受控源的分析技巧
实验报告-受控源
实验报告-受控源
本次实验是关于受控源的实验，实验目的在于掌握受控源的基本原理及其特点，通过实验，进一步理解受控源的工作原理并掌握相关的测量方法和操作技能。
一、实验原理
受控源是电路工程中常见的基本电路元件之一，它是一种能够控制其输出电流和电压的电路元件，其原理是利用控制电压改变器件内部电阻，从而控制输出电流和电压。
常见的受控源包括晶体管受控源、场效应管受控源和运算放大器受控源等。
在本次实验中，我们将采用晶体管受控源并搭建一个简单的跨隔放大电路进行实验。
二、实验步骤
1.准备工作：将所需器材准备齐全，包括电源、万用表、晶体管、二极管等。
2.搭建电路：将电路按照预先设计的方案搭建出来，调整电路的参数直至满足电路要求，主要包括电压和电流的测量和调整。
3.测量电压和电流：通过万用表对电路中的电压和电流进行测量，包括输入电压、输出电压、电流等。
4.分析结果：对测量结果进行分析，根据实验要求对电路参数作进一步的调整。
5.记录实验数据并整理实验报告：记录实验数据并进行整理，撰写实验报告。
三、实验结果与分析
1.搭建跨隔放大电路后，通过万用表进行电压测量，结果如下：
输入电压：12V；输出电压：1.8V
输出电流：10mA
3.根据上述数据，利用公式计算得到电路中晶体管受控源的电流放大系数，其值为180。
实验六受控源的研究
实验六受控源的研究一、实验摘要1、受控源的种类；2、用运算放大器组成受控源，运算放大器芯片型号是uA741，有四种结构，在面包板上搭接电压控制电压源和电压控制电流源；3、测试电压控制电压源（VCVS）特性；4、测试电压控制电流源（VCCS）特性。
二、实验环境实验箱一只，数字万用表一只，导线若干。
三、实验原理和实验电路1、实验原理：1）用运算放大器组成受控源，利用实验箱上现有的仪器和电路，用导线连接，组成测试电压控制电压源的电路和电压控制电流源的电路；2）测试电压控制电压源（VCVS）特性：分别记录当输入电压（直流稳压电压源提供的电压）改变时，输出电压（反馈电阻上的电压）改变情况；当负载电阻改变时，输出电压的改变情况；3）测试电压控制电流源（VCCS）特性：分别记录当输入电压改变时，输出电流改变情况；当负载电阻改变时，输出电流改变情况。
2、实验电路：1）电压控制电压源下图所示电路是由运算放大器构成的电压控制电压源，图中R0是反馈电阻，RL是负载电阻。
输入电压改变时输出电压的改变情况的电路：负载电阻改变时输出电压的改变情况的电路：2）电压控制电流源四、实验步骤和数据记录1、测量电压控制电压源特性实验步骤：1）用数字万用表测量实验箱上的直流稳压电压源的电压，将其设置成0.1V；2）用导线连接电路，按电路图1上接好电路，分别调节输入电压至0.2V、0.3V、0.4V、0.5V，接通电源，测量并记录输出电压U0在每个电压时的值，列表观察；3）按电路图2连接电路，固定输入电压为0.5V，打开电源，调节并记录负载电阻的值，测量并记录输出电压，列表观察。
2、测量电压控制电流源特性实验步骤：1）此时输入电压为0.5V，按电路图3接好电路，分别调节输入电压至0.4V、0.3V、0.2V、0.1V，测量并记录每个时刻的输出电流，列表观察；2）输入电压为0.1V，按电路图4连接电路，调节并记录负载电阻的值，测量并记录每个时刻的输出电流，列表观察。
运用戴维南定理对含受控源电路的求解及分析
运用戴维南定理对含受控源电路的求解及分析
戴维南定理是一个非常重要的电路理论，它能够帮助我们更好地理解和求解含
受控源电路。
戴维南定理于1881年由英国物理学家格雷厄姆·戴维南提出，他在
提出该定理之前，研究了多个电路问题，并提出了多条准确而可行的电路模型。
戴维南定理主要用于求解含受控源电路，其原理是将该电路中的所有受控源都
替换成等效的电路模型，然后对该等效模型的每一部分及其连接管脚的电流进行求解。
定理的适用范围，在除使用两个以上的受控源时，要求将受控源当做“全受控”，而且所有的控制支路的阻抗值要相等，才能获得正确的结果。
由于戴维南定理的建模方法重点在于受控源的替换，我们只需要留意该电路中
只控源的供电管脚下的电压波形，然后确定首先要替换的管脚，以及其等效电路模型，就可以开始进行求解。
如果发现电路中的受控源的管脚接头有多个也无所谓，只需要按照从管脚起始处开始检测，然后依次替换其它位置的管脚即可。
同时，我们在使用戴维南定理求解电路时，一定要注意不要弄错模型的管脚电压，因为如果电压正负搞错，就会影响最终结果。
此外，还可以把电路中受控源的极性改变，它们之间的流动方向也会随之发生变化，因此这也是一个很有用的技巧。
从上面讨论可以看出，使用戴维南定理求解含受控源电路，不仅可以检测出电
路中的每一部分的电流，而且还可以很好地分析电路的行为特性，从而为研究人员分析电路给出一系列有用的参数，助力提升电路设计和调试的效率。
受控源实验报告总结
受控源实验报告总结受控源实验报告总结引言：在电子学领域中，受控源是一种重要的电路元件，它可以提供稳定、可控的电流或电压输出。
