电压源与电流源等效变换实验ppt课件
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晶体三极管。晶体三极管共基极连接，当UBC在一定范围内变化时，集电极电流IC近乎恒 值，可将其视为理想电流源。
• 实际的电源可以用一个理想电流源和一个电阻并联的模型来表示。
I
I
R
IS
IS
I
I’
I
R0
IS
IS
R
0 理想电流源
U
电压源与电流源等效变换实验
0 实际电流源
U
4
• 三、电源的等效变换
• 如果两种电源的参数满足：R0=R0’ E/R0 =Is 则电压源与电流源可以互相转换，而对外 电路不发生任何影响。见图
电压源与电流源等效变换实验
17
电路板
电压源与电流源等效变换实验
18
电阻箱
电压源与电流源等效变换实验
19
流过时,必然在内阻上产生电压降,因此，实际电压源的端电压U可表示为：
U=E-IR0
E+ -
+ ER0
电压源与电流源等效变换实验
3
• 二、电流源
• 理想电流源具有两个基本性质： • 〈1〉它的电流是定值，或是一定的时间函数。 • 〈2〉 它的端电压不是由电流源本身决定，而是由与它相接的外电路来确定。 • 理想的电流源并不存在，但有些实际电源在一定条件下可近似地看作理想的电流源。如
电压源与电流源等效变换实验
5
实验内容、步骤
• 一、测定直流稳压电源的伏安特性
• 1、一般情况下，晶体稳压电源内阻远小于负载电阻，可将其视为理想电压源。如好线 路，开启晶体稳压电源，调节输出电压U0等于10伏，调节可变电阻RL,测量的输出电压。
晶体管 稳压源
mA
U0 V
U
R=200欧
RL
理想电压源实验电路
实际电压源实验电路
40
80
120
150
电压源与电流源等效变换实验
7
• 二、测试电流源的伏安特性
• 1、理想电流源的伏安特性
• 如图连接好电路。RL=0,接通电源，调节电位器，使IC=10mA。调节RL，测定相应的电 流I.
mA
Is
RL
等效电路
I(mA) 0 U(V)
10 20 30 40 50
电压源与电流源等效变换实验
答案
电压源与电流源等效变换实验
11
拓展内容
• 研究电源等效变换的条件是
• 方法一：用电压源——串联一个电阻的模型，代替电流源——并联电阻模型。 E=IR0=10mA×510Ώ=5.1V，相应的电压源电路如图2。调节RL,测量相应的电流 值。
• 方法二：内阻R0为标称值，可能与实际值有出入。因此，先用万用表测出R0的 实际值，再用方法一的步骤计算E。相应的电压源电路如图2。调节RL,测量相 应的电流值。
实验一 电压源、电流源特性研究
电压源与电流源等效变换实验
1
实验目的
1．掌握建立电源模型的方法； 2．掌握电源外特性的测试方法； 3. 了解电压源电流源及其伏安特性。 4．加深对电压源和电流源特性的理解； 5．研究电源模型等效变换的条件。
预习要求
预习电源模型的有关章节，熟练掌握实际电压源与电流源的互换方法。
I(mA)测 量值
I(mA)计 算值
误差%
电压源与电流源等效变换实验
பைடு நூலகம்10
实验设备、仪器
• 晶体管稳压电源 一台 • 实验电路板 一块 • 直流毫安表 一只 • 万用表 一只
思考题
1、电压源和电流源等效变换的条件是什么？所谓‘等效’是对谁而言？ 2、理想电流源和理想电压源能否进行等效变换？为什么？ 3、说明电压源和电流源的特性，其输出是否在任何负载下能保持恒值？
电压源与电流源等效变换实验
2
实验原理
• 一、电压源
• 理想电压源具有两个基本性质： • <1>它的电压是定值。 • <2> 流过理想电压源的电流不是由电压源本身决定，而是由与它相接的外电路来确定。 • 理想的电压源并不存在，但有些实际电源在一定条件下可近似地看作理想的电压源。 • 实际的电源可以用一个理想电压源和一个小电阻串联的模型来表示． 当电压源中有电流
I(mA) 0
10 20 30 40 50
U(V)
电压源与电流源等效变换实验
6
• 2、将一个51欧电阻与稳压电源串联，组成一个实际电压源，如图。接好电路，启动电 源，调节输出电压U0为10伏。改变电阻RL数值，测量相应的输出电压U。
I
mA
晶体管 稳压源
R0=51欧
U0 V
U
I(mA) 0 U(V)
电压源与电流源等效变换实验
13
电压源与电流源等效变换实验
14
晶体管稳压电源
电压源与电流源等效变换实验
15
直流电流表的使用
（1）应将直流电流表 串联在待测电流的支 路中；
（2） 接线时，必须使 电 流 从 电 流 表 的 “ +” 端 流入 ， “ -”端 流出 ， 不得反接；
