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戴维南定理实验报告

戴维南定理实验报告
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戴维南定理实验报告

一、实验目的

1.深刻理解和掌握戴维南定理。

2.掌握和测量等效电路参数的方法。

3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。

4.初步掌握Multisim软件中的Multmeter,Voltmeter,Ammeter等仪表的使用以及DC

Operating Point,Parameter等SPICE仿真分析方法。

5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。

6.初步掌握Origin绘图软件的使用。

二、实验原理

一个含独立源,线性电阻和受控源的一端口网

络,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻

的串联组合等效置换、其等效电压源的电压等

于该一端口网络的开路电压,其等效电阻等于

将该一端口网络中所有独立源都置为零后的的

输入电阻,这一定理称为戴维南定理。如图2.1.1

三、实验方法

1.比较测量法

戴维南定理是一个等效定理,因此想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。

整个实验过程首先测量原电路的外特性,再测量等效电路的外特性。最后进行比较两者是否一致。等效电路中等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据

电路结构所推导计算出的结果想比较。

实验中期间的参数应使用实际测量值,实际值和器件的标称值是有差别的。

所有的理论计算应基于器件的实际值。

2.等效参数的获取

等效电压Uoc:直接测量被测电路的开路电

压,该电压就是等效电压。

等效电阻Ro:将电路中所有电压源短路,

所有电流源开路,使用万用表电阻档测量。

本实验采用下图的实验电路。

3.电路的外特性测量方法

在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。

4.测量点个数以及间距的选取

测试过程中测量点个数以及间距的选取,与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量点间隔尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量

的目的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程

中测量点个数及间距的选取。

四、实验注意事项

1.电流表的使用。由于电流表内阻很小,放置电流过大毁坏电流表,先使用大量程(A)

粗侧,再使用常规量程(mA )。

2. 等效电源电压和等效电阻的理论值计算,应根据实际测量值,而不是标称值。

3. 为保证外特性测量点的分布合理,应先测出最大值和最小值,再根据外特性线性的

特征均匀取点。

4. 电压源置零,必须先与外接电源断开,再短路。 五、实验仪器

1. 计算机一台

2. 通用电路板一块

3. 万用表两只

4. 直流稳压电源一台

5. 电阻若干 六、实验内容

1. 测量电阻的实际值,将测量结果填入表2-1-1中,计算等效电源电压和等效电阻; 表2-1-1

(1) 创建电路:从元器件库中选择电压源、电阻(具体阻值见表2-1-1),创建如

图2.1.3所示电路,同时接入万用表;

(2) 用万用表测量端口的开路电压和短路电流,并计算等效电阻。 开路电压=oc U U S (R 3//R 33)/((R 1//R 11)+(R 3//R 33))=2.613 V ; 输入电阻R=((R 1//R 3)+R 2)//((R 11//R 33)+R 22)=250.355Ω

(3) 用万用表的Ω档测量等效电阻与(2)所得结果比较; (4) 根据开路电压和等效电阻创建等效电路;

(5) 用参数扫描法(对负载电阻R4参数扫描)测量原电路及等效电路的外特性,

观测DC Operating Point ,将测量结果填入表2-1-3中。

图2.1.3 戴维南定理仿真电路 图2 戴维南定理等效电路

参数测试:

负载L R 短路时的短路电流=sc I 10.42mA 负载L R 开路时的开路电压=oc U 2.609V

3. 在通用电路板上焊接实验电路并测试等效电压和等效电阻,测量结果填入表2-1-2

中。 表2-1-2

参数测试:

负载L R 短路时的短路电流=sc I 10.41mA 负载L R 开路时的开路电压=oc U 2.60V 5. 实测电路

(1) 原电路

负载L R 短路时的短路电流=sc I 10.32mA 负载L R 开路时的开路电压=oc U 2.60V (2) 等效电路

负载L R 短路时的短路电流=sc I 10.32mA 负载L R 开路时的开路电压=oc U 2.60V

6. 测量原电路和戴维南等效的外特性,测量结果填入表2-1-3中,验证戴维南定理。 表2-1-3

七、实验数据处理

1、 分别画出等效前后外特性,(负载电阻为横坐标,负载电压(负载电流)为纵

坐标)