本实验旨在通过实际操作，深入理解受控源的工作原理、特性以及在电路设计中的应用。
一、实验目的通过实验，掌握受控源的基本原理和特性，了解受控源在电路设计中的应用，培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理受控源是一种电路元件，可以根据输入信号调整输出电流或电压。
常见的受控源有电压控制电流源（VCCS）和电流控制电压源（CCVS）。
VCCS的输出电流与输入电压成正比，而CCVS的输出电压与输入电流成正比。
通过调整输入信号，可以控制受控源的输出特性。
三、实验步骤1. 准备实验仪器和材料：包括函数发生器、示波器、电阻、电容等。
2. 搭建电路：按照实验要求，将受控源与其他元件连接起来，组成所需电路。
3. 测试受控源特性：通过调整输入信号，观察受控源的输出特性，并记录相关数据。
4. 分析实验结果：根据实验数据，分析受控源的工作原理和特性，并与理论预期进行比较。
四、实验结果与分析在实验中，我们搭建了一个VCCS电路，并通过函数发生器输入不同的电压信号，观察输出电流的变化。
实验结果表明，输出电流与输入电压成正比，符合受控源的特性。
此外，我们还测试了受控源的频率响应，发现输出电流随着频率的增加而逐渐减小，这是由于电路的带宽限制导致的。
通过实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 受控源的输出特性与输入信号有关，可以通过调整输入信号来控制输出电流或电压。
2. 受控源的频率响应受到带宽限制，高频信号会导致输出电流减小。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了受控源的工作原理和特性，并通过实际操作验证了理论预期。
实验过程中，我们不仅掌握了受控源的使用方法，还培养了实验操作技能和数据处理能力。
受控源作为电子学中的重要元件，在电路设计和实际应用中具有广泛的用途。
通过掌握受控源的工作原理和特性，我们可以更好地应用它们来实现电路功能的设计和优化。
受控源电路的分析
3 + _ + _0.3U
I
+ U
U=(I+1+0.1U) ×2 0.8U=2I+2 U=2.5I+2.5
1A
2.5 + _ 2.5V -
I
0.1U I
+
+ U
2
-
U
要点（ 受控源电路分析计算 - 要点（3）
应用戴维南定理求解受控源电路时: 应用戴维南定理求解受控源电路时 戴维南定理求解受控源电路时
受控源与其控制量必须同处在被变换部分, 受控源与其控制量必须同处在被变换部分,才 能对其应用戴维宁定理． 能对其应用戴维宁定理．
B U AB" = 2.5 V
∴
2 .5 = 1 . 25 A 2 0 .4 × 2 .5 2 .5 I 2" = = 0 . 75 A 2 I 1" =
（3）最后结果： ）最后结果： I1
'
A
+ R1
I2 '
R2
+ -
I1''
R1
A
I2''
R2 + Is ED=0.4U”AB
Es B
ED=0.4U’AB B
要点（ 受控源电路分析计算 - 要点（4）
含受控源的二端网络的输入电阻可能出现负值。 含受控源的二端网络的输入电阻可能出现负值。 具有负值的电阻只是一种电路模型。 表明该网络向 具有负值的电阻只是一种电路模型。(表明该网络向 外部发出能量) 外部发出能量
A 如上例
_
-8/15
4/15V
(负电阻 负电阻) 负电阻
I1 Es + 20V -
第4章受控源电路的分析方法
Z1 + Zm I2 _
I1 +
E_
I2
I3
Z2 +
Z3
Zm I1 _
解：（1）基尔霍夫定律
I1 I2 I3 E Z1I1 ZmI2 Z2I2 ZmI1 0
ZmI1 Z2I2 Z3I3 0
Z1 + Zm I2 _
I1 +
E_
I2
I3
+ Z2 U Z3
Zm I1 _
（2）结点电压法
R5
ID 2
U AB
1
9 UD 66 6 11
6
1 8
9
I1
I1
6 A 4
I1
U
U AB 6
9
1 8
9
I1
6
I1 1.3A
R1
R3
U+ _
R2 1
9V
B
2
+
_ UD
原则3：
运用戴维南定理和诺顿定理时，受控源和控制量 需同时划为变换部分，并在求输入电阻时，保留受控 源，用外加电压法求。
例4：已知E=10V，IS=2A，R1=20Ω，R2=30Ω， R3=40Ω，RL=20Ω。
控制量： i1 I1
受控量： u2 U2
+
i1 I1
_
+
_ u2 U2
(c) CCVS
受控元件参数：转移阻抗或转移电阻 Zm rm
受控量与控制量的关系： u2 rmi1 U2 ZmI1
实 例：有互感作用的成对电感元件
控制量： i1 I1
受控量： i2 I2
i1 I1
i2
R2
0.5u1
受控源电路分析
受控源电路分析电子电路学是电子信息类专业中的一门重要课程，其中受控源电路是电子电路学中的重要内容之一。
本文将对受控源电路进行深入分析，包括基本原理、常见电路的特点与应用等。