（3） 根据被测电流的 大小，选择适当的电 流表量限，测量中尽 量使指针偏转在； 2/3量限以上。
• 方法三：测量实际电流源的开路输出电压Uab，令电压源的开路电压即E=Uab。 相应的电压源电路如图2。调节RL,测量相应的电流值。
• 方法四：调节电路中恒压源E，令图2中电流表、万用表的读数图1的数值相等，
记录E之值，验证等效变换条电件压源的与正电流确源性等效。变换实验
12
实验报告要求
• 1． 根据实验数据表格绘出电源的五条外特性曲线； 2．从实验结果， 3．回答思考题。
8
• 2、实际电流源的伏安特性
• 如图接好电路。RL=0,接通电源，调节电位器，使IC=10mA。这时对于RL而言，前面所接的 含源二端网络相当Is=10mA内阻R0=510欧的实际电流源。调节RL，测定相应的电流I. mA
Is
510欧
RL
等效电路
RL(欧) 100 300 500 700 900 1000
I(mA)测 量值
I(mA)计 算值
误差%
电压源与电流源等效变换实验
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• 3、电源的等效变换
• 用电压源——串联一个电阻的模型，代替电流源——并联电阻模型。 本实验中， E=IR0=10mA×510Ώ=5.1V，相应的电压源电路如图2。调节RL,测量相应的电流值。
RL(欧) 100 300 500 700 900 1000
电压源与电流源等效变换实验
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直流电压表的使用
（1）应将直流电压表 并接在待测电压的两
端；
（2） 电压表的接线，
一般使用表笔，把红 表笔接至电压表的“+” 端，黑表笔接至电压 表的“-”端，测量时将 红表笔接至被测电压
的正极，黑表笔接至
负极；
（3） 根据被测电压的
大小，选择适当的电
压表量程，测量中尽 量使指针偏转在2/3 量程以上。
• 实际的电源可以用一个理想电流源和一个电阻并联的模型来表示。
I
I
R
IS
IS
I
I’
I
R0
IS
IS
R
0 理想电流源
U
电压源与电流源等效变换实验
0 实际电流源
U
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• 三、电源的等效变换
• 如果两种电源的参数满足：R0=R0’ E/R0 =Is 则电压源与电流源可以互相转换，而对外 电路不发生任何影响。见图
电压源与电流源等效变换实验
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电路板
电压源与电流源等效变换实验
18
电阻箱
电压源与电流源等效变换实验
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流过时,必然在内阻上产生电压降,因此，实际电压源的端电压U可表示为：
U=E-IR0
E+ -
+ ER0
电压源与电流源等效变换实验
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• 二、电流源
• 理想电流源具有两个基本性质： • 〈1〉它的电流是定值，或是一定的时间函数。 • 〈2〉 它的端电压不是由电流源本身决定，而是由与它相接的外电路来确定。 • 理想的电流源并不存在，但有些实际电源在一定条件下可近似地看作理想的电流源。如
电压源与电流源等效变换实验
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实验内容、步骤
• 一、测定直流稳压电源的伏安特性
• 1、一般情况下，晶体稳压电源内阻远小于负载电阻，可将其视为理想电压源。如好线 路，开启晶体稳压电源，调节输出电压U0等于10伏，调节可变电阻RL,测量的输出电压。
晶体管 稳压源
mA
U0 V
U
R=200欧
RL
理想电压源实验电路
实际电压源实验电路
40
80
120
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电压源与电流源等效变换实验
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• 二、测试电流源的伏安特性
• 1、理想电流源的伏安特性
• 如图连接好电路。RL=0,接通电源，调节电位器，使IC=10mA。调节RL，测定相应的电 流I.