2、数据分析

(1)分析导致仿真数据与实测数据有差别的原因

第一、等效电路中等效电阻是用电位器替代的,而电位器调解时是手动调节,存在较大误差;第二、仪器测量存在误差。

(2)个人对该实验的小结(收获、不足、改进)

该实验使得我更加深刻地理解了戴维南定理;数据采集上存在不足,应该控制电压相等,这样才能得到更直观的比较。

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实验一戴维南定理 班级:17信息姓名:张晨瑞学号:20 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法。 4.初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析方法。 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法。 6.初步掌握Origin绘图软件的应用方法。 二、实验原理 一个含独立源、线性电阻的受控源的一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电子的床帘组合来等效置换,去等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理成为戴维南定理。 三、实验方法 1.比较测量法 戴维南定理是一个等效定理,因此应想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。 实验中首先测量原电路的外特性,在测量等效电路的外特性,最后比较两者是否一致,等效电路中的等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据电路结构所推到计算出的结果相比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值。实际值和期间的标称值是有差别的,所有的理论计算应基于器件的实际值。 2.等效参数的获取

等效电压Uoc:直接测量被测电路的开路电压,该电压就是等效电压。 等效电阻Ro:将电路中所有电压源短路,所有电流源开路,使用万用表阻挡测量。 3.测量点个数以及间距的选取 测试过程中测量的点个数以及间距的选取与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量间距尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测量的点个数以及间距的选取。 为了比较完整地反映特性和形状,一般选取10个以上的测量点。 本实验中由于特性曲线是直线形状,因此测量点应均匀选取。为了办政策亮点分布合理,迎新测量特性的最大值和最小值,再根据点数合理选择测量间距。 4.电路的外特性测量方法 在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。 四、实验仪器与器件 1.计算机一台 2.通用电路板一块 3.万用表两只 4.直流稳压电源一台 5.电阻若干 五、实验内容 1.测量电阻的实际值,填表,并计算等效电源电压和等效电阻 2.Multisim仿真 (1)创建电路; (2)用万用表测量端口开路电压和短路电流,并计算等效电阻; (3)用万用表的Ω挡测量等效电阻,与(2)比较,将测量结果 填入表1中;

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戴维南定理 班级:14电信学号:1428403003 姓名:王舒成绩:一实验原理及思路 一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的. 等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a: 等效后的电路图如下b: 测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 二实验内容及结果

⒈计算等效电压和电阻 计算等效电压:电桥平衡。∴=,33 1131R R R R Θ Uoc=3 11 R R R +=2.609V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ??++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示: -+ Ro=250.335O Ω 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 V120 V R11.8kΩ R2220Ω R112.2kΩ R22270Ω R33330ΩR3270Ω 50% 2 4 J1Key = A XMM1 6 a 1 7 Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据

等效电压Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355Ω 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 62 2.3 31 2.2 9 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 84 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 4 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 63 2.3 3 2.2 91 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 85 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 5

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戴维南定理 学号:1128403019 姓名:魏海龙班级:传感网技术 一、实验目的: 1、深刻理解和掌握戴维南定理。 2、掌握测量等效电路参数的方法。 3、初步掌握用multisim软件绘制电路原理图。 4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter 等仪表的使用以及DC operating point、paramrter sweep等 SPICE仿真分析方法。 5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使 用。 6、初步掌握Origin绘图软件的应用。 二、实验器材: 计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、电阻若干。 三、实验原理:一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络,对 外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置 换,其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等 效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的数日电 阻。 四、实验内容: 1、电路图:

2、元器件列表: 2、实验步骤: (1)理论分析: 计 算等效电压: 电桥平衡。∴=,331131R R R R Uoc=3 11 R R R +=2.6087V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355

(2)测量如下表中所列各电阻的实际值,并填入表格: 然后根据理论分析结果和表中世纪测量阻值计算出等效电源电压和等效电阻,如下所示: Uc=2.6087V R=250.355Ω (3)multisim仿真: a、按照下图所示在multisim软件中创建电路 b、用万用表测量端口的开路电压和短路电流,并计算等 效电阻,结果如下:Us= 2.609V I= 10.42mA R=250.38Ω

