0212电路基础实验-受控源特性的研究实验报告
受控源的研究实验报告(共8篇)
受控源的研究实验报告(共8篇)一、受控源实验报告1.实验目的：（1）了解受控源及其分类。
（2）掌握受控源的基本特性。
（3）熟悉受控源的应用，掌握对电路的控制和调节。
2.实验原理：（1）有源元件：由内部有源开关，将外部信号控制数值作用到元件内部，将外部电压和电流按照一定规律转换出所需要的电流或电压信号的元件。
（2）号源：一种利用内部控制变化而实现输出电流或者电压变化的元件。
（3）受控源：又称控制源，是指通过输入端的一个电压或者电流信号，从而在输出端产生一个文细变化的电压或者电流的元件。
3.实验内容：（1）使用电压控制型门级比例积分控制器控制直流电机。
4.实验步骤：（①）首先将电动机直接连接至电源，使其旋转。
（②）将直流电机的两端连接至多功能模拟器的输出端口上。
（③）给多功能模拟器添加电磁铁，在电压输入端加1V信号，在输出端得到0-10V 的输出信号，使得直流电机的转速可以随着输入信号的变化而产生变化。
（④）调节门电平、比例系数和积分时间常数进行控制测试，获得合适的反馈控制输出效果，调节输出以启动和停止直流电机。
（①）将恒温水槽连接至多功能模拟器的输出端口，将加热限制器和恒温电子元件加入电路之中。
（②）在恒温水槽的输出端口处添加一个电流传感器，在输入端口处添加一个电流信号，可以随着输出信号的变化对阻值进行改变，控制恒温状态的保持。
（③）调节比例系数，运用反馈控制来控制恒温水槽的温度，平衡电热输出与散热损失，保持温度恒定，测试温度误差及输出效果。
（①）连接一个热电偶传感器至比例温度控制器的输入端口，将输出端口连接至直流蒸汽弁中。
（②）使用比例温度控制器进行电压输入控制，通过调节锁定开关和门电平，实现温度的自动控制。
（③）根据设定的温度以及反馈信号的变化是否符合期望，对比输入电压变化和输出电压变化，校验温度控制的精度，更改控制样式并再次测试。
5.实验结果分析：（1）通过对直流电机进行控制测试，在门电平为5v，比例系数Kp=1.5、积分时间常数Ti=17s的条件下，获得了最佳的控制效果，可以使得机械运行速度真实反应于反馈电路参数呈正比的恒定控制反馈。
受控源的实验研究实验报告
受控源的实验研究实验报告一、实验目的受控源是一种具有特殊性质的电源，其输出电压或电流受到其他电路变量的控制。
本实验旨在深入研究受控源的特性，包括其伏安特性、转移特性以及在电路中的作用，通过实验加深对受控源概念的理解，掌握其使用方法，并提高电路分析和实验操作的能力。
二、实验原理1、受控源的分类电压控制电压源（VCVS）：输出电压受输入电压控制，其转移电压比为常数。
电压控制电流源（VCCS）：输出电流受输入电压控制，其转移电导为常数。
电流控制电压源（CCVS）：输出电压受输入电流控制，其转移电阻为常数。
电流控制电流源（CCCS）：输出电流受输入电流控制，其转移电流比为常数。
2、受控源的电路模型VCVS：用一个理想电压源和一个电阻串联表示。
VCCS：用一个理想电流源和一个电导并联表示。
CCVS：用一个理想电压源和一个电阻并联表示。
CCCS：用一个理想电流源和一个电阻串联表示。
3、受控源的伏安特性对于 VCVS，输出电压与输入电压成正比，即＼（U_2 ＝＼muU_1\），其中＼（＼mu\）为转移电压比。
对于 VCCS，输出电流与输入电压成正比，即＼（I_2 ＝ g U_1\），其中＼（g\）为转移电导。
对于 CCVS，输出电压与输入电流成正比，即＼（U_2 ＝ r I_1\），其中＼（r\）为转移电阻。
对于 CCCS，输出电流与输入电流成正比，即＼（I_2 ＝＼betaI_1\），其中＼（＼beta\）为转移电流比。
三、实验设备1、直流稳压电源2、直流数字电压表3、直流数字电流表4、电阻箱5、电位器6、实验电路板7、导线若干四、实验内容及步骤1、电压控制电压源（VCVS）特性的测试按图 1 连接电路，其中＼（R_1\）为电位器，＼（R_2\）为电阻箱。
调节＼（R_1\），使输入电压＼（U_1\）从 0 逐渐增加到 10V，每隔 1V 测量一次输出电压＼（U_2\），记录数据。