mA
Is
RL
等效电路
I(mA) 0 U(V)
10 20 30 40 50
电压源与电流源等效变换实验
答案
电压源与电流源等效变换实验
11
拓展内容
• 研究电源等效变换的条件是
• 方法一：用电压源——串联一个电阻的模型，代替电流源——并联电阻模型。 E=IR0=10mA×510Ώ=5.1V，相应的电压源电路如图2。调节RL,测量相应的电流 值。
• 方法二：内阻R0为标称值，可能与实际值有出入。因此，先用万用表测出R0的 实际值，再用方法一的步骤计算E。相应的电压源电路如图2。调节RL,测量相 应的电流值。
实验一 电压源、电流源特性研究
电压源与电流源等效变换实验
1
实验目的
1．掌握建立电源模型的方法； 2．掌握电源外特性的测试方法； 3. 了解电压源电流源及其伏安特性。 4．加深对电压源和电流源特性的理解； 5．研究电源模型等效变换的条件。
预习要求
预习电源模型的有关章节，熟练掌握实际电压源与电流源的互换方法。
I(mA)测 量值
I(mA)计 算值
误差%
电压源与电流源等效变换实验
பைடு நூலகம்10
实验设备、仪器
• 晶体管稳压电源 一台 • 实验电路板 一块 • 直流毫安表 一只 • 万用表 一只
思考题
1、电压源和电流源等效变换的条件是什么？所谓‘等效’是对谁而言？ 2、理想电流源和理想电压源能否进行等效变换？为什么？ 3、说明电压源和电流源的特性，其输出是否在任何负载下能保持恒值？
电压源与电流源等效变换实验
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实验原理
• 一、电压源
• 理想电压源具有两个基本性质： • <1>它的电压是定值。 • <2> 流过理想电压源的电流不是由电压源本身决定，而是由与它相接的外电路来确定。 • 理想的电压源并不存在，但有些实际电源在一定条件下可近似地看作理想的电压源。 • 实际的电源可以用一个理想电压源和一个小电阻串联的模型来表示． 当电压源中有电流
I(mA) 0
10 20 30 40 50
U(V)
电压源与电流源等效变换实验
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• 2、将一个51欧电阻与稳压电源串联，组成一个实际电压源，如图。接好电路，启动电 源，调节输出电压U0为10伏。改变电阻RL数值，测量相应的输出电压U。
I
mA
晶体管 稳压源
R0=51欧
U0 V
U
I(mA) 0 U(V)
电压源与电流源等效变换实验
13
电压源与电流源等效变换实验
14
晶体管稳压电源
电压源与电流源等效变换实验
15
直流电流表的使用
（1）应将直流电流表 串联在待测电流的支 路中；
（2） 接线时，必须使 电 流 从 电 流 表 的 “ +” 端 流入 ， “ -”端 流出 ， 不得反接；
（3） 根据被测电流的 大小，选择适当的电 流表量限，测量中尽 量使指针偏转在； 2/3量限以上。
• 方法三：测量实际电流源的开路输出电压Uab，令电压源的开路电压即E=Uab。 相应的电压源电路如图2。调节RL,测量相应的电流值。
• 方法四：调节电路中恒压源E，令图2中电流表、万用表的读数图1的数值相等，
记录E之值，验证等效变换条电件压源的与正电流确源性等效。变换实验
12
实验报告要求
• 1． 根据实验数据表格绘出电源的五条外特性曲线； 2．从实验结果， 3．回答思考题。
8
• 2、实际电流源的伏安特性
• 如图接好电路。RL=0,接通电源，调节电位器，使IC=10mA。这时对于RL而言，前面所接的 含源二端网络相当Is=10mA内阻R0=510欧的实际电流源。调节RL，测定相应的电流I. mA
Is
510欧
RL
等效电路
RL(欧) 100 300 500 700 900 1000
I(mA)测 量值
I(mA)计 算值
误差%
电压源与电流源等效变换实验
9
• 3、电源的等效变换
• 用电压源——串联一个电阻的模型，代替电流源——并联电阻模型。 本实验中， E=IR0=10mA×510Ώ=5.1V，相应的电压源电路如图2。调节RL,测量相应的电流值。
RL(欧) 100 300 500 700 900 1000
电压源与电流源等效变换实验
16
直流电压表的使用
（1）应将直流电压表 并接在待测电压的两
端；
（2） 电压表的接线，
一般使用表笔，把红 表笔接至电压表的“+” 端，黑表笔接至电压 表的“-”端，测量时将 红表笔接至被测电压
的正极，黑表笔接至
负极；
（3） 根据被测电压的
大小，选择适当的电
压表量程，测量中尽 量使指针偏转在2/3 量程以上。