一、实验目的

1. 掌握电源外特性的测试方法。

2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。

二、实验内容及过程（实验原理、主要内容及操作步骤）

1. 测定直流稳压电源与实际电压源的外特性

(1) 按图 7-2 接线。Us 为＋12V 直流稳压电源（将 R0短接）。调节 R2，令其阻值由大至小变

化，记录两表的读数。

利用仿真软件测试数据，调节R2的阻值得到下表数据：

R2(KΩ)	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4
U(V)	12	12	12	12	12	12	12
I(mA)	10.0	10.9	12.0	13.3	15.0	17.1	20.0

部分实验图如下：

(2) 按图 7-3 接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节 R2，令其阻值由大至小变化，

记录两表的读数。

利用仿真软件测试数据，调节R2的阻值得到下表数据：

R2(KΩ)	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4
U(V)	12	12	12	12	12	12	12
I(mA)	10.0	10.9	12.0	13.3	15.0	17.1	20.0

部分实验图如下：

2. 测定电流源的外特性

按图 7-4 接线，Is 为直流恒流源，调节其输出为 10mA，令 Ro 分别为 1KΩ和∞（即接入和断开），调节电位器 RL（从 0 至 1KΩ），测出这两种情况下的电压表和电流表的读数。自拟数据表格，记录实验数据。

1. 当R0为1KΩ（接入）时，实验数据表格如下：

RL(KΩ)	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4
I(mA)	4.11	4.32	4.56	4.83	5.13	5.48	5.87
U(V)	5.2	4.9	4.6	4.3	3.9	3.5	2.9

部分实验图如下：

   

1. 当R0为∞（断开）时，实验数据表格如下：

RL(KΩ)	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4
I(mA)	9.997	9.997	9.999	9.999	9.999	9.999	9.999
U(V)	10	9	8	7	6	5	4

 部分实验图如下：

    

3. 测定电源等效变换的条件

先按图 7-5（a）线路接线，记录线路中两表的读数。然后利用图7-5(a)中右侧的元件和仪表，按图7-5(b)接线。调节恒流源的输出电流IS，使两表的读数与 7- 5(a)时的数值相等，记录 Is 之值，验证等效变换条件的正确性。

 

• 实验结果及分析

1. 测定直流稳压电源与实际电压源的外特性

（1）

（2）

2. 测定电流源的外特性

（1）当R0为1KΩ（接入）时

1. 当R0为∞（断开）时

四、预习思考题

1. 通常直流稳压电源的输出端不允许短路，直流恒流源的输出端不允许开路，为什么？

2. 电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势， 稳压源和恒流源的输出在任何负

载下是否保持恒值？

答：

1. 电压源本身内阻很小，短路时会产生很大的电流，而大电流会损坏电源。电流源输出电流恒定，其输出端开路，相当于接了个阻值无穷大的电阻，输出电流在这个电阻两端将产生一个无穷大的电压，这样会使得电流源烧毁。
2. 电压源与电流源都是电源，电源一定存在内阻，理想的恒压源和恒流源没有内阻，输出将是平缓的。但是实际上的恒压源和恒流源还是有内阻的，只是内阻很小，它的输出特性曲线接近于平缓，但是略有微小的下降。故输出的物理量会随负载增大呈现下降变化趋势。

五、报告

1. 根据实验数据绘出电源的四条外特性曲线，并总结、 归纳各类电源的特性。

2. 从实验结果，验证电源等效变换的条件。

3. 心得体会及其他。

答：

1.

1. 由以上实验可得：电源等效变换的条件是端口特性相同,也就是说不论电源接到任何电路中,变换前后对外产生的电势和电流都相同。

心得体会：实验过程并不是一切顺利，或偶然误差或系统误差。在实验室中进行实验时，由于实验仪器的老旧或精确度的不足或是有些实验仪器的损坏，导致实验数据有偏差，此时就需要我们细心分析结果，通过与电脑模拟实验数据进行对比分析，重复实验得出结果，从而做出适当调节。实验过程中需要细心，根据电路图进行正确连接才能得到需要的数据，导线多而交错此时就需要有较为清晰的思路，先连接一个完整的回路。实验过程还学会了相互合作。通过这个实验掌握电源外特性的测试方法，验证了电压源与电流源等效变换的条件，对学过的电路理论有了更好的理解。