根据测量数据绘制＼（U_2 U_1\）特性曲线，计算转移电压比＼（＼mu\）。
受控源特性实验报告
受控源特性实验报告受控源特性实验报告引言：受控源是电子电路中常见的元件之一，它能够产生稳定的电流或电压信号。
在本次实验中，我们将通过实验来探究受控源的特性及其应用。
通过实验数据的收集和分析，我们将深入了解受控源的工作原理和性能。
一、实验目的本次实验的主要目的是研究受控源的特性，并通过实验数据的收集和分析来验证理论知识。
具体的实验目标包括：1. 研究受控源的稳定性和精确性；2. 探究受控源的输出特性，如电流-电压关系、频率响应等；3. 分析受控源的应用场景，如信号发生器、电流源等。
二、实验原理受控源是一种能够控制电流或电压的电子元件。
它由一个控制端和一个输出端组成，通过控制端的输入信号来调整输出端的电流或电压。
受控源的工作原理基于反馈机制，通过反馈回路来保持输出信号的稳定性。
三、实验步骤1. 准备工作：检查实验设备和元件的连接，确保电路连接正确。
2. 测量电流-电压关系：通过改变输入端的电压信号，测量输出端的电流变化。
记录数据并绘制电流-电压曲线。
3. 测量频率响应：通过改变输入端的频率信号，测量输出端的响应情况。
记录数据并绘制频率响应曲线。
4. 分析实验数据：根据实验数据，分析受控源的特性和性能。
比较理论值和实际测量值之间的差异，并探究可能的原因。
5. 探究受控源的应用：根据实验结果，探究受控源在电子电路中的应用场景，如信号发生器、电流源等。
四、实验结果与分析通过实验数据的收集和分析，我们得到了受控源的电流-电压关系曲线和频率响应曲线。
与理论值进行比较后发现，实际测量值与理论值存在一定差异。
这可能是由于实验中的误差、仪器的精度等因素所致。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 受控源具有较好的稳定性和精确性，能够产生稳定的电流或电压信号。
2. 受控源的输出特性与输入信号有一定的关系，通过调整输入信号可以改变输出信号的幅值和频率。
3. 受控源在电子电路中具有广泛的应用场景，如信号发生器、电流源等。
受控源的实验研究实验报告
受控源的实验研究实验报告摘要：本实验研究了受控源的特性和使用方法。
通过搭建电路，并使用受控源进行电流和电压的调节，观察了受控源在不同情况下的输出表现。
实验结果表明，受控源可以稳定地提供设定的电流或电压，并且能够灵活地调节输出信号。
本实验为受控源的实际应用提供了重要的理论基础。
一、引言受控源是一种能够按照预定规律稳定地提供电流或电压输出的电子元件。
在各种电子设备和电路中，受控源都扮演着重要的角色。
它可以作为电子器件的电源，也可以作为信号处理和调节的工具。
因此，研究受控源的特性和使用方法对于电子技术的发展具有重要的意义。
本实验旨在研究受控源的基本性质和使用方法。
通过搭建电路，并使用受控源进行电流和电压的调节，观察受控源在不同情况下的输出表现。
通过实验，我们可以掌握受控源的原理和操作技巧，为进一步的应用提供理论基础。
二、实验设备与方法1.实验设备：-直流电源-接线板-电阻、电容等基本元件-示波器-受控源2.实验方法：1)搭建基本电路，包括电源、受控源和负载。
2)调节受控源的电流和电压的设定值。
3)使用示波器观察电路的输出波形。
4)改变电流和电压的设定值，观察电路的响应。
三、实验结果在本实验中，我们搭建了一个基本的电路，包括一个受控源、一个电流表和一个负载电阻。
首先，我们设定了受控源的电流和电压的设定值。
然后，我们观察了电路的输出波形，并测量了电流和电压的实际值。
实验结果表明，受控源可以稳定地提供设定的电流或电压。
当设定值变化时，电路可以灵活地调节输出信号以满足要求。
此外，当负载电阻变化时，受控源能够自动调节输出电流，保持稳定的电压。
这说明受控源具有很好的控制性能和适应性。
四、实验分析受控源是一种能够提供可控的电流或电压输出的电子元件。
它通过反馈控制和调节电路的参数来实现对输出信号的精确控制。
在本实验中，我们通过改变受控源的设定值，观察了电路的输出波形，并进行了测量和分析。
根据测量结果，我们可以得出以下结论：1)受控源可以稳定地提供设定的电流或电压。
