雙口網(wǎng)絡(luò)實驗有數(shù)據(jù)

1、實驗五雙口網(wǎng)絡(luò)測試一、實驗?zāi)康?. 加深理解雙口網(wǎng)絡(luò)的基本理論。2. 掌握直流雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)的測量技術(shù)。二、原理說明對于任何一個線性網(wǎng)絡(luò)，我們所關(guān)心的往往只是輸入端口和輸出端口的電壓和電流之間的相互關(guān)系，并通過實驗測定方法求取一個極其簡單的等值雙口電路來替代原網(wǎng)絡(luò)，此即為“黑盒理論”的基本內(nèi)容。1. 一個雙口網(wǎng)絡(luò)兩端口的電壓和電流四個變量之間的關(guān)系， 可以用多種形式的參數(shù)方程來表示。本實驗采用輸出口的電壓U2和電流I2作為自變量，以輸入口的電壓U1和電流I1作為應(yīng)變量，所得的方程稱為雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸方程，如圖1所示的無源線性雙口網(wǎng)絡(luò)（又稱為四端網(wǎng)絡(luò)）的傳輸方程為： U1AU2BI2； I1CU

2、2DI2。式中的A、B、C、D為雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)，其值完全決定于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及各支路元件的參數(shù)值。這四個參數(shù)表征了該雙口網(wǎng)絡(luò)的基本特性，它們的含義是：U1OA （令I(lǐng)20，即輸出口開路時） U2OU1sB （令U20，即輸出口短路時）I2sI1O C （令I(lǐng)20，即輸出口開路時）U2OI1s D （令U20，即輸出口短路時） 圖 1I2s由上可知，只要在網(wǎng)絡(luò)的輸入口加上電壓，在兩個端口同時測量其電壓和電流，即可求出A、B、C、D四個參數(shù)，此即為雙端口同時測量法。2. 若要測量一條遠(yuǎn)距離輸電線構(gòu)成的雙口網(wǎng)絡(luò)， 采用同時測量法就很不方便。這時可采用分別測量法，即先在輸入口加電壓，而將輸出口開路

3、和短路，在輸入口測量電壓和電流，由傳輸方程可得：U1O AR1O （令I(lǐng)20，即輸出口開路時）I1O CU1s BR1s （令U20，即輸出口短路時）I1s D然后在輸出口加電壓，而將輸入口開路和短路，測量輸出口的電壓和電流。此時可得 U2O DR2O （令I(lǐng)10，即輸入口開路時）I2O C U2s BR2s （令U10，即輸入口短路時）I2s AR1O，R1s，R2O，R2s分別表示一個端口開路和短路時另一端口的等效輸入電阻，這四個參數(shù)中只有三個是獨(dú)立的（ ADBC1）。至此，可求出四個傳輸參數(shù)：A， BR2SA， CA/R1O， DR2OC3. 雙口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后的等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)亦可采

4、用前述的方法之一求得。 從理論推得兩個雙口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后的傳輸參數(shù)與每一個參加級聯(lián)的雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)之間有如下的關(guān)系：AA1A2B1C2 BA1B2B1D2 CC1A2D1C2 DC1B2D1D21. 實驗設(shè)備序號名 稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源030V12數(shù)字直流電壓表0200V13數(shù)字直流毫安表0200mA14雙口網(wǎng)絡(luò)實驗電路板1自制四、實驗內(nèi)容雙口網(wǎng)絡(luò)實驗線路如圖2所示。將直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)到10V，作為雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入。圖21. 按同時測量法分別測定兩個雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)A1、B1、C1、D 1和A2、B2、C2、D2，并列出它們的傳輸方程。 雙口網(wǎng)絡(luò)I輸出端開路I12=0

5、測 量 值計 算 值U11O（V）U12O（V）I11O（mA）A1B110718114.0831.39210.6176輸出端短路U12=0U11S（V）I11S（mA）I12S（mA）C1D1100.0260.0161.96091.5884雙口網(wǎng)絡(luò)II輸出端開路I22=0測 量 值計 算 值U21O（V）U22O（V）I21O（mA）A2B2103.7040.0622.69970.5099輸出端短路U22=0U21S（V）I21S（mA）I22S（mA）C2D2100.0690.02016.8323.5499雙口網(wǎng)絡(luò)1的傳輸方程：U1=1.391U2+0.618I2 I1=1.961U2+1

