《戴维宁定理.docVIP

戴维南定理 实验目的 深刻理解和掌握戴维南定理。 掌握测量等效电路的方法。 初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。 初步掌握Multisim、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point Patameter Sweep等SPICE仿真分析方法。 掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。 初步掌握Origin绘图软件的应用。 实验原理 一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，其等效电源的电压等于该一端口网络的开路电压，其等效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理称为戴维南定理。 任何线性有源一端口网络 戴维南等效电路 实验内容 1、测量电阻的实际值，结果填入下表，计算等效电源电压和等效电阻； 器件 R1 R2 R3 R11 R22 R33 阻值（欧） 1804 219.3 271.3 2149 271.3 330 （等效电源电压为 2.654V等效电阻为252.2欧） 2、Multisim仿真 1创建电路：从元器件库中选择电压源，电阻，创建下图电路，同时接入万用表； 2用万用表测量端口的开路电压和短路电流，并计算等效电阻，并填入表一； （开路电压2.636V，短路电流 10.521mA,等效电阻 250.547欧） 3用万用表的欧档测量等效电阻，填入表一，与2所得结果比较； （测量等效电阻为250.545 欧，与2中电阻几乎相等） 表一 等效电压Uoc（V） 等效电阻Ro(Ω) Multisim 实验板 Multisim 实验板 2.636 2.654 250.545 252.2 4、根据电路电压和等效电阻创建等效电路； 5用参数扫描法（对负载电阻R4参数扫描）测量原电路及等效电路的外特性，观测DC Operating Point,将测量结果填入下表中。 表二 负载电阻（欧） 负载电压（V） Multisim 实验板 原电路 等效电路 原电路 等效电路 300 1.436 1.436 1.458 1.435 600 1.86 1.86 1.89 1.863 900 2.062 2.032 2.097 2.066 1200 2.181 2.181 2.218 2.183 1500 2.259 2.259 2.296 2.261 1800 2.314 2.314 2.355 2.316 2100 2.355 2.355 2.398 2.358 2400 2.387 2.387 2.432 2.39 2700 2.412 2.412 2.461 2.416 3000 2.433 2.433 2.485 2.448 3、在通用电路板上焊接实验电路并测试等效电压和等效电阻，测试结果表一； 4、在通用电路板上焊接戴维南等效电路； 5、测量原电路和戴维南等效电路的外特性，测量结果填入表二中，验证戴维南定理。 数据图像： 仿真电路与等效电路图像比较： 实验板与等效电路比较： 结果分析： 经测量实验板和Multisim仿真所得实验数据及数据所得曲线显示原电路及等效电路的外特性在误差允许的范围内一致。 误差分析： 测量使用仪表精确度问题，数据的位数保留问题，电路导线元器件的问题，电路的内外接问题 结论： 在误差允许范围内，戴维南定理成立。 实验总结 通过此次实验使我对以下几个方面印象深刻： 1、对戴维南等效定理有了深刻的理解，实验前只知道使用戴维南定理等效电路，而对戴维南定理的适用性和真实性存在质疑，而实验数据证明了戴维南定理的真实性，清楚了戴维南定理含独立源、线性电阻和一端口网络的适用条件； 2、在测量等效电阻时还没有测完，电路的导线就掉了，因为焊接的不牢固，给测量带来不少麻烦，下次应注意焊接牢固； 3、对Multisim有了初步的认识，学会了使用Multisim来绘制电路图、测量电压电阻、进行仿真分析等； 4、锻炼了动手能力，对万用表等仪器的使用更加熟练； 5、学会了用Origin绘制一些简单的曲线图形。 五、实验思考题 （1）、为何开路电压实验值与实际测量值一样，而短路电流却不一样。 短路电流也不是理论中的无限大，是有具体值的因为有电阻 2 等效