受控源的实验研究实验报告
受控源的实验研究实验报告1. 引言在电子设备的设计和测试中，受控源是一种重要的测量和模拟工具。
它可以提供稳定、可靠和精确的电压或电流信号，用于研究和分析电路性能以及评估设备的可靠性。
本次实验旨在通过搭建一个受控源电路来探索受控源的基本原理和特性。
2. 实验目标本实验的目标是搭建一个受控源电路，并通过测量和分析其输出电压和电流的特性，深入理解受控源的工作原理。
3. 实验步骤3.1 实验器材和元件准备下表列出了本实验所需的器材和元件：器材和元件数量受控源电路板 1电源 1电阻箱若干万用表 1多道示波器 1连接线若干3.2 搭建受控源电路步骤如下：1.将受控源电路板连接到电源，并连接电源到交流插座。
2.使用连接线将电阻箱连接到受控源电路板的输入端。
3.使用连接线将示波器连接到受控源电路板的输出端。
3.3 测量输出特性步骤如下：1.根据实验要求，设置电阻箱的阻值。
2.使用万用表测量输入电阻，记录结果。
3.调整电源电压，测量输出电压和电流，并记录结果。
4.根据测量结果，绘制输出电压和电流的特性曲线。
3.4 分析实验结果根据实验结果，分析受控源电路的特性，并与理论预期进行比较。
4. 结果与讨论4.1 输入电阻特性根据测量结果，输入电阻为XXX。
4.2 输出特性曲线根据测量结果，绘制了受控源电路的输出特性曲线。
曲线显示了输出电压随输入电压变化的关系，并且表明了受控源的线性范围和饱和范围。
4.3 分析与讨论根据实验结果和曲线分析，受控源电路在理论预期范围内工作良好。
然而，在高负载下，输出电流出现了饱和现象，这可能是由于电源供电能力不足导致的。
进一步的研究和优化可以改善这个问题。
5. 结论通过本次实验，我们成功地搭建了一个受控源电路，并通过测量和分析了其输出特性。
实验结果表明受控源可以提供稳定、可靠和精确的电压或电流信号，并且其特性可以用曲线来描述。
然而，在高负载下可能会出现输出电流饱和的问题，需要进一步研究和优化。
受控源特性实验报告
一、实验目的1. 了解受控源的基本原理和分类。
2. 掌握受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的电路搭建方法。
3. 通过实验验证受控源的外特性及其转移参数。
4. 加深对受控源物理概念的理解，提高电路分析能力。
二、实验原理受控源是一种非独立源，其输出电压或电流受电路中其他部分的电压或电流控制。
根据控制量和被控制量的不同，受控源可以分为四种类型：电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）。
1. VCVS（电压控制电压源）：其输出电压U0受输入电压U1控制，具有电压放大作用。
2. VCCS（电压控制电流源）：其输出电流I0受输入电压U1控制，具有电流放大作用。
3. CCVS（电流控制电压源）：其输出电压U0受输入电流I1控制，具有电压放大作用。
4. CCCS（电流控制电流源）：其输出电流I0受输入电流I1控制，具有电流放大作用。
本实验采用运算放大器搭建VCVS和VCCS电路，通过测试电路的转移特性和负载特性，验证受控源的外特性。
三、实验器材1. 运算放大器芯片（uA741）1片2. 电源3个3. 导线若干4. 万用表1个5. 面包板1块6. 电位器1个7. 1000Ω电阻器2个四、实验步骤1. 搭建VCVS电路：（1）将运算放大器芯片接入面包板，将同相输入端接至电源正极，反相输入端接地。
（2）在反相输入端与地之间接入一个1000Ω电阻R1。
（3）在输出端接入一个电阻R2，用于测试负载特性。
2. 搭建VCCS电路：（1）将运算放大器芯片接入面包板，将同相输入端接地，反相输入端接至电源正极。
（2）在反相输入端与地之间接入一个1000Ω电阻R1。
（3）在输出端接入一个电阻R2，用于测试负载特性。
3. 测试VCVS电路：（1）调节电位器，改变输入电压U1，记录输出电压U0和对应的输入电压U1。
（2）根据实验数据绘制VCVS转移特性曲线。
最新实验 受控源特性的研究
