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电路实验双口网络测量方法

发布时间:2023-06-11 11:41:56

1. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点

(1) 开路电压、短路电流法测R0
在有源二端网络输出端开路时,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,用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为

R0=Uoc/ Isc

如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,因此不宜用此法。
(2) 伏安法测R0用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,根据外特性曲线求出斜率tgφ,则内阻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,

R0=tgφ=△U/△I= Uoc / Isc

则内阻为 R0=(Uoc-UN ) / IN

(3) 半电压法测R0 当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数
确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。
(4) 零示法测UOC
在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表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,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有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。

2. 试述双口网络同时测量法与分别测量法的测量步骤、优缺点及其适用情况。

只要在网络的输入口加上电压,在两个端口同时测量其电压和电流,即可求出A、B、C、D四个参数,此即为双端口同时测量法。
分别测量是:
先在输入口加电压,而将输出口开路和短路,在输入口测量电压和电流,由传输方程可得:
U1O A
R1O= ──=──(令I2=0,即输出口开路时)
I1O C
U1s B
R1s= ──=──(令U2=0,即输出口短路时)
I1s D
然后在输出口加电压,而将输入口开路和短路,测量输出口的电压和电流。此时可得
U2O D
R2O= ──=──(令I1=0,即输入口开路时)
I2O C
U2s B
R2s= ──= ──(令U1=0,即输入口短路时)
I2s A
R1O,R1s,R2O,R2s分别表示一个端口开路和短路时另一端口的等效输入电阻,这四个参
数中只有三个是独立的(∵ AD-BC=1)

3. 戴维宁实验中若含源二端口网络不允许短路,如何用其他方法测出其等效电阻Ri

将端口内电源置短路或开路,再外加激励电源一样可以计算出 Ri。

4. 利用示波器测量几种基本参数的方法

苏州大学徐平生示波器是常用的测量仪器,它可以测量表征电信号特征的所有参数,例如电压、电流、时间、频率和相位差等。在电子电路实验中常常发现有些学生不能正确、熟练地掌握测量方法,影响实验数据的准确性,为此对示波器的基本测量方法作扼要的介绍。1电压的测量常用的是直接测量法,通过测量荧光屏上显示出的被测电压波形的高度(div),然后根据该示波器的Y轴偏转灵敏度(V/div)换算成电压值。测量时,先利用示波器内部的校正信号进行校准,然后测量。被测信号电压从示波器的输入端输入,调整示波器面板上有关开关与旋钮,使荧光屏上显示出稳定的波形,读出峰与峰之间的高度A(div),记下示波器灵敏度选择开关的档级B(V/div)。可由下式计算出被测电压的峰峰值。若用10:1的探头来测量被测电压,则应乘上探头的衰减率。例如Y灵敏度开关置于0.2V/div档级,量得荧光屏上被测电压波形的峰与峰之间的Y轴偏转高度占Y轴坐标刻度5格,即A=5div,则被测信号电压为10V。

5. 测量含源单口网络的戴维宁等效电阻共四种方法,每种方法用于什么条件下

1)直接测量法
电源置零(拆除电压源,用短路线代替,断开电流源),直接用仪表(万用表)测量网络端口电阻。适用于电压源内阻很小,恒流源内阻很大的网络,因为忽略了电源内阻。
(2)外加电压法
电源置零,在网络端口外加电压源,测量端口的电压、电流,R=U/I。特性同(1)。
(3)开路-短路法
测量开路电压Uoc和短路电流Isc,R=Uoc/Isc。适用于Isc不会超过电源电流额定值的网络,否则短路会烧毁电源。
(4)两次电压测量法
先测量开路电压Uoc,再把已知电阻RL接入端口,测量UL,R=(Uoc-UL)*RL/UL,因为克服了上述方法的弊病,这是最好的方法。

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