六 一阶RC电路的动态响应
实验五 一阶RC电路的动态响应
一、实验目的
1. 测定一阶RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应。 2. 学习时间常数的测量方法。
3. 掌握有关微分电路、积分电路的概念。 4. 进一步学会用示波器观测波形。 二、实验原理
1. 动态电路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。如果用一般的双踪示波器观察过渡过程和测量有关的参数，必须使这种单次变化的过程重复出现。为此，可利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即令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那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应和直流接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2.一阶RC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：
用示波器测得零状态响应的波形如图6－1所示。根据一阶微分方程的求解得知一阶RC电路的零状态响应为
uc?UM(1?e?t/?)
当零状态响应波形增长到0.632E所对应的时间就等于τ。
UMuR0tUM63.2％uc+u_ucCt0t 图6－1 一阶RC电路的零状态响应
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实验六 一阶RC电路的动态响应
亦可用零输入响应波形所对应的时间测得，如右下图所示。
36.8％uUM0tucUMtt0图6－2 一阶RC电路的零输入响应
当t＝τ时，Uc(τ)＝0.368E，此时所对应的时间就等于τ。
4. 微分电路和积分电路是一阶RC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。一个简单的一阶RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足条件
2时（T为方波脉冲的重复周期)，且由R端作为响应输出（如图6－3所示），
??RC??T则该电路就成了一个微分电路，因为此时电路的输出信号电压基本与输入信号电压的微分成正比。利用微分电路可将方波转变成尖脉冲。
图6－3 RC微分电路
若将R与C位置调换一下，即由C端作为响应输出，且当电路参数的选择满足条件
uiTC微分电路??RC??T2Ruo??RC??T2
时，如图6-4所示即称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压基本与输入信
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