图3—1所示的四种理想受控源中，控制支路中只有一个独立变量(电压或电流)，另一个变量为零。换言之，从受控源的入口看，或者是短路(输入电阻Ri=0及输入电压Ui=0)，或者是开路（输入电导G=0及输入电流I=0）。从受控源的出口看，或是一理想电流源或者是一理想电压源。
表3—1
名称
参数
CCCS
VCCS
CCVS
VCVS
H
Y
Z
G
A
受控源的受控量与控制量之比称为转移函数。四种受控源的转移函数分别用α、gm、µ、和rm表示。它们的定义如下：
1．CCCS：α=i2/i1转移电流比（电流增益）。
2．VCCS：gm=i2/u1转移电导。
3．VCVS：µ=u2/u1转移电压比（电压增益）。
三、实验内容
（一）．VCVS的转移特性u2=f(u1)和负载特性u2=f(iL)研究。
图3—6
(1)零点漂移。按图3—6接线，当输入电压为零，RL=1KΩ时测量u2。
(2)固定RL=1KΩ调节稳压电源的输出电压，测量相应的u1和u2值。数据填入表3—2中。
表3—2
1
2
4
5
6
7
8
-1
-2
-4
-5
-6
-7
图3—1
1．电流控制电流源CCCS；
2．电压控制电流源VCCS；
3．电压控制电压源VCVS；
4．电流控制电压源CCVS。
受控源是从电子器件（电子管、晶体管、场效应管和运算放大器等）中抽象出来的一种模型，用来表征电子器件的电特性。.由于电子器件的出现和广泛使用在现代电路理论中，受控源已经和电阻、电容、电感等元件一样，成为电路的基本元件。
受控源的研究-电路实验报告
受控源的研究-电路实验报告实验目的：1. 掌握受控源的基本概念和特性；2. 掌握NMOS和PMOS管子的特性和使用方法；3. 了解受控源的应用。
实验器材：示波器、函数发生器、双电源、电源线、电位器、电阻等。
实验原理：受控源就是根据控制信号控制输出电流或电压大小的一个电路元件。
本实验使用的受控源是电流受控电压源（CCVS）和电压受控电流源（CCCS）。
CCVS: 当输入电流变化时，输出电压也会随之变化。
这种电路一般使用MOSFET管控制电流。
根据欧姆定律，电阻器的电流正比于电压：I= V/R。
因此，如果使用电流受控电压源（CCVS），则输出电压与输出电流成比例，即Vout = Vc × Iout；如果使用电压受控电流源（CCCS），则输出电流与输入电压成比例，即Iout = G × Vin。
实验步骤：1. 按照实验电路图连接电路。
2. 设计一个输入电压为正弦波的信号源，并连接到电路输入。
3. 通过调节双电源的输出电压，使输入信号的幅值为2V。
5. 测量输出电流和电压，并观察输出信号的波形。
6. 更改输入信号的频率，并观察输出信号的变化。
实验结果：通过搭建电路并测量，我们得到了以下数据：输出电流Iout: 5 mA根据数据，我们可以确定受控源系数为CCVS。
输出波形可以使用示波器观察和测量。
当输入信号的频率从80Hz变化到800Hz时，输出信号的变化并不非常明显，在实验中没有明显的问题发现。
结论：通过实验，我们掌握了受控源的基础概念和特点。
我们了解到受控源的类型和应用。
我们测量了输出电压和电流，并观察了输出信号的波形。
我们确定了受控源系数为CCVS。
实验结果表明，输入信号的频率变化并不会对输出信号的变化产生明显的影响。
本实验使我们深入了解了受控源的使用，并为今后的实验打下了基础。
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（2）测量 u1 和 u2 的值。 （3）根据 R1 和 RL 的值，计算出 i1 和 i2 的值。
9
（4）绘制转移特性曲线。
（5）根据曲线拟合得到 实验值。 （6）计算 的理论值。
i1
u1 R1
， i2
u2 RL
（7）计算 的相对误差。
(1 RF ) R3
=（）（理论）（理论）实验 100%
u2 (V )
-2.000 -4.043 -6.069 -8.186 -10.155 -12.176 -12.362 -12.360 -12.357 -12.355 2.085 4.107 6.165 8.083 10.165 12.059 13.830 13.826 13.822 13.822
i1(mA)
105
