電（diàn）路分析實（shí）驗箱-雙（shuāng）口網絡測試

一、實驗目的
1.加深（shēn）理解雙口網絡的基本理論。
2.掌握（wò）直流雙口網絡傳輸參數的測量技術。
二、原理說明（míng）
對於任（rèn）何一個線性網絡，我們（men）所關心的往往隻是輸（shū）入端口和輸（shū）出端口電壓和（hé）電流（liú）間的相互關係，通過（guò）實驗測定方法求（qiú）取一個極其簡單的等效值雙口電路來替（tì）代原網絡，此即為“黑盒理論”的基本內容。
1.一個（gè）雙（shuāng）口網絡兩端口的電壓和電流四個變量之（zhī）間的關係，可以用多種形式的（de）參數方程來表示。本實驗采用輸出口的電壓U2和電流I2作（zuò）為自變量，以（yǐ）輸入口的電壓U1和（hé）電流I1作為應變量，所得的方（fāng）程稱（chēng）為雙口網（wǎng）絡的傳輸方程，如圖（tú）13-1所示（shì）的無源線性（xìng）雙口網絡（又稱為四端網絡）的傳輸方程為： U1=AU2+BI2
I1=CU2+DI2
式中的A、B、C、D為雙口網絡（luò）的傳輸參數，其值完全決定於網絡的拓撲結構及各支路元件的參數值，這四（sì）個參數（shù）表征了該雙口網絡的基本（běn）特性，它們的含（hán）義是：
A= U1/U2 （令（lìng）I2=0，即輸（shū）出口開路時）
B= U1/I2 （令U2=0，即輸出口短（duǎn）路（lù）時）
C= I1/U2 （令I2=0，即輸出口開路時）
D= I1/I2 （令U2=0，即輸（shū）出口短路時）
由上可知，隻要在網絡的輸入口加上（shàng）電壓，在兩個端口同時測量其（qí）電壓和電流，即可求出A、B、C、D四個參數，此即為雙端口同時測量法。
2.若要測量（liàng）一條遠（yuǎn）距離輸電線構（gòu）成的雙口網絡，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（yā），而將輸出口開路和短路，在輸入口（kǒu）測量電壓和電流，由傳輸方程可得：
R10= U10/I10=A/C（令I2=0，即輸出口開路時）
R1S= U1S/I1S=B/D (令U2=0，即輸（shū）出口短路時）
然後在輸出口加電（diàn）壓測量，而將輸入口開路和短路，此時可得
R20= U20/I20=D/C（令I2=0，即輸入口開路時）
R2S= U2S/I2S=B/A（令U2=0，即輸入（rù）口開路時）
R10、R1S、R20、R2S分別表示一（yī）個端口開路和短路（lù）時，另一端口的等效輸入電阻，這四個參數（shù）有三個是獨立的（ ∵R10/R20=R1S/R2S=A/D）即AD—BC=1。
至（zhì）此（cǐ），可求出四個傳輸（shū）參數：
，，， 
3.雙口網絡級聯後的等效雙口網絡的傳輸參數（shù）亦可采用前述的方法之一求得，從理論推出兩（liǎng）雙口網絡級聯（lián）後的傳輸參數與每（měi）一個參加（jiā）級聯的雙口網絡的傳輸參數之間有如下的關係：
A=A1A2+B1C2      B=A1A2+B1D2
C=C1A2+D1C2      D=C1B2+D1D2
三、實驗設備

序號	名稱	型號與規格	數量	備注（zhù）
1	可調（diào）直流（liú）穩（wěn）壓電源
2	數字直流電壓表
3	數字直流（liú）毫安（ān）表
4	雙口網絡實驗電路板

四、實（shí）驗內容
雙口（kǒu）網絡實驗線路如圖13-2所（suǒ）示。 將直流穩壓電源的輸出電壓調到10V，作（zuò）為雙口網絡的輸入。
1.按同時測量（liàng）法分別（bié）測定兩個雙口網絡的傳輸參數A1、B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2，並列出它們的傳輸方程。

雙 口 網 絡 I	輸出端開路 I12=0	測量值（zhí）			計（jì）算值
		U110（V）	U120（V）	I110（mA）	A1	B1
	輸出端短路 U12=0	U11S（V）	I11S（V）	I12S（mA）	C1	D1

 

雙 口 網 絡 Ⅱ	輸出端開路（lù） I22=0	測量值（zhí）			計算值
		U210（V）	U220（V）	I210（mA）	A2	B2
	輸出端短路（lù） U22=0	U21S（V）	I21S（V）	I22S（mA）	C2	D2

2.將兩個雙（shuāng）口網絡級聯後，用兩端口分別（bié）測量（liàng）法測量級聯後等效雙口（kǒu）網絡的傳輸參數（shù）A、B、C、D，並驗證等效雙口網絡傳輸參（cān）數與（yǔ）級聯（lián）的兩個雙口（kǒu）網絡傳輸參數之間的關係。

輸出端（duān）開路I2=0			輸出端短路U2=0			計算 傳輸 參（cān）數
U10 (V)	I10 (V)	R10 (V)	U1S (V)	I1S (V)	R1S (V)
輸入端開路I1=0			輸入端短路（lù）U1=0
U20 (V)	I20 (mA)	R20 (KΩ)	U2S (V)	I2S (mA)	R2S (KΩ)	A= B= C= D=

五、實（shí）驗注意事項
1.用電流插頭插座測量電流時（shí），要注意（yì）判別電流表的極性及選取適合的（de）量程（根據所給的電路參數，估算電流（liú）表量程）。
2.兩個雙口網絡級聯時，應將一個（gè）雙口網（wǎng）絡（luò）I的輸出端與另一雙口（kǒu）網（wǎng）絡的輸入端聯（lián）接。
六、預習思（sī）考題
1.試述雙口網（wǎng）絡同（tóng）時測量法與分別測量法的測量步驟、優缺點及其適用情況。
2.本實驗（yàn）方法可否用於交（jiāo）流雙口網絡的測定？
七、實驗報告
1.完成對數（shù）據表格的測量（liàng）和計算任務。
2.列出參數方程。
3.驗證級聯後等效雙口網絡的傳輸參數與級聯的兩個雙口網絡傳輸參數之間的關（guān）係。
4.總結、歸納雙口網絡的（de）測試技術。

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