§诺顿定理和含源单口的等效电路.pptVIP

* §4－4 单口网络的等效电路 从戴维宁-诺顿定理的学习中知道，含源线性电阻单口网络可以等效为一个电压源和电阻的串联或一个电流源和电阻的并联[图(b)和(c)]。只要能计算出确定的uoc,isc和Ro [图(d)、(e)、(f)]，就能求得这两种等效电路。 （图见下页） 图4－21 1. 计算开路电压uoc的一般方法是将单口网络的外部负载断开，用网络分析的任一种方法，算出端口电压uoc。如图4－21(d)所示。 图4－21 2. 计算isc的一般方法是将单口网络从外部短路，用网络分析的任一种方法，算出端口的短路电流isc，如图4－21(e)所示。 3. 计算Ro的一般方法是将单口网络内全部独立电压源用短路代替，独立电流源用开路代替得到单口网络 No，再用外加电源法或电阻串并联公式计算出电阻Ro，如图4－21(f)所示。 还可以利用以下公式从uoc,isc和Ro中任两个量求出第三个量： 例4－15 求图4-22(a)所示单口的戴维宁-诺顿等效电路。 解：为求uoc，设单口开路电压uoc的参考方向由 a指向 b， 如图(a)所示。注意到i=0，由KVL求得 图4－22 为求isc,将单口短路，并设isc的参考方向由 a指向 b，如图(b)所示。 图4－22 为求Ro，将单口内的电压源用短路代替，得到图(c)电路，用电阻并联公式求得 根据所设uoc和isc的参考方向及求得的uoc=4V,isc=0.5A,Ro=8?，可得到图(d)和(e)所示的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。 本题可以只计算uoc、isc 和Ro中的任两个量，另一个可用式(4－10)计算出来。 例如uoc=Roisc=8?0.5V=4V isc=uoc/Ro=4V/8?=0.5A Ro =uoc/isc=4V/0.5A=8? 例4-16 图4-23(a)表示某低频信号发生器。现用示波器或高内阻交流电压表测得仪器输出的正弦电压幅度为1V。当仪器端接900?负载电阻时，输出电压幅度降为0.6V，如图(b)所示。 (l) 试求信号发生器的输出特性和电路模型； (2)已知仪器端接负载电阻RL时的电压幅度为0.5V，求电阻RL。 图4－23 解：(l)就该信号发生器的输出特性而言，可视为一个含源 电阻单口网络，在线性工作范围内，可以用一个电压 源与线性电阻串联电路来近似模拟，仪器端接负载电 阻RL时的电压为 代入已知条件可求得电阻Ro 上式可改写为 该信号发生器的电路模型为1V电压源与600?电阻的串联。 (2)由式(4－11)可求得输出电压幅度为0.5V时的负载电阻 实际上，许多电子设备，例如音响设备，无线电接收机，交、直流电源设备，信号发生器等，在正常工作条件下，就负载而言，均可用戴维宁—诺顿电路来近似模拟。 此例指出了求含源线性电阻单口网络输出电阻Ro的一种简单方法，即在这些设备的输出端接一个可变电阻器(如电位器)，当负载电压降到开路电压一半时，可变电阻器的阻值就是输出电阻。