6、.588I22. 將兩個雙口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)，即將網(wǎng)絡(luò)I的輸出接至網(wǎng)絡(luò)II的輸入。 用兩端口分別測量法測量級聯(lián)后等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)A、B、C、D，并驗證等效雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系。參數(shù)之間的關(guān)系。輸出端開路輸出端短路計 算傳輸參數(shù)1022.6270.441951022.8710.437235輸入端開路輸入端短路A=14.15515B=2.902549C=32.02886D=6.6382431048.2490.2072581048.7680.205052驗證： 按照上述公式將A1，A2，B1，C2 代入 A=1.392175971*2.699784+0.6176652

7、254*16.83234=14.15533近似等于 14.15515同理 按照公式代入實驗數(shù)據(jù)得B=2.902703 近似等于2.902549C=32.03024 近似等于32.02886D=6.638785 近似等于6.638243五、實驗注意事項1. 用電流插頭插座測量電流時， 要注意判別電流表的極性及選取適合的量程（根據(jù)所給的電路參數(shù)，估算電流表量程）。2. 計算傳輸參數(shù)時, I、U均取其正值。六、預(yù)習(xí)思考題1. 試述雙口網(wǎng)絡(luò)同時測量法與分別測量法的測量步驟， 優(yōu)缺點(diǎn)及其適用情況。(1)同時測量法傳輸方程中四個T參數(shù) 故可在輸出端(I2=0)或短路(U2=0)的情況下，在輸入口加上電壓，

8、在兩個端口同時測量其電壓、電流值，即可求出四個T參數(shù)，這種方法稱之為同時測量法。（2）分別測量法在實際測量由遠(yuǎn)距離輸電線構(gòu)成的雙口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)時，采用同時測量法或混合測量法就很不方便，這時可采用分別測量法，即先在輸入口加電壓，而將輸出口開路和短路，在輸入端測量電壓和電流。由傳輸方程可得： 然后將輸入口開路和短路在輸出口加電壓并測量，此時有： R10、R1S、R20、R2S分別表示一端口開路和短路時另一端口的等效輸入電阻。同時測量法比分別測量法時的數(shù)據(jù)要來的快，分別測量法，可使用于遠(yuǎn)距離測試。2. 本實驗方法可否用于交流雙口網(wǎng)絡(luò)的測定？可用于低頻的交流雙口網(wǎng)絡(luò)測定七、實驗報告1. 完成對數(shù)據(jù)表格的

9、測量和計算任務(wù)。 雙口網(wǎng)絡(luò)I輸出端開路I12=0測 量 值計 算 值U11O（V）U12O（V）I11O（mA）A1B110718114.0831.39210.6176輸出端短路U12=0U11S（V）I11S（mA）I12S（mA）C1D1100.0260.0161.96091.5884雙口網(wǎng)絡(luò)II輸出端開路I22=0測 量 值計 算 值U21O（V）U22O（V）I21O（mA）A2B2103.7040.0622.69970.5099輸出端短路U22=0U21S（V）I21S（mA）I22S（mA）C2D2100.0690.02016.8323.5499 輸出端開路輸出端短路計 算傳輸參數(shù)

10、1022.6270.441951022.8710.437235輸入端開路輸入端短路A=14.15515B=2.902549C=32.02886D=6.6382431048.2490.2072581048.7680.2050522.列寫參數(shù)方程。雙口網(wǎng)絡(luò)1的傳輸方程：U1=1.391U2+0.618I2 I1=1.961U2+1.588I2雙口網(wǎng)絡(luò)2的傳輸方程：U1=2.700U2+0.510I2 I 1=16.832U2+3.550I23. 驗證級聯(lián)后等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系。驗證： 按照上述公式將A1，A2，B1，C2 代入 A=1.392175971*2.699784+0.6176652254*16.83234=14.15533近似等于 14.15515同理 按照公式代入實驗數(shù)據(jù)得B=2.902703 近似等于2.902549C=32.03024 近似等于32.02886D=6.638785 近似等于6.6382434. 總結(jié)、歸納雙口網(wǎng)絡(luò)的測試技術(shù)。 雙口網(wǎng)絡(luò)有兩個端口電壓和兩個端口電流。線性電阻雙口網(wǎng)絡(luò)的電壓電流關(guān)系由