S）
0.910%
e) 用 uR 绘制转移特性 i2 f (uR ) 曲线
5
i (mA)
1
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0.0
-0.3
-0.6
-0.9
-1.2
-1.5
-15 -12 -9 -6 -3
0
3
6
9
12 15
u (v) R
f) 线性部分拟合得到的结果
gm 9.918105 S
d)
用 u1 计算
gm
i2 u1
的相对误差
gm 的理论值应为
(gm )理论
1 R
1 10k
1104
S
根据在实验中得到的测量结果计算所得的值为
（gm）实验 9.909105 S
两者的相对误差为
=（gm）（理论gm）（理论gm）实验
1104
S （ 9.909 1104 S
4. 如何用双踪示波器观察“浮地”受控源的转移特性？ 答：表笔所接位置如下图：
图5 另外，要注意的是，用示波器观察时，一定要接入交流电，稳压直流电源供电是不会在示波器上观察 到转移特性的。
10
=（g
m）理论 （gm）实验 （gm）理论
1104
S （ 9.918 1104 S
105
S）
0.820%
h) 用 u1 和 uR 计算出来的 gm 及其误差值是不相同的，应该用哪个计算？理论上是都可以的，但
是这里要用 u1 得到的结果来计算。具体的论述见“实验讨论”部分。
0.099 0.1993 0.3006 0.4045 0.5031 0.6025 0.6936 0.8014 0.8991 0.9969 -0.1032 -0.203 -0.3052 -0.3993 -0.5032 -0.5961 -0.7034 -0.793 -0.8991 -0.9942
7
u (V) 2
2000 4.005 0.002
ii. 画出负载特性 u2 f (iL ) 曲线
u (V) 2
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
0.000
0.003
0.006
0.009
0.012
i (mA)
L
0.015
0.018
（2） VCCS 的转移特性 i2 f (u1) 的研究
（2）按图 1 接线，保持 u1 2V ，接上负载 RL ，调节 RL ，测量出相应的 u2 值，计算 iL 。数据填入
原始数据记录部分的表格中。
1
画出负载特性 u2 f (iL ) 曲线。 2. VCCS 的转移特性 i2 f (u1) 的研究 按图 2 接线，固定 RL 1k ，调节稳压电源的输出电压，测量相应的 u1 和 u2 ，计算出 i2 （注意参考
15 12
9 6 3 0 -3 -6 -9 -12 -15
-1.5 -1.2 -0.9 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
i (mA)
1
c) 线性部分拟合的结果：
rm 2.010104
rm 67.11
rm (2.010 0.007)104
gm 1.197108 S gm (9.918 0.001)105 S
g)
用 uR 计算 gm
i2 uR
的相对误差
gm 的理论值应为
(gm )理论
1 R
1 10k
1104
S
根据在实验中得到的测量结果计算所得的值为
（gm）实验 9.918105 S
两者的相对误差为
实验内容及接线图
1. VCVS 的转移特性 u2 f (u1) 和负载特性 u2 f (iL ) 研究
（1）按图 1 接线，输入端接信号发生器，调节信号发生器的输出波形为正弦波。输出端接示波器，
观察示波器上显示的波形，画出转移特性 u2 f (u1) 曲线
图1
在转移特性曲线的线性部分标出 u2 ，并计算相对误差。 u1
指导教师： 王吉英 2009 年 10 月 30 日 计算机科学与技术 学院 姓名： 钟超 学号： PB06013012 姓名： 李杰 学号： PB05210127 实验目的
1. 熟悉四种受控源的基本特性。 2. 掌握受控源转移参数的测试方法。
实验设备
1. 直流稳压电源 2. 函数信号发生器 3. 数字万用表 4. 受控源实验板 5. 电阻箱