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戴维南定理实验报告 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握和测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。 4.初步掌握Multisim软件中的Multmeter,Voltmeter,Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point,Parameter等SPICE仿真分析方法。 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。 6.初步掌握Origin绘图软件的使用。 二、实验原理 三、一个含独立源,线性电阻和受控源的 一端口网络,对外电路来说,可以用一个 电压源和电阻的串联组合等效置换、其等 效电压源的电压等于该一端口网络的开路 电压,其等效电阻等于将该一端口网络中 所有独立源都置为零后的的输入电阻,这 一定理称为戴维南定理。如图实验方法 1.比较测量法 2.戴维南定理是一个等效定理,因此想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。 3.整个实验过程首先测量原电路的外特性,再测量等效电路的外特性。最后进行比较两者是否一致。等效电路中等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据 电路结构所推导计算出的结果想比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值,实际值和器件的标称值是有差别的。 所有的理论计算应基于器件的实际值。 4.等效参数的获取 5.等效电压Uoc:直接测量被测电路的 开路电压,该电压就是等效电压。 6.等效电阻Ro:将电路中所有电压源 短路,所有电流源开路,使用万用 表电阻档测量。本实验采用下图的 实验电路。 7.电路的外特性测量方法8.在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。 9.测量点个数以及间距的选取 10.测试过程中测量点个数以及间距的选取,与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量点间隔尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目 的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测 量点个数及间距的选取。 四、实验注意事项 1.电流表的使用。由于电流表内阻很小,放置电流过大毁坏电流表,先使用大量程(A) 粗侧,再使用常规量程(mA)。

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实验四戴维南定理 一、实验目的 1、验证戴维南定理 2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。 二、实验原理 戴维南定理指出:任何一个线性有源一端口网络,对于外电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替,理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压Uoc,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req,见图4-1。 图4- 1 图4- 2 1、开路电压的测量方法 方法一:直接测量法。当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv 略不计时,可以直接用电压表测量开路电压。 方法二:补偿法。其测量电路如图4-2所示,E为高精度的标准电压源,R为标准分压电阻箱,G为高灵敏度的检流计。调节电阻箱的分压比,c、d两端的电压随之改变,当Ucd=Uab 时,流过检流计G的电流为零,因此

Uab=Ucd =[R2/(R1+ R2)]E=KE 式中 K= R2/(R1+ R2)为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时I G= 0,不消耗电能,所以此法测量精度较高。 2、等效电阻Req的测量方法 对于已知的线性有源一端口网络,其入端等效电Req可以从原网络计算得出,也可以通过实验测出,下面介绍几种测量方法: 方法一:将有源二端网络中的独立源都去掉,在ab端外加一已知电压U, 测量一端口的总电流I总则等效电阻 Req= U/I总 实际的电压源和电流源具有一定的内阻,它并不能与电源本身分开,因此在去掉电源的同时,也把电源的内阻去掉了,无法将电源内阻保留下来,这将影响测量精度,因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。 方法二:测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻 Req= Uoc/Isc 这种方法适用于ab端等效电阻Req较大,而短路电流不超过额定值的情形,否则有损坏电源的危险。 图4 – 3 图 4-4 方法三:两次电压测量法 测量电路如图4-3所示,第一次测量ab端的开路Uoc,第二次在ab端接一已知电阻RL (负载电阻),测量此时a、b端的负载电压U,则a、b端的等效电阻Req为:

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戴维南定理 学号:19 姓名:魏海龙班级:传感网技术 一、实验目的: 1、深刻理解和掌握戴维南定理。 2、掌握测量等效电路参数的方法。 3、初步掌握用multisim软件绘制电路原理图。 4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter 等仪表的使用以及DC operating point、paramrter sweep等 SPICE仿真分析方法。 5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使 用。 6、初步掌握Origin绘图软件的应用。 二、实验器材: 计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、电阻若干。 三、实验原理:一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络,对 外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置 换,其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等 效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的数日电 阻。 四、实验内容: 1、电路图:

2、元器件列表: 2、实验步骤: (1)理论分析: 计算等效电压:电桥平衡。 ∴=,331131R R R R Θ Uoc=3 11 R R R +=。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R = (2)测量如下表中所列各电阻的实际值,并填入表格:

然后根据理论分析结果和表中世纪测量阻值计算出等效电源 电压和等效电阻,如下所示: Uc= R=Ω (3)multisim 仿真: a 、按照下图所示在multisim 软件中创建电路 b 、用万用表测量端口的开路电压和短路电流,并计算等效电阻,结果如下:Us= I= R=Ω c 、用万用表的欧姆档测量等效电阻,与b 中结果比较,将测量结果填入下表中:

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实验1 戴维南定理 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。 4.初步掌握Multisim软件中的Multimeter、V oltmeter、等仪表的使用以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析法。 5.掌握电路板的焊接技术及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。 6.掌握origin绘图软件的使用。 二、实验原理 戴维南定理:任何线性有源(独立源、受控源)一端口网络对外电路来说,都可以用一个电压源Us与电阻R0 串联的等效电路替换。其中电压源US大小就是有源二端电路的开路电压UOC;电阻RO大小是有源二端电路除去电源的等效电阻RO 。 三、实验器材与仪器 计算机一台;通用电路板一块;万用表两只;直流稳压电源两只;电阻若干 四、实验方法 1.比较测量法 首先测量原电路的外特性,再测量等效电路的外特性。最后比较两者是否一致。 2.等效参数的获取

等效电压Uoc:直接测量被测电路的开路电压。 等效电阻Ro:将电路中所有独立电压源短路,所有电流源开路,用万用表电阻档测量。 3.测量点个数及间距的选取 (测量点个数及间距的选取,与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量间距尽量平均,对于非线性的特性应在变化陡峭处多测一些。且一般选取10个点以上) 本实验均匀选取。且应该先选取最大最小值然后均匀选取。 4.电路的外特性测量方法 在输出端口上改变R7的大小,测量端口电压和电流。 实验电路图 五、实验内容与数据记录 1.测量电阻的实际值。填入下表。

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戴维南定理及其应用实验报告书 戴维南定理及其应用 一、实验目的 1、掌握戴维南定理及其应用方法。 2、验证戴维南定理。 二、实验器材 直流电压源 1个 电压表 1个 电流表 1个 电阻 4个 三、实验原理 在电路理论中等效电路定理具有非常重要的意义,它包括戴维南定理和诺顿定理。戴维南定理可描述为:任何一个线性单端口电路N (如图2-5-1(a )所示),它对外电路的作用,都可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效,这个等效电路称为戴维南等效电路(也称为等效电压源),见图2-5-1(b )所示。其中,该等效电压源的电压值等于单端口电路N 在端口处的开路电压U OC ;电阻R O 等于单端口电路N 内所有独立源为零的条件下,从端口处看进去的等效电阻。电阻R O 也称为戴维南等效电阻。 (a) (b) 图2-5-1 戴维南等效电路原理

(a)(b) (c)(d)R U OC 图2-5-2 戴维南等效电路 图2-5-2(a)给出了一个线性单端口电路,其中,R L为负载。首先求该电路的戴维南等效电阻R O。将该电路的电压源短路,见图2-5-2(b),可求得 R O=R1//R2+R3=25Ω+50Ω=75Ω 其次,求端口ao处的开路电压U OC=6V(见图2-5-2(c))。所以该电路的等效电路见图2-5-2(d)所示。 四、实验步骤 1. 单端口电路测试 按图2-5-3连线,电源电压设置为12V。按表2-5-1中给出的数据改变R L之值,测量负载电阻R L的电压U L和流过电阻R L的电流I L,并填写表2-5-1。 图2-5-3 单端口电路 表2-5-1单端口电路的测量数据 2. 等效电路测试 按图2-5-4连线,电源电压设置为6V。按表2-5-2中给出的数据改变R L之值,测量负载电阻R L的电压U L和流过电阻R L的电流I L,并填写表2-5-2。

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戴维南定理实验报告 篇一:验证戴维南定理实验报告 一、实验目的 1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、原理说明 1. 任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。诺顿定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流ISC,其等效内阻R0定义同戴维南定理。 Uoc(Us)和R0或者ISC(IS)和R0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R0 在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出

