实验二 戴维南定理的验证
2.1 实验目的
1. 学习单口网络的外特性的测定方法。
2. 加深对戴维南定理的理解。验证戴维南定理的正确性。 3. 掌握有源二端网络等效参数测量的一般方法。
2.2实验设备
可调直流稳压电源、数字万用表、实验箱 和
2.3实验原理与说明
1. 单口网络的外特性
任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数 关系I= f (U)的来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为元件的伏安特性曲线。
有源单口网络的外特性,可以用一个实际的电压源模型的外特性来代替,如图1-1所示。其伏安关系为:
U=US一RSI
图 1-1 2.戴维南定理
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(或称为含源单口网络)。 如图1-2(a)所示。
戴维南定理:线性含源二端网络可以用一个电压源UTH与一个电阻RTH串联的等效电路
替换。其中,UTH是端口的开路电压UOC,RTH是令独立源为零后端口的等效电阻RO 如图1-2(b)所示
图1-2
3.戴维南等效参数的测量
Uoc (UTH)和Ro(RTH)称为有源二端网络的等效参数。开路电压的测量比较容易,直接用电压表测量开路时的电压就可以了。测量等效电阻的方法主要有两种:
(1) 伏安关系法:
当将一个含源单口网络采用如图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,即可测得上述有源二端口网络的外特性。如图1-4所示。其中,单口网络的内阻为:
图1-3 图1-4
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
(2)半电压法测
如图1-3所示,当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(由电阻的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。
2.4实验内容:
1.测有源二端电路的等效参数。用开路电压、短路电流法测图1-5所示的电路的等效参数UOC、 Ro和ISC,测出的数据填于表1-1中。电阻均为2K,电压源为6伏。
图1-5
表1-1有源二端电路等效电路参数测量 参数 理论值 测量值 UOC ISC Ro= UOC/ ISC 2、测有源二端电路端口的伏安特性曲线。在图1-5所示二端电路端口中接入可变电阻RL, 改变RL,测出端口电压和对应的端口电流,测试数据填入表1-2中。
表1-2有源二端电路伏安特性测量 RL U I 0 1K 2K 5K 10K ∞ 3、画出戴维南等效电路。
4、测戴维南等效电路端口的伏安特性曲线。根据步骤1的测量结果,构成戴维南等效电路,测此等效电路端口的特性曲线。并将数据填入表1-3中。 RL U I 0 1K 2K 5K 10K ∞ 2.5实验注意事项
1.在实验室取得电阻后应用万用表测量其阻值。电源电压选取应在10V左右。 2.可用以上提供的电路,也可用自行设计的电路。每个同学的电路和电阻值都要求不一样,但实验结论应是相同的。
3.实验前应对所实验的电路进行理论计算,特别是等效电阻的计算,以便构成戴维南等效电路时选用实验室可用的电阻。
4.进行不同实验时,应先估算电压和电流值,合理选择仪表的量程,勿使仪表超过量程,仪表的极性亦不可接错。
5.用万用表直接测量内阻RO时,电压源置零时不可将稳压源短接。应将电源切断后,在电路板的两点用导线短接。
6.电路接线完后经检查无误后才可接通电源。改接或拆线时应先断开电源。
2.6实验报告要求
1.画出实验原理电路图,标上参数。
2.实验内容和步骤,各种理论计算的实验测量的数据。根据实验数据,在坐标纸上绘出所测伏安特性曲线。
3.对比前后所测两组数据及所描绘的外特性曲线,分析误差。 4.心得体会。
实验四 单管共发射极放大器
一、 实验目的
(1) 了解电路参数对Q点的影响,Q点对输出波形的影响,Q点低(Rb12小)输出波形产生截止失真,Rb12大Rb11小,输出波形会出现饱和失真。 (2) 掌握放大电路Q点的测量方法和调试方法
(3)掌握放大电路的动态指标BW?fH?fL ,Av, Ri,Ro,的测量方法。 (4) 学习通频带测量方法,测量fH和fL (5 )会用PROTUES对电路进行仿真分析 (6)理解单级放大电路放大Vi的物理过程 二、 实验仪器(略) 三 实验原理与实验数据
(一)Rb12=10K,Rb11=90K Q点参考电路 1、Q点的理论估算,设?=170
VB=Rb12Vcc/(Rb11+Rb12)=
VE=VB-VBE= Ic=IE=VE/(Re1+Re2)= VC=VCC-IcRc= VCE=VC?VE= 2、实验数据列表(用万用表测)
3、观察输出波形失真,设Vi=200mv(pp值) f=1kHZ,用双踪示波器观察Vi,Vo的波形,并记录Vi和Vo的波形,观察Vi和Vo的相位关系。
(二)Rb12=20K,Rb11=30K Q点参考电路
测量参数 Vcc(V) VB(V) VE(V) Vc(v) VCE (V) 理论值 实验值 1、 Q点的理论估算,设?=170
VB=Rb12Vcc/(Rb11+Rb12)=
VE=VB-VBE= Ic=IE=VE/(Re1+Re2)= VC=VCC-IcRc= VCE=VC?VE= 2、 实验数据列表(用万用表测)
测量参数 Vcc(V) VB(V) VE(V) Vc(v) VCE (V)
理论值
实验值
3、 观察输出波形失真,设Vi=200mv(pp值) f=1kHZ,用双踪示波器观察Vi,Vo的波形,并记录Vi和Vo的波形,观察Vi和Vo的相位关系。