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，分別測量不同阻值時(shí)負載上的電壓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 )戴維南等效參數的仿真

1)、開(kāi)路電壓、短路電流法測量等效電阻

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

圖4-2 開(kāi)路電壓的仿真

圖4-3 短路電流的仿真

2、用數字萬(wàn)用表直接測量等效電阻

　　將被測含源網(wǎng)絡(luò )內的所有獨立源置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)間用一根短路導線(xiàn)相連，如圖4-4，然后直接用數字萬(wàn)用表的歐姆檔去測定負載R_L開(kāi)路后A、B兩點(diǎn)間的電阻，即為被測網(wǎng)絡(luò )的等效電阻R_O。

圖4-4 用萬(wàn)用表直接測定等效電阻的仿真

3、半電壓法測量等效電阻

　　用半電壓法測量二端網(wǎng)絡(luò )的等效電阻，如圖4-5（a）所示。把負載電阻每次的變化設置為1%，打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)，通過(guò)點(diǎn)擊鍵盤(pán)上的字母A鍵改變負載電阻的阻值，字母大寫(xiě)時(shí)增加阻值，字母小寫(xiě)時(shí)減少阻值。當數字萬(wàn)用表上的讀數等于開(kāi)路電壓的一半時(shí)停止仿真，斷開(kāi)負載電阻，如圖4-5（b）所示，用數字萬(wàn)用表歐姆檔測量負載電阻的阻值。

（a）

（b）

圖4-5 半電壓法測量等效電阻的仿真

三、含源二端網(wǎng)絡(luò )等效電路的外特性仿真

　　通過(guò)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，即開(kāi)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

　　根據仿真數據，分別畫(huà)出外特性曲線(xiàn) 和 ，觀(guān)察曲線(xiàn)是否重合。若重合，表明圖4-1電路與圖4-6電路等效，這就驗證了戴維南定理的正確性。