端的开路电压Uoc,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为 如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,因此不宜用此法。 (2) 伏安法测R0 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图3-1所示。根据外特性曲线求出斜率tgφ,则内阻图3-1也可以先测量开路电压Uoc,再测量电流为额定值IN时的输出端电压值UN,则内阻为 (3) 半电压法测R0 如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。 图3-2 (4) 零示法测UOC 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图3-3所示。零示法测量原理是用一低阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压UOC。 三、仪器设备和选用挂箱 四、实验内容

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戴维南定理 班级:14电信学号:1428403003 姓名:王舒成绩:一实验原理及思路 一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的. 等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a: 等效后的电路图如下b: 测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 二实验内容及结果 ⒈计算等效电压和电阻

计算等效电压:电桥平衡。∴=,33 11 31R R R R Uoc=311R R R +=2.609V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示: -+ Ro=250.335O Ω 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 V120 V R11.8kΩ R2220Ω R112.2kΩ R22270Ω R33330ΩR3270Ω RL 4.7kΩ Key=A 50% 2 4 J1Key = A XMM1 XMM2 6 a 1 7 Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据 等效电压Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355Ω

原电路数据 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 62 2.3 31 2.2 9 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 84 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 4 等效电路数据 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 63 2.3 3 2.2 91 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 85 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 5

二戴维南定理的验证

实验二 戴维南定理的验证 一、实验目的 1. 验证戴维南定理的正确性。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、原理说明 1. 任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。 戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个等效电压源来代替,此电压源的电动势Es 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ,其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。 U OC 和R 0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法 在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压U OC ,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则内阻为 R O =SC OC I U (2) 伏安法 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图2-1所示。根据外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻 R O =tg φ=SC OC I U ΔI ΔU = 用伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出端电压值U N ,则内阻为 R O = N N OC I U U - 若二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。

图2-1 有源二端网络的外特性图2-2 半电压法测R (3) 半电压法 如图2-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。 (4) 零示法 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图2-3所示。 图2-3 零示法测U OC 零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”,然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。

戴维南定理的实验验证报告

戴维南定理 学号:姓名:成绩: 一实验原理及思路 一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的 等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a 等效后的电路图如下b所示 测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 实验内容及结果 1?计算等效电压和电阻 计算等效电压:畀豊,电桥平衡。Uoc = RI R1R3 =2.6087V。 J1 R1 R2 I V1 20 V T 1.8k Q R11 2 ―*| 2.2k Q 220 Q R22 AA/V 270 Q Key = A L_ <4.7k Q W Key=A 50% R33 330 Q R3 270 Q XMM2 XMM1 R4 几50% Key=A

2.用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如 下图所示 Ro=250.335 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 Uo=2.609V 3.用 Multisim 仿 真数据 等效电压 Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355欧姆 原电路数据 V1 20 V R1 1.8k Q R2 AA/V 220 Q J1 Q ------ O ------ Key = A XMM2 R11 -WV- 2.2k Q R33 330 Q 0 R22 ■AAAr 270 Q XMM1 50% 计算等效电阻: R= f r 1 R2 + 1 R22 + 1 1 1 1 + + < R1 R3 丿 < R11 R33 =250.355 仿真验证戴维南定理 1 1 s

《电路与电子技术》实验报告 戴维南定理的验证

湖北科技学院计算机科学与技术学院 《电路与电子技术》实验报告 学号 姓名 实验日期: 实验题目:戴维南定理的验证 【实验目的】 1. 验证戴维南定理的正确性,加深对该定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 【实验器材】 数字万用表,实验电路箱,导线若干 【实验原理】 戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc ,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零,理想电压源视为短接,理想电流源视为开路时的等效电阻。 【实验内容与记录】 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R0 在有源二端网络输出端开路时 用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc 然后再将其输出端短路 用电流表测其短路电流Isc 则等效内阻为R0= Isc Uoc , 如果二端网络的内阻很小 若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件 因此不宜用此法。 (2) 伏安法测R0 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线 ,根据 外特性曲线求出斜率tan α, 则内阻 Ro= tan α= Isc Uoc 也可以先测量开路电压Uoc, 再测量电流为额定值IN 时的输出 端电压值UN,则内阻为 R0=In Un Uoc 。 (3) 半电压法测R0 当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。 4) 零示法测UOC 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时 用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内 阻的影响,往往采用零示测量法,零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比 较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压 ,即为被测有源二端网络的开路电压。