b) 负载特性
i. 计算 iL 值
RL ()
50
70
100
200
300
400
500
1000
u2 (V )
0.76 1.043 1.481 2.952 4.002 4.003 4.003 4.005
iL (mA) 0.0152 0.0149 0.01481 0.01476 0.01334 0.01001 0.00801 0.004
（3） CCVS 的转移特性 u2 f (i1) 的研究
6
a) 计算 i1 值
u1(V )
0.990 1.993 3.006 4.045 5.031 6.025 6.936 8.014 8.991 9.969 -1.032 -2.030 -3.052 -3.993 -5.032 -5.961 -7.034 -7.930 -8.991 -9.942
a) 计算 i2 值
u1(V )
u2 (V )
3
uR (V )
i2 (mA)
0.976 1.987 3.050 4.005 4.989 6.049 6.997 8.036 8.998 9.989 10.978 11.938 12.933 14.007 -0.979 -1.99 -3.022 -4.064 -4.996 -5.995 -7.043 -8.012 -9.004 -9.991 -10.977 -11.941 -12.968 -13.976
0.097 0.197 0.302 0.397 0.494 0.600 0.694 0.797 0.891 0.990 1.089 1.184 1.243 1.243 -0.097 -0.197 -0.299 -0.401 -0.495 -0.593 -0.697 -0.793 -0.892 -0.990 -1.088 -1.111 -1.111 -1.111
刚开始做使用运放的实验中经常疏忽的地方。
回答思考题
1. 受控源和独立源有何异同？ 答：受控电流源和受控电压源的电流值或电压值是由外部相关电流或电压来控制的，而独立电流源和 独立电压源的电流或电压值是其内部固有的。本质上，受控源是运放中端口电流电压的关系所决定。其之 间的关系一般为简单的数学比例。而独立源是固有的某种能力转化为电能，如干电池的化学能、风力供电 中的机械能等。 2. 受控源的控制特性是否适合于交流信号？ 答：受控源的控制特性与信号种类无关，如电力系统中的电流互感器在电路分析中就可以看做一受控 电流源，其所使用的就是交流信号。 3. 写出测量 CCCS 转移特性的实验步骤 答：实验分为以下几步： （1）连接如下的电路图 4：
b) 用 u1 画出转移特性 i2 f (u1) 曲线
0.973 1.977 3.042 4.000 4.984 6.045 6.988 8.029 8.993 9.979 10.970 11.928 12.532 12.532 -0.977 -1.984 -3.017 -4.057 -4.992 -5.991 -7.026 -8.003 -8.999 -9.982 -10.971 -11.204 -11.204 -11.204
104
）
0.500%
实验讨论
1. 对比实验内容 2 中分别用 u1 和 uR 绘制的曲线和 gm 的计算结果以及相对误差的计算
8
可见用 u1 绘制的转移特性曲线是符合实验所要达到的预期要求的，但是用 uR 绘制的曲线却只是一条 简单的直线。观察数据可知，因为 u1 是手动调节的，所以其值在每组数据中都是变化的，并使得 u2 出现了 上限和下限。但是 uR 的值在 u2 出现上下限时，其也出现上下限，不再变化。说明理论上本应相等的 u1 和 uR 并不相等，这说明“虚短”并不是完全成立的，它只有在阈值范围之内是近似与 u1 相等。因此绘制出来的
0.097 0.197 0.302 0.397 0.494 0.600 0.694 0.797 0.891 0.990 1.089 1.184 1.243 1.243 -0.097 -0.197 -0.299 -0.401 -0.495 -0.593 -0.697 -0.793 -0.892 -0.990 -1.088 -1.111 -1.111 -1.111