实验四-验证戴维南定理和诺顿定理

实验四验证戴维南定理和诺顿定理一、 实验目的 (1）进一步熟悉PSPICE 仿真软件中绘制电路图,初步掌握符号参数、分析类型的设置.（2）学习Pob窗口的简单设置。（）加深对戴维宁定理与诺顿定理的理解.二、原理与说明 戴维南定理指出,任一线性有源一端口网络，对外电路来说,可以用一个电压源与电阻串联的支路来代替，该电压源的电压US等于原网络的开路电压OC,电阻O等于原网络的全部独立电源置零后的输入电阻。原网络如图41（),其等效变换如图4（b）。诺顿定理指出，任一线性有源一端口网络，对外电路来说,可以用一个电流源与电导并联的支路来代替,该电流源的电流IS等于原网络的短路电流IS，其电导GO等于原网络的全部独立电源置零后的输入电导Geq（ e=/Rq ).其等效变换如图41(c）。等效内阻的测量图如图42所示.图4- 实验原理与说明 图4-2 等效内阻的测量 三、 实验设备 个人计算机、OrCA/PSpice9.2软件。 四、实验内容(1）测量有源一端口网络（如图43)等效入端电阻Req和对外电路的伏安特性。其中U1=5V，R1= 100,U24，R2= 50,3。(2）根据(1)中测出的开路电压UOC、输入电阻Re,组成图4（b） 的等效有源一端口网络,测量其对外电路的伏安特性。（3)根据（1)中测出的短路电流C、输入电阻Rq,组成图1(c） 的等效有源一端口网络，测量其对外电路的伏安特性。图4-3 原理图五、实验步骤图4-4 绘制的电路图()在Cptue环境下绘制图4-电路原理图,包括取元件、连线、输入参数和设置节点等。分别编辑原电路、戴维宁等效电路和诺顿等效电路（等效参数待定，电压源和电流源默认值为0）,检查无误后存盘。(2)为测量原网络的伏安特性,图44 中的RL是电阻值需改变.为此，RL 的阻值要在“PRA中定义一个全局变量vr(参数值可任意选择如1、1k,同时把的阻值也设为该变量r。注：PAA设置方法是从peil库中选取PAAM放置在电路图上,双击该器件在属性栏左上角的New lun，输入名称vr，值1k。如要显示该名称和值在电路图上，在数据栏上右键单击，修改displa属性。（3）为测电路的开路电压UOC及短路电流SC，设定分析类型为“DC Swe，扫描变量为全局变量a,并具体设置线性扫描的起点、终点和步长.因需要测短路电流，故扫描的起点电阻要尽量小，但不能是0。而欲测开路电压，扫描的终点电阻要尽量大。所以线性扫描的起点可设为1P,终点设为1G，步长设为G，如图-5。此时不需要中间数据，为了缩短分析时间,步长还可以设置大一些。图4-5 C Swe设置(4）启动分析后，系统自动进入Pre 窗口.启动分析后,系统自动进入Prbe窗口。选择Plt=d Potto indo增加一坐标轴,选择TrAd Trce分别在两轴上加I(L） 和V（RL:2）变量，显示如图6。然后执行rae=Curso=slay 启动光标测量功能,从而读取电流的最大值和电压的最大值。通过读取波形测得I（R）最大值即短路电流SC=m，（RL:2)最大值即UC为.5455V，则输入端电阻Req=345.3=27.2.图-6开路电压和短路电流波形图回到绘图界面,按测得的等效参数修改电路参数值,如图4-所示。图-7 修改参数后的电路图重新设定扫描参数,扫描变量仍为全局变量var，线性扫描的起点为1P,终点为10,步长为10K.重新启动分析，进入Probe窗口.选择Plot=Addlot widow增加两个波形显示区， 选择Pl AxisSettings (坐标) =AisVarial ，设置横轴为V（R:2）， 选择ace=AddTc分别在三个轴上加I(RL）、I（RLd）和I（RLn）变量。显示结果如图4-8.图8 原电路及等效电路外特性的显示结果选择Trce=Curo=Dspay显示坐标值列表,点击I（RL）、I（RL)和I(RLn）前面的小方块，数值列表中将显示相应坐标中的坐标值。用鼠标拖动十字交叉线,可显示不同电压时的相应电流值.六、思考与讨论1、 比较三条伏安特性曲线,验证戴维南定理和诺顿定理。七、预习要求、复习有关维南定理和诺顿定理等有关内容。、熟悉Pspie有关直流扫描的设置和分析方法以及robe波形的查看。八、实验心得文中如有不足，请您指教！6 / 6