戴维南定理实验报告21454

实验一:戴维南定理 学号:1528406027 姓名:李昕怡成绩: 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理. 2.掌握测量等效电路参数的方法. 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法. 4.初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分 析方法. 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法. 二、实验原理及思路 实验基本原理:一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换,其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等效电阻等于将该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理称为戴维南定理。 实验原理图如下:

测试等效电压方法:直接用万用表电压档测量被测电路的开路电压。 测试等效电阻的方法:将电路中所有电压源短路,所有电流源开路,用万用表电阻档测量。 验证思路及方法:首先测量原电路的等效电压和等效电阻,加上负载后改变负载的值测量负载电流和负载电压。然后,以等效电压为电压源,等效电阻为电路电阻,加上相同的负载,改变负载的值测量负载电流和负载电压。比较两电路负载电流和负载电压的值,若相同,则戴维南定理得证。 三、实验内容及结果 1.计算等效电压和等效电阻 u oc=2.6V,R o=250 Ω 2.用Multisim绘制原理图 3.测量方法 等效电压:点击开始仿真,将XMM1调至电压档读出数据; 等效电流:点击开始仿真,将XMM1调至电流档读出数据; 等效电阻:将电压源短路,点击开始仿真,将XMM1调至电阻档读出数据。 4.测量结果 等效电压测量值:

戴维南定理的实验验证报告

戴维南定理 学号: 姓名: 成绩: 一 实验原理及思路 一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的 等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a 50% 等效后的电路图如下b 所示 50% 测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 二 实验内容及结果 ⒈计算等效电压和电阻 计算等效电压:电桥平衡。∴=,33 113 1R R R R Uoc= 3 11R R R +=2.6087V 。

计算等效电阻:R= ????? ? ? ?++ + ????? ? ? ?++ 3311111 221 31111 21 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示 Ro=250.335 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 50% Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据 原电路数据

-1012 345 678电流/m A 电压/V

通过OriginPro 软件进行绘图,两条线基本一致。 2 4 6 8 电流/m A 电压/V 由上面的数据及图线得知等效前后不影响电路的外特性,即验证了戴维南定理。 三 结论及分析 本实验,验证了戴维南定理即等效前后的电路的外特性不改变。 进行板上实验时,存在一定的误差,而使电路线性图不是非常吻合。可能是仪器的误差,数据不能调的太准确,也可能是内接和外接都有误差。 本实验最大的收获是学会用一些仿真软件,去准确的评估实际操作中的误差。 改进的地方是进行测量时取值不能范围太窄,要多次反复测量以防实验发生错误。

实验报告——戴维南定理

实验一戴维南定理 一、实验目的 1、深刻理解掌握戴维南定理。 2、掌握原理图转化成接线图的方法。 3、掌握用multisim软件绘制电路原理图。 4、掌握用multisim软件仿真分析方法。 5、掌握origin绘图软件的应用。 二、实验原理 任何一个线性网络,如果只研究其中的一个支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看做一个有源一端口网络。而任何一个线性有源一端口网络对外部电路的作用,可用一个等效电压源和等效电阻串联来代替。等效电压源的电压等于一端口网络的开路电压U oc,等效内阻等于一端口网络中各电源均为零时(电压源短接,电流源断开)无源一端口网络的输入电阻R0。这个结论就是戴维南定理。 任何线性有源单端口网络戴维南等效电路 图2.1 戴维南定理

三、实验内容 1、测量电阻的实际值,计算等效电源电压和等效电阻。 等效电源电压=2.556V,等效电阻=249.39Ω 2、multisim仿真 (1)创建电路,如图 ?(2)根据开路电压和等效电阻创建等效电路,如图 R2 3k|? (3)用参数扫描法(对负载电阻R4参数扫描)测量原电路及等效电路外特性,记录测量结果。

3、在电路板上焊接实验电路并测试等效电压和等效电阻。 4、在电路板上焊接戴维南等效电路。 5、改变负载电阻的值,测量原电路及等效电路的外特性,记录测量结果,验证戴维南定理。

500 1000 1500 2000 2500 3000 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 r(ohm) Ur(V) U-R 等效前后两条外特性曲线

