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1、电流电压转换电源实验电流源电压源等效变换第1部分:实验4 电压源与电流源之间的等效变换实验4电压源与电流源及其等效转 换(1),当负载变化时,电压源的输出电压保持不变。(2 )将理想 电流源连接到负载后,当负载电阻改变时,电流源提供的电流将保持 不变。其电路图符号及其特性如图4.5-1所示。某些电源的外部特性 非常接近理想电源,例如电子技术中常用的晶体管电流源和电压源。因为借助电子设备,晶体管电压源的串联等效内部电阻可以最小化, 通常为100以下。因此,大约可以将其视为理想的电源。就其外部 特性而言,实际的电源可以被视为电压源和电流源。(1)实际电压 源由理想电压源es和电阻R0的串联组合表示
2、。与电导G0并联。4.5-3盒子内的零件是实际电压源和实际电流源。它们向相同的负载提供相同的电流I,电源的端电压U也相等。这样,电压源和电流源 是等效的,也就是说,电压源及其等效电流源具有相同的外部特性。当负载电阻在一定范围内变化时,电压源和电流源之间的等效转换条 件为二 ES / RO GO = 1 / RO ES =为/ GO RO = 1 / G0 (请注意,负载两端的电压电流源不得超过额定值),电流基本不变,因此可以视 为理想电流源。连接到电流稳定源的输出端,串联连接直流电流表, 并并联连接直流电压表,即,连接到图4.5-4中的实验用电(2 1首先,设置可变电阻R = 0,调整直流电流
3、源使其输出电流I二50mA ,此时测量电流源的端电压并将其记录在表4.5-1中。(3 )通过记录 表4.5-1中的数据可以获得理想电流源的外部特性。当外部负载电阻 在一定范围内变化时,电源的输出电压基本不变,可以认为是理想的 电压源。(1)按照图4.5-5进行连接,将DC电压源的输出调整为 12V ,并将可变电阻器连接到电压源的输出端子。(2 )改变电阻值 R ,测量u ,并在表4.5-2中逐个记录数据,以获得理想电压源的外 部特性(1 X在实验1)中,理想电流源的测量电流为二50mA。如 果电阻R(X即GO = 1 / R0在其输出端子之间并联连接例如1KO , 则会形成实际的电流源,如图4
4、.5-6所示。(2 )通过改变电阻R值, 记录相应的端子电压U和输出电流I,并将它们记录在表4.5-3中, 可以测量实际电流源的外部特性。(3 )根据等效转换条件,将电压 源的输出电压调整为ES = isrO ,并串联一个电阻R0形成实际电压 源,如图4.5-7所示。(4 )改变负载电阻R ,记录每个值对应的较 低电压和输出电流值,并将它们记录在表4.5-4中,然后可以测量实 际电压源的外部特性。在测量上述实际电压源和实际电流源的外部特 性时,我们在实验中将两种情况下的负载电阻R值一一对应且相等, 以利于比较,看两者是否一致。当R值相同时,情况下的电压和电流 输出相同。5-1理想电流源的外部特性表4.5-3实际电流源S0电压 源的外部特性ES = R0=表4.5-4实际电压源的外部特性(1)绘制 实测电流源和电压的外部特性曲线资源。(2 )确认电压源和电流源 相等。第2部分:实验4-4中电压源,电流源和电源的等效替换研究