一、基本原理受控源电路是指通过对电流或电压的控制来控制电路中其他元件的电流或电压的电路。
在受控源电路中，常见的受控源有电流控制电压源（CCVS）、电压控制电流源（VCIS）、电流控制电流源（CCCS）和电压控制电压源（VCVS）。
1. 电流控制电压源（CCVS）：受控电路中的电流可以通过外部电路对其电压进行控制。
例如，一个三端元件可以通过控制其两个端口之间的电压来控制其第三个端口的电流。
2. 电压控制电流源（VCIS）：受控电路中的电流可以通过外部电路对其电压进行控制。
与CCVS相反，VCIS允许通过控制电压来控制其他器件中的电流。
3. 电流控制电流源（CCCS）：受控电路中的电流可以通过外部电路对其电流进行控制。
换句话说，通过调整受控电路中的电流，可以控制其他元件中的电流。
4. 电压控制电压源（VCVS）：受控电路中的电压可以通过外部电路对其电压进行控制。
与CCCS相反，VCVS允许通过控制电压来控制其他元件中的电压。
二、常见电路的特点与应用1. 压控振荡器（VCO）电路压控振荡器是一种特殊的受控源电路，其输出频率可以通过输入电压的变化来控制。
VCO电路在无线通信系统及频率合成器中得到广泛应用，能够生成可调节的信号频率。
2. 差分放大器电路差分放大器由两个受控源电路构成，其输入信号分别作用于两个输入端口，输出为两个输入之差的放大倍数。
差分放大器用于信号处理、滤波和增益放大等应用。
3. 运算放大器电路运算放大器（Op-Amp）是一种常用的受控源电路，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
它在模拟电路中被广泛用于信号放大、滤波、积分和微分等应用。
4. 电流镜电路电流镜是一种利用受控源电路实现电流复制功能的电路。
通过调整镜像电流源的电流大小，可以达到对电流进行精确复制的目的。
含受控源的电路分析
u (10)i 20V
求得单口VCR方程为 1 i u 2A 或 u (10)i 20V
10
以上两式对应的等效电路为 10电阻和 20V电压源的串联，如 图(b)所示，或10电阻和2A电流源的并联，如图(c)所示。
三、含受控源电路的等效变换 独立电压源和电阻串联单口可以等效变换为独立电 流源和电阻并联单口网络。
例如：
图(a)所示的晶体管在一定条件下可以用图(b)所示的模 型来表示。这个模型由一个受控源和一个电阻构成，这个受 控源受与电阻并联的开路的控制，控制电压是ube，受控源 的控制系数是转移电导gm。
图2－34
图2－34
图(d)表示用图(b)的晶体管模型代替图(c)电路中的晶 体管所得到的一个电路模型。
图2－35 解: 设想在端口外加电流源i，写出端口电压u的表达式
u u1 u1 ( 1)u1 ( 1) Ri Roi
求得单口的等效电阻
由于受控电压源的存在，使端口电压增加了u1=Ri，导 致单口等效电阻增大到(+1)倍。若控制系数=-2，则单口等效
u Ro ( 1) R i
解：先将受控电流源3i1和10电
图2－40
阻并联单口等效变换为受控电压源
30i1和10电阻串联单口，如图(b) 所示。由于变换时将控制变量i1丢
失，应根据原来的电路将i1转换为
端口电流i 。
根据 KCL方程
i i1 3i1 0
求得
即
i1 0.5i
30i1 15i
得到图(c)电路,写出单口VCR方程
如图(b)所示。
将2和3并联等效电阻1.2和受控电流源0.5ri并联，等 效变换为1.2电阻和受控电压源0.6ri 的串联，如图(c)所示。
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受控源的分析方法
所谓受控电源，是指电压源的电压和电流源的电流，是受电路中其它部分的电流或电压控制的，这种电源称为受控电源。
分为电压控制电压源（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（CC CS）。
受控电源又成为“非独立”源。
受控电压源的激励电压或受控电流源的激励电流与独立电压源的激励电压或独立电流源的激励电流有所不同，后者是独立量，前者则受电路中某部分电压或电流控制。
双极晶体管的集电极电流受基极电流控制，运算放大器的输出电压受
输入电压控制，所以这类器件的电路模型中要用到受控电源。
受控电压源或受控电流源视控制量是电压或电流可分为电压控制电压源(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.受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流只随其控制量的变化而变化，若控制量不变，受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流将不会随外电路变化而变化。
即受控源在控制量不变的情况下，其特性与独立源相同。
2.对于独立源推导得出的结论，基本也适用于受控源。
3.在对含受控源电路的分析过程中，受控源的控制量所在支路必须保留，不允许有任何改变。