有源二端网络的输出特性测试方法

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：开路电压、短路电流法在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压UOC,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流ISC,则内阻为伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图2-2-1所示。图2-2-2半压法测试原理图图2-2-3零示法测试原理图

任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。

戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个等效电压源来代替,此电压源的电动势ES等于这个有源二端网络的开路电压UOC,其等效内阻RO等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。R、ES和RO称为有源二端网络的等效参数。

诺顿定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流IS等于这个有源二端网络的短路电流ISC,其等效内阻RO定义同戴维南定理。

有源二端网络等效电阻RO的测量方法:

（1）直接测量法

将网络内所有独立源置零,用万用表直接测量。

（2）开路电压、短路电流法

在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压UOC,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流ISC,则内阻为

（3）伏安法

用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图2-2-1所示。根据外特性曲线求出斜率tanφ,则内阻为

图2-2-1　有源二端网络外特性曲线

用伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值IN时的输出端电压值UN,则内阻为

（4）半电压法

若二端网络的内阻很低时,则不宜测其短路电流。测试方式如图2-2-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。

（5）零示法

在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图2-2-3所示。

零示法测量原理是用一个低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”,然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。

图2-2-2　半压法测试原理图

图2-2-3　零示法测试原理图