实验四：双口网络测试

实验四：双口网络测试 实验四 双口网络测试 一、 实验目的 1. 加深理解双口网络的基本理论。 2. 掌握直流双口网络熟传输数据的测量技术。 二、 原理说明 对于任何一个线性网络;我们所关心的往往只是输入端口和输出端口电压和电流间的，互关系，通过实验测定力方法求取一个极其简单的等值双口电路来代替原网络，此即为“黑盒理论”的基本内容。 1.一个双口网络两端口的电压和电流四个变量之间的关系，可以用多种形式的参数方程来示。本实验采用输出口的电压和电流作为自变量，以输入UI22 口的电压和电流作为应变量，所得的方程称为双口网络的传输方程。如图UI12 4-1所示的无源线性双口网络(又称为四端网络)的传输方程为 U,AU，BI122 I,CU，DI122 式中的,、,、,、,为双口网络的传输参数，其值完全决定于网络的拓扑结构及各支路元件的参数值，这四个参数表征了该双口网络的基本特性，它们的含义是: U10 (令，即输出口开路时) A,I,02U20 U1S (令，即输出口短路时) BU,0,2I2S I10 (令，即输出口开路时) I,0C,2U20 I1S (令，即输出口短路时) DU,0,2I2S 由上可知，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,、,、,、,四个参数，此即为双端口同时测量法。 ,.若要测量一条远距离输电线构成的双口网络，采用同时测量发就很不方便，这时可采用分别测量法，即先在输入口加电压，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。 UA10 (令，即输出口开路时) R,,I,0102IC10 UB1S (令，即输出口短路时) RU,0,,21SID1S 然后在输出口加电压测量，而将输出口开路和短路，由此可得 UD20 (令，即输入口开路时) R,,I,0120IC20 UB2S (令，即输入口短路时) RU,0,,2S1IA2S 、、、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，RRRR101S202S ,,RRA101S,,这四个参数中有三个是独立的 ,,？,,RRD202S,, 即 AD,BC,1 至此，可求出四个传输参数、 ，， A,RR,RB,RAC,ARD,RC10202S2S1020 ,.双口网络级联后的等效双口网络的传输参数亦可采用前述的方法之一求得，从理论上推得两双口网络级联后的传输参数与每一个参加级联的双口网络的传输参数之间有如下的关系。 A,AA，BCB,AB，BD12121212 C,CA，DCD,CB，DD12121212 三、 实验设备 序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0-10V 1 2 直流数字毫安表 1 3 直流数字电压表 1 四、 实验内容 双口网络实验线路如图4-2所示。 将直流稳压电源电源输出电压调至10V，作为双口网络的输入。 1、按同时测量法分别测定两个双口网络的传输参数和ABCD1111 ，并列出它们的传输方程。 ABCD2222 测 量 值 计算值 双 输出端开路 ，，，，，， UVUVImA AB口11011012011 I,012 网 ，，，，，， UVImAImA CD络 输出端短路 11S11S12S11 U,0I 12 测 量 值 计算值 双 输出端开路 ，，，，，，UVUVImA AB口21022021022 I,022 网 ，，，，，，UVImAImA CD络 输出端短路 21S21S22S22 U,0II 22 2、将两个双口网络级联后，用两端口分别测量法测量级联后等效双口网络的传输参数A、B、C、D，并验证等效双口网络传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系。 输出端开路 输出端短路 I,0U,022 计 算 ，， ，， ，， ，， ，， ，， UVImARK,UVImARK,10101S1S101S 传输参数 输入端开路 输入端短路 I,0U,011A, B,，， ，， ，， ，， ，， ，， UVImARK,UVImARK,20202S202S2SC, D, 五、 实验注意事项 1、测量电流时，要注意判别电流表的极性及选取适合的量程(根据所给的电路 参数，估算电流表的量程) 2、两个双口网络级联时，应将一个双口网络I的输出端与另一双口网络II的输 入端连接。 六、 实验及要求 1、完成对数据表格的测量和计算任务。 2、列写参数方程。 3、验证级联后等效双口网络的传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的 关系。