戴維南定理仿真

一、含源二端網(wǎng)絡(luò)外特性的仿真

　　改變R_L的阻值，分別測(cè)量不同阻值時(shí)負(fù)載上的電壓U_AB和電流I_AB，則可得到含源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。圖4-1是負(fù)載取100Ω時(shí)仿真得到的電壓U_AB和電流I_AB的值。

圖4-1 含源二端網(wǎng)絡(luò)外特性的仿真

二、含源二端網(wǎng)絡(luò)戴維南等效參數(shù)的仿真

1)、開路電壓、短路電流法測(cè)量等效電阻

　　在仿真環(huán)境中，可以采用開路電壓、短路電流測(cè)量法測(cè)量含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。先斷開負(fù)載R_L，用數(shù)字萬用表測(cè)量開路電壓U_OC，如圖4-2所示；再將R_L接入電路中，并將其阻值設(shè)置為0，測(cè)量短路電流I_SC，如圖4-3所示。等效電阻為R_O=U_OC/I_SC。

圖4-2 開路電壓的仿真

圖4-3 短路電流的仿真

2、用數(shù)字萬用表直接測(cè)量等效電阻

　　將被測(cè)含源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置0，即在電路中將電流源I_S和電壓源U_S去掉，并在原電壓源所接的兩點(diǎn)間用一根短路導(dǎo)線相連，如圖4-4，然后直接用數(shù)字萬用表的歐姆檔去測(cè)定負(fù)載R_L開路后A、B兩點(diǎn)間的電阻，即為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效電阻R_O。

圖4-4 用萬用表直接測(cè)定等效電阻的仿真

3、半電壓法測(cè)量等效電阻

　　用半電壓法測(cè)量二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻，如圖4-5（a）所示。把負(fù)載電阻每次的變化設(shè)置為1%，打開仿真開關(guān)，通過點(diǎn)擊鍵盤上的字母A鍵改變負(fù)載電阻的阻值，字母大寫時(shí)增加阻值，字母小寫時(shí)減少阻值。當(dāng)數(shù)字萬用表上的讀數(shù)等于開路電壓的一半時(shí)停止仿真，斷開負(fù)載電阻，如圖4-5（b）所示，用數(shù)字萬用表歐姆檔測(cè)量負(fù)載電阻的阻值。

（a）

（b）

圖4-5 半電壓法測(cè)量等效電阻的仿真

三、含源二端網(wǎng)絡(luò)等效電路的外特性仿真

　　通過上述步驟2的仿真得到了圖4-1所示電路中的A、B二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效參數(shù)，即開路電壓U_OC和等效電阻R_O。這樣，就得到了由電壓源U_OC和等效電阻R_O串聯(lián)組成的等效電路，如圖4-6所示，其中U_OC=22.125V，電阻R_O=519.6Ω。仿真它的外特性。

圖4-6 戴維南等效電路的外特性仿真

　　根據(jù)仿真數(shù)據(jù)，分別畫出外特性曲線 和 ，觀察曲線是否重合。若重合，表明圖4-1電路與圖4-6電路等效，這就驗(yàn)證了戴維南定理的正確性。