1.电路定理的验证EDA.pptVIP

长江大学 龙从玉 * 长江大学 龙从玉 * 1.1、学习创建、编辑Proteus（或EWB）电路图的方法。 1.2、学会在交互式（实时）仿真中虚拟仪器的使用方法。 1.3、加深对电路定理的认识。 电路定理包括：叠加定理、戴维南定理、诺顿定理、特勒根定理与互易定理等。 一、电路定理的验证EDA 2、电路定理验证实验原理 1、实验目的 2.1、叠加定理 定义： 在线性系统或线性电路中，如果有两个或两个以上的激励同时作用，则响应等于诸激励分别单独作用下产生的诸响应分量之和。 顿 诺 电 路 * 长江大学 龙从玉 * 定义： 任一含源线性时不变一端口网络对外可用一条电压源US与一阻抗RO的串联支路来等效地加以置换，此电压源的电压US等于一端口网络的开路电压UOC，此阻抗RO等于一端口网络内全部独立电源置零后的输入阻抗R。 定义：任一含源线性时不变一端口网络对外可用一电流源Isc和一导纳Y的并联组合来等效置换，此电流源的电流ISC等于端口的短路电流IK，此导纳等于一端口网络内全部独立电源置零后的输入导纳Yi(s)。 图-1 戴维南定理示意图 有源 二端 网络 a b UOC 戴 维 南 电 路 图-2 诺顿定理示意图 有源 二端 网络 a b 2.2、戴维南定理 2.3、诺顿定理 ＋ US － R0 UOC a b b Y a Isc * 长江大学 龙从玉 * 定义：对线性电路,当只有一个激励源(一般不含受控源)时,激励与其在另一支路中的响应可以等值地相互易换位置。 互易定理有三种基本形式。 图-3所示的线性电路是互易定理的形式之一：在只有一个独立电压源激励下，当此激励在m支路作用时，对n支路引起的电流响应，等于此激励移至n支路后，在m支路中引起的电流响应。即：In=Im’。 In Im’ 线性电路 R ＋ US － n 图- 3 互易定理示意图 2.4、互易定理 线性电路 ＋ US － R m * 长江大学 龙从玉 * 特勒根定理适用：某网络的一种工作状态、同一网络的两种工作状态、定向图相同的两个不同网络。定理与网络元件特性无关，适用于线性、非线性、时变和非时变元件组成的网络。 定理二：对两个不同的网络N和N^ ，若其拓扑图相同，各有b条支路，且支路的编号、参考方向相同时，设网络N支路电压为uk，支路电流为 ik，网络N^支路电压为uk^，支路电流为ik ^，则有： 定理一：若网络N有b条支路，支路电压为uk，支路电流为ik，且取关联方向，由功率守恒定理，则有： 似功率守恒定理 2.5、特勒根定理 * 长江大学 龙从玉 * 叠加定理验证的步骤 1）US1单独作用，SW2接地。 读取电压U1，电流I5 2）US2单独作用， SW1接地。 读取电压U1，电流I5。 3）US1与US2共同作用， 读取电压U1，电流I5。 R2 510 R5 220 R6 2k R3 1k R1 2k R4 1k V o l t s + 2 . 2 4 U1 m A + 5 . 4 4 I5 US1 10V US2 12V SW1 SW2 3.1、叠加定理的验证 表1-叠加定理测量验证表 步骤 测量值 计算值 U1 I5 U1 I5 US1作用 US2作用 US1+US2 2*US2作用 4）2倍US2作用， SW2接地。 读取电压U1，电流I5。 3、Proteus仿真实验范例 图-4 叠加定理实验电路图 * 长江大学 龙从玉 * 互易定理验证的步骤： 1）R5通过电流表I2及K2接地，R6通过电流表I3及K3 、K1、电源US后接地。 测量相应支路电流I2 、 I3。 2）R6通过电流表I3及K3接地，R5通过电流表I2及K2 、K1、电源US后接地。 测量响应支路电流I3’ 、I2’ 。 则响应电流： I2=I3 ’ 。 R2 510 R5 220 R6 2k 2R3 1k R1 2k R4 1k m A + 2 . 7 3 I2 m A - 3 . 5 0 I3 US 10V K3 K2 K1 3.2、互易定理的验证 表-2 互易定理测量验证表 步骤 测量值 计算值/mA I2 /mA I3/mA I2 /mA I3/mA US接I3支路 ？ ？ US接I2支路 ？ ？ 图-5 互易定理实验电路图 * 长江大学 龙从玉 * A B R1 2R R2 4R R3 2R 电流控制电压源 2.0 I1 4A Volts +2.00 R2(2) I=1 SW1 SW-SPST 3 0 % RV1 10 实时测量二端网络参数 开路电压：6V (IS=4A) 等效电阻：半压法测量 调RW，使V=VO/2=3V 则测：RO=RW=3Ω IS=4A VA V=6 3.3、交互仿真验证 戴维南定理 含受控源 图-6 戴维南定理实验电路图