实验4含源一端口网络等效参数和外特性测量.doc

专业：电子信息工程
姓名：盛景
学号：3130103889
日期：周一下午
桌号：B4

实验报告

课程名称：电路与电子技术实验I 指导老师：楼珍丽 成绩：__________________
实验名称：仪表内阻对测量结果的影响与修正、含源一端口网络等效参数和外特性的测量
实验类型：基础规范型 同组学生姓名：18868127186

一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）
三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得

实验2 仪表内阻对测量结果的影响和修正

一、实验目的
1、了解电压表、电流表的内阻来源及测量方法；
2、理解电表内阻对测量结果的影响；
3、掌握因仪表内阻而产生的测量误差的计算方法；
4、掌握修正仪表内阻对测量结果的方法。

二、实验原理
1、仪表内阻是其在正常工作情况下，在两个输入端之间呈现的等效电阻或阻抗。
2、仪表内阻可以通过直接测量法，和间接测量法计算得到。
3、由于电压表内阻而产生的测量误差可有公式计算得出。
4、由于电压表内阻而产生的测量误差可有公式计算得出。
5、测量电路图

三、主要仪器设备
数字万用表，电工综合实验台

四、实验数据记录和处理
1、直流电流表内阻
直流电流表量程
2mA
20mA
200mA
2A
万用表测量结果
11.2Ω0.39Ω
2.2Ω0.32Ω
2.2Ω0.32Ω
0.7Ω0.31Ω

2、直流电压表内阻
直流电压表量程
200mV
2V
20V
200V
万用表测量结果
0.552M0.005M
0.552M0.005M
5.53M0.065M
5.09M0.061M

3、实验任务2数据记录表格与处理

US（V）
IS（mA）
UR1（V）
IR1（mA）
测量读数
9.01V
28．0mA
2.61V
14.66mA
仪表量程
20V
200mA
20V
20mA
内阻（Ω）
5.53MΩ
2.2Ω
5.53MΩ
2.2Ω
内阻产生的误差
——

修正后的结果
——
2.61V+
14.76mA

五、实验结论和体会：
实验任务1中在电表的内阻可以通过万用表直接测出，但在直流电流表与直流电压表工作时用万用表测时，万用表读数会不停的跳动，未能分析查出具体原因。在实验任务2中，在测量R1两端电压时，相当于在R1两端并联一个大电阻，使得R1两端电压偏小，具体值可以通过公式计算得出；在测量通过R1的电流时，相当于与R1串联一个小电阻，使得测量值偏小，具体数值可通过公式计算得出。同时不难发现，由于电表内阻引起的测量误差是很小的，尤其是电压的测量误差可以忽略不计。

实验5 含源一端口网络等效参数和外特性的测量

一、实验目的和要求
1、掌握含源一端口网络的等效参数及其外部特性的测量方法；
2、验证戴维南定理与诺顿定理；
3、了解实验时电源的非理想状态对实验结果的影响。

二、实验原理
1、戴维南定理（Thevenin's theorem）：含独立电源的线性电阻单口网络N，就端口特性而言，可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。
2、诺顿定理(Norton's theorem)：含独立源的线性电阻单口网络N，就端口特性而言，可以等效为一个电流源和电阻的并联。
3、开路电压，短路电流，等效电阻可以通过直接测量法得到。
4、实验电路原理图

三、实验仪器设备
数字万用表，电工综合实验台，多功能网路实验组件等。

四、实验内容与数据记录
1、 原网络外特性测量：
表7-5-1
R
0
100
500
800
1000
6000
9000
∞
UAB（V）
0
2.44
6.38
7.53
8.02
10.14
10.33
10.71
IR（mA）
32.0
24.7
12.92
9.51
8.03
1.70
1.152
0

2、 戴维南等效后外特性测量：
表7-5-2
R
0
100
500
800
1000
6000
9000
∞
UAB（V）
0
2.47
6.43
7.56
8.05
10.17
10.34
10.71
IR（mA）
32.3
24.9
12.95
9.53
8.06
1.72
1.161
0

画出戴维南等效电路，并标注其中各元件参数。
等效路端电阻测得R=0.333KΩ，等效电压源Us=10.71V。

3、 诺顿等效后外特性测量：
表7-5-3
R
0
100
500
800
1000
6000
9000
∞
UAB（V）
0
2.43
6.32
7.44
7.92
10.02
10.22
10.53
IR（mA）
31.9
24.5
12.74
9.37
7.93
1.61
1.087
0

画出诺顿等效电路，并标注其中各元件参数。
等效路端电阻测得R=0.333KΩ，等效电流源Is=32.0mA。

4、 数据处理图像

5、 实验拓展：
把原实验中的330Ω电阻换成非线性电阻元件二极管进行侧量，验证是否满足戴维南定理。
R
0
100
300
500
900
1500
∞
UAB（V）

26.7
2.00
4.65
4.69
4.70
4.71
4.72
IR（mA）
20.0
20.0
15.57
9.44
5.27
3.15
0
原始电路的U-I图像不是线性的图像，
经过戴维南等效后，U=4.72V,R=167.4KV,其U-I图像为一线性图像，显然非线性电路不满足戴维南定理。

6、 实验结论与体会：
在误差允许范围内，线性电路满足戴维南定律和诺顿定律，非线性电路不满足这两个定律。可以发现此次实验中，线性电路做戴维南等效后，电压电流值较原电路值偏大，做诺顿变换后，电压电流值较原电路偏小，具体原因可能很多方面。此次规范性实验进行较为顺利，实验结果在预期之内！