500 1000 1500 2000 2500 3000 02 4 6 R(ohm) I(mA) I-R 等效前后两条外特性曲线 6、 结果分析及结论 根据图像,负载电阻,负载电压(负载电流)等效前后两条外特性曲线拟合程度相当好,外电路电流、电压变化情况一致,即说明原电路与等效电路对外是等效的,原电路可用等效电路代替,证明了戴维南定理。 四、 实验总结 通过实验验证了戴维南定理,原电路与等效电路对外等效,通过戴维南定理可以对实际电路进行等效化简,方便实际操作和计算。掌

电路实验 戴维南定理和有源二端网络的研究(1)

电工实验—06 戴维南定理验证和有源二端网络的研究 一. 实验目的 1. 用实验方法验证戴维南定理 2. 掌握有源二端网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法,并了解各种测量方法 的特点 3. 证实有源二端网络输出最大功率的条件 二. 实验原理与说明 1. 戴维南定理 一个含独立电源,受控源和线性电阻的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替,其等效源电压等于此二端网络的开路电压,其等效内阻是二端网络内部各独立电源置零后所对应的不含独立源的二网络的输入电阻(或称等效电阻)如图6-1所示。 图6-1 戴维南等效电路 OC 图6-2 有源二端网络的开路电压OC U 和入端等效电阻i R U OC b 图6-3 直接测量OC U

2. 开路电压的测定方法 (1) 直接测量法 当有源二端网络的入端等效电阻i R 与万用表电压档的内阻V R 相比可以忽略不计时,可以用电压表直接测量该网络的开路电压OC U 。如图6-3所示。 (2) 补偿法 当有源二端网络的入端电阻i R 较大时,用电压表直接测量开路电压的误差较大,这时采用补偿法测量开路电压则较为准确。 图6-4中虚线框内为补偿电路,' S U 为另一个直流电压源,可变电阻器P R 接成分压 器使用,G 为检流计。当需要测量网络A 、B 两端的开路电压时,将补偿电路'A 、'B 端分别与A 、B 两端短接,调节分压器的输出电压,使检流计的指示为零,被测网络即相当于开路,此时电压表所测得的电压就是该网络的开路电压OC U 。由于这时被测网络不输出电流,网络内部无电压降测得的开路电压数值较前一种方法准确。 图6-4 补偿法测量开路电压 3. 入端等效电阻i R 的测定方法 (1) 外加电源法 将有源二端网络内部的独立电压源Us 处短接,独立电流源Is 处开路,被测网络成 为无独立源的二端网络,然后在端口上加一给定的电源电压" S U ,测量流入网络的电流I , 如图6-5所示。入端等效电阻: I U R S i " 若被测网络内部去掉独立源后,仅由电阻元件组成,可直接用万用表的电阻档去测出入端效等电阻i R 。 实际上网络内部的独立电源都具有一定的内阻,它并能与电源本身分开。在去掉独立电源的同时,其内阻也被去掉,这将影响测量的准确性,因此这种测量方法仅适用于独立电压源内阻很小和独立电流源内阻很大的情况。

实验报告 戴维南定理

实验二戴维南定理 一、实验目的 验证戴维南定理,了解等效电路的概念 二、实验器材 1.1台型号为RTDG-3A或RTDG-4B 的电工技术实验台 2.1个型号为RTDG-08的的实验电路板,含有可变电阻箱 3.1块型号为RTDG-02的戴维南定理实验电路板 4.1台型号为RTT01-2 直流电压/电流表 5.1块型号为UT70A 的数字万用表 6.1个1kΩ的电位器 三、实验内容 验证戴维南定理,即验证:任何一个有源二端网络,都可以用一个电压源和电阻的串联电路来等效替代,其中电压源的大小等于有源二端网络在端口处的开路电压U OC,串联电阻等于将有源二端网络转变为无源二端网络后在端口处的等效电阻R O。 四、实验原理图 I 10 图2-1 被测有源二端网络

