戴维南 / 诺顿等效
戴维南 / 诺顿等效:由"电源 + 两电阻分压"网络求 Vth、Rth,或在两种等效之间互换;并计算负载电压、电流、功率与最大功率传输。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
Vth = 端口开路电压;Rth = 独立源置零后端口看进去的电阻
分压网络:Vth = VS·R2/(R1+R2),Rth = R1∥R2 = R1R2/(R1+R2)
诺顿:IN = Vth/Rth(端口短路电流),RN = Rth
负载:IL = Vth/(Rth+RL),PL = IL²RL
最大功率:RL = Rth 时 Pmax = Vth²/(4Rth),效率 50%
原理与说明
戴维南定理:任何线性有源二端网络,对外都可以等效为一个电压源 Vth 串联电阻 Rth;诺顿定理则等效为电流源 IN 并联电阻 RN。两者可互换:RN = Rth,IN = Vth/Rth。
怎么求
- Vth:断开负载,测/算端口开路电压。
- IN:端口短路,测/算短路电流。
- Rth = Vth/IN;或把电压源短路、电流源开路后求端口电阻。实测时常用"开路电压 + 接已知负载后的电压"两次测量求出:Rth = RL(Voc/VL − 1)。
应用
- 分析分压器、传感器桥路、偏置网络带负载后的输出:先等效,再与负载分压,一步得结果。
- 最大功率传输:RL = Rth 时负载功率最大,但效率只有 50%,适用于射频、音频、天线等信号功率场合;电源供电则希望 RL ≫ Rth 以获得高效率和小压降。