戴维南定理实验报告 (2)

1、戴维南定理学号：1128403019 姓名：魏海龙 班级：传感网技术一、实验目的： 1、深刻理解和掌握戴维南定理。 2、掌握测量等效电路参数的方法。 3、初步掌握用multisim软件绘制电路原理图。 4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter等仪表的使用以及DC operating point、paramrter sweep等SPICE仿真分析方法。 5、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。 6、初步掌握Origin绘图软件的应用。二、实验器材： 计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、电阻若干。三、实

2、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来等效置换，其等效电压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数日电阻。四、实验内容： 1、电路图： 2、元器件列表： 仪表电阻变阻器电压源Us、电压表V、电流表AR1=1.8K、R2=220、R=270、R11=2.2k、R22=270、R33=330RL=3.3k 2、实验步骤： （1）理论分析： 计算等效电压：Uoc=2.6087V。计算等效电阻：R=250.355 （2）测量如下表中所列各电阻的实际值，并填入表格：器件R1R2R3R11R22R

3、33阻值（单位）1.79（K）2202642.18K272.2334.3 然后根据理论分析结果和表中世纪测量阻值计算出等效电源电压和等效电阻，如下所示： Uc=2.6087V R=250.355 （3）multisim仿真：a、按照下图所示在multisim软件中创建电路b、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，结果如下：Us= 2.609V I= 10.42mA R=250.38c、用万用表的欧姆档测量等效电阻，与b中结果比较，将测量结果填入下表中：等效电压Uoc等效电阻R0Multisim实验板Multisim实验板2.6092.538250.355252 d、根据开路电压

4、和等效电阻创建等效电路： e、用参数扫描法（对负载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：负载电阻（）负载电压（V）负载电流（mA）Multisim实验板Multisim实验板原电路等效电阻原电路等效电阻原电路等效电阻原电路等效电阻3001.4221.4221.4881.4754.474.7414.974.946001.8411.8411.9251.9003.0683.0683.233.119002.0412.0412.1462.1462.2682.2682.362.3612002.1582.1592.2672.1651.799

5、1.7991.881.8615002.2362.2362.3492.3491.491.491.561.5618002.292.292.4062.4031.2721.2721.321.2921002.3312.3312.4502.441.111.111.151.14024002.3622.3632.4822.3990.9840.9841.020.99827002.3872.3882.5092.4880.8850.8840.921.87030002.4082.4082.5312.5290.8030.8020.840.76 （4）在仪器箱上分别连接实验电路和戴维南等效电路，测量等效电压和等效电阻，填入上表。 （5）观察实验数据并验证戴维南定理: a、根据multisim软件仿真所得数据用orgin软件绘制图形曲线如下： b、根据实际电路板所得数据用orgin软件绘制图形曲线如下： 由两图形曲线观察可知，原电路与等效后的电路曲线基本重合一致，由此可证明戴维南定理成立。 五、实验总结： 由实验数据可知，戴维南定理成立，即一个含独立源、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替换，其效果和原电路的效果大致相同。六、思考题： 1、为何开路电压理论值和实际测量值一样，而短路电流却不一样？ 答：理论上没有考虑独立源的内阻，而实际测量中考虑了的