L 图2-2 戴维南等效电路 五、实验过程 (1)在实验台左侧面闭合实验台总电源开关。 (2)在实验台正面电源控制区按下启动按键。 (3)打开实验台上恒压源和恒流源的电源开关,按照实验电路要求设定合适的电源输出粗调档位,调节恒压源输出旋纽并用直流电压表监测,使输出电压数值为U s=12V;调节恒流源的输出旋纽,使输出电流数值为I s=10mA。 (4)在实验台上放好一台编号为RTDG—02的实验挂箱,戴维南定理实验电路在挂箱的中部。 (5)按照实验电路图2-1连线。把网络端口处的开关向右接至A、B端口处。按照图中的位置分别将电压源和电流源接入实验电路。 (6)用直流电压表和直流毫安表在含源二端网络的端口A、B处分别测量含源二端网络的开路电压U oc(开关接至右侧,不接负载电阻)和短路电流I sc(开关接至左侧短路处),将测量结果记入表2—1中。 (7)按照表2—1中的测量数据,计算二端网络的等效电阻R o,将计算结果记入表2—1中。(8)在含源二端网络的端口A、B处接入可调电阻箱R L,按照表2—2设定R L的电阻值,用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其相对应的电压U AB和电流I AB,将测量结果记入表2—2中。 (9)用数字万用表的欧姆档监测,调节图2—2中1kΩ的电位器,使其电阻值与有源二端网络的等效电阻R o相等(此时应断电测量,该电路中1kΩ的电位器不能通电);调节实

戴维南定理实验报告

学号:27 姓名:李昕怡成绩: 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理. 2.掌握测量等效电路参数的方法. 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法. 4.初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE 仿真分析方法. 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法. 二、实验原理及思路 实验基本原理:一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换,其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等效电阻等于将该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理称为戴维南定理。 实验原理图如下: 测试等效电压方法:直接用万用表电压档测量被测电路的开路电压。 测试等效电阻的方法:将电路中所有电压源短路,所有电流源开路,用万用表电阻档测量。 验证思路及方法:首先测量原电路的等效电压和等效电阻,加上负载后改变负载的值测量负载电流和负载电压。然后,以等效电压为电压源,等效电阻为电路电阻,加上相同的负载,改变负载的值测量负载电流和负载电压。比较两电路负载电流和负载电压的值,若相同,则戴维南定理得证。 三、实验内容及结果 1.计算等效电压和等效电阻 u oc =,R o =250 Ω 2.用Multisim绘制原理图 3.测量方法 等效电压:点击开始仿真,将XMM1调至电压档读出数据; 等效电流:点击开始仿真,将XMM1调至电流档读出数据; 等效电阻:将电压源短路,点击开始仿真,将XMM1调至电阻档读出数据。 4.测量结果 等效电压测量值:

戴维南定理和诺顿定理实验报告

戴维南定理和诺顿定理 一、实验目的 1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。 2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。 二、原理说明 1、任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源二端网络)。 2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U 0C ,其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。 3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I SC ,其等效内阻R 0定义与戴维南定理的相同。 4、有源二端网络等效参数的测量方法 U 0C 、I SC 和R 0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。 (一)开路电压U OC 的测量方法 (1)可直接用电压表测量。 (2)零示法测U OC 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图 3-1所示。 零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压, 即为被测有源二端网络的开路电压。 图3-1 图3-2 (二)等效电阻R 0的测量方法 (1)开路电压、短路电流法测R 0 该方法只实用于内阻较大的二端网络。因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。 该测量方法是:在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压U 0C ,然后将其输出 端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SC OC O I U R = (2)伏安法测R 0 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-2所示。根据外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻: SC OC O I U I U tg R =??= =φ 。

实验三 戴维南定理

实验三 戴维南定理 一.实验目的 1.验证戴维宁定理的正确性,加深对该定理的理解; 2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二.实验原理 1.戴维宁定理 戴维宁定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替,其中:电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O 。 U S 、R S 和I S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。 2.有源二端网络等效参数的测量方法 (1)开路电压、短路电流法 在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输 出端的开路电压U OC , 然后再将其输出端短路,测其短路 电流I S C,且内阻为: SC OC S I U R = 。 若有源二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。 (2)伏安法 一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的 外特性曲线,如图2-1所示。开路电压为U OC ,根据 外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻为: I U R ??==φtg S 。 另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ,以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压 U N ,如图2-1所示,则内阻为:N N OC S I U U R -= 。 (3)半电压法 如图2-2所示,当负载电压为被测网络开路电压U OC 一半时,负载电阻R L 的大小 (由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻R S 数值。 (4)零示法 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误

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