受控电流源电压的正负极
《电路基础》受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的特性曲线实验
《电路基础》受控源VCCS 、VCVS 、CCVS 、CCCS 的特性曲线实验一． 实验目的1． 加深对受控源的理解2． 熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法，了解运算放大器的应用。
3． 掌握受控源特性的测量方法二． 实验原理与说明1． 受控源是双口元件，一个为控制端口，另一个为受控端口。
受控端口的电流或电压受到控制端口的电流或电压的控制。
根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类：i c=0 i c=0+ u c u c - - (a) VCVS (b) VCCS u c=0 u c=0 c c -(c) CCVS (d) CCCS图9-1 受控源（1） 电压控制电压源（VCVS ），如图7-1（a ）所示，其特性为：0=c i（2） 电压控制电流源（VCCS ），如图7-1（b ）所示，其特性为： c m s u g i ⋅=cs u u ⋅=α0=c i（3） 电流控制电压源（CCVS ），如图7-1（c ）所示，其特性为：c s i u ⋅=γ0=c u（4） 电流控制电流源（CCCS ），如图7-1（d ）所示，其特性为： c s i i ⋅=β0=c u2． 运算放大器与电阻元件组成不同的电路，可以实现上述四种类型的受控源。
各电路特性分析如下。
（1） 电压控制电压源（VCVS ）：运算放大器电路如图7-2所示。
由运算放大器输入端“虚短”特性可知：1u u u ==-+212R u i R =由运算放大器的“虚断”特性，可知： 21R Ri i =21221R i R i u R R ⋅+⋅=()2121R R R u +=11211u u R R ⋅=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=α式（7-1）++u 1 i R1 u 1 R Lu 2R 1 −i R2 u 2 i RR 2 R − − −图7-2 电压控制电压源（VCVS ） 图7-3 电压控制电流源（VCCS ）即运算放大器的输出电压2u 受输入电压1u 控制。
电路中信号源的符号
电路中信号源的符号
在电路图中，信号源的符号可能因不同的标准和上下文而异。
以下是一些常见的信号源符号：
独立电压源：通常表示为一个圆圈，内部有一个加号（+）和一个减号（-），表示电压的正负极。
有时也可能只标出正极或负极。
独立电流源：通常表示为一个箭头，箭头的方向表示电流的方向。
有时箭头旁边会标出电流的数值和单位。
受控电压源：通常表示为一个圆圈，内部有一个加号（+）和一个减号（-），同时还会有一条或多条斜线连接到其他的电路元件，表示该电压源受其他元件的控制。
受控电流源：通常表示为一个箭头，同时还会有一条或多条斜线连接到其他的电路元件，表示该电流源受其他元件的控制。
请注意，以上描述仅提供了一些常见的信号源符号示例。
在实际的电路图中，可能会使用不同的符号来表示信号源，具体取决于所使用的标准和上下文。
因此，在解读电路图时，最好参考相关的文档或标准以获取准确的符号含义。
电路基础-电压源和电流源-受控源-基尔霍夫定律
电路基础-电压源和电流源-受控源-基尔霍夫定律————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2第一章电路模型和基尔霍夫定律3讲授板书1、掌握电压源、电流源的概念、用法及特性；2、熟悉受控源的用法；3、掌握基尔霍夫定律的应用。
1、电压源、电流源用法及特性2、基尔霍夫定律的应用受控源的概念及用法1. 组织教学 5分钟3. 讲授新课70分钟1）电压源及电流源25 2）受控源15 3）基尔霍夫定律302. 复习旧课5分钟电路元件特性4.巩固新课5分钟5.布置作业5分钟34一、学时：2二、班级：06电气工程（本）/06数控技术（本）三、教学内容：[讲授新课]：第一章电路模型和电路定律（电压源和电流源的概念及特点受控源的概念及分类基尔霍夫定律）§1－8电源元件(independent source)1. 理想电压源1）定义：其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，且电压值与流过它的电流i 无关的元件叫理想电压源。
2）电路符号3）理想电压源的电压、电流关系(1)电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。
(2)通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。
伏安关系曲线如下图示：实际电流源可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。
4）电压源的功率在电压、电流的非关联参考方向下；P = us i56物理意义：电流（正电荷 ）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功电源发出功率。
例1－3图示电路，当电阻R 在0～∞之间变化时，求电流的变化范围和电压源发出的功率的变化。
解：（1）当电阻为R 时，流经电压源的电流为： 电源发出的功率为：表明当电阻由小变大，电流则由大变小，电源发出的功率也由大变小。
（2）当，则（3）当，则由此例可以看出：理想电压源的电流随外部电路变化。
电压源电流源及等效变换
二、电流源
1、实际电流源 a、定义：由电流 IS 和内阻 rs 并联的电源的电路模型， 如图4所示。实际使用的稳流电源、光电池等可视为 电流源。
图4 实际电流源
I
U
+ U
U0=ISR0
电流源
理想电 流源
IS
r r U RL
－
O
I IS
电流源模型
电流源的外特性
图5
电流源向负载R输出电流时，如图5所示，它输出的电
2、等效互换条件
I
U
＋
R0 +U
E －－
U = EI·R0 E = Is·R0 R0 = R0
Is I
I
＋ IR0 R0 U
－
U = IR0·R0
= ( Is I ) ·R0 = Is·R0 I ·R0
电压源模型
I ＋
R0
+U
Is
E
－－
电流源模型 I ＋
R0 U －
E
Is = R0
= R0 R0
三、电压源和电流源的等效变换。 I
＋
I
电
＋ U
源－
RL
R0 +U －US －
I
＋
Is
R0 U
－
1、电压源和电流源等效变换的含义：一电压源与一电 流源互相变换后对同一负载供电性能不变称为这两个电压 源和电流源的等效变换。
I
+
E
+
– R0
U
RL
–
电压源
I U+ IS R0 R0 U RL
–
电流源
第1章
学习目标
1．掌握电压源的定义和特点。 2．掌握掌握电流源的定义和特点。 3．掌握电压源和电流源变换的方法。
武汉理工大学《电路分析(上)》课后简答题
1-1 实际电路器件与理想电路元件之间的联系和差异是什么？答：〔1〕联系：理想电路元件是对实际电路器件进行理想化处理、忽略次要性质、只表征其主要电磁性质的所得出的模型。
〔2〕差异：理想电路元件是一种模型，不是一个实际存在的东西；一种理想电路元件可作为多种实际电路器件的模型，如电炉、白炽灯的模型都是“电阻”。
1-2 〔1〕电流和电压的实际方向是怎样规定的？〔2〕有了实际方向这个概念，为什么还要引入电流和电压的参考方向的概念？〔3〕参考方向的意思是什么？〔4〕对于任何一个具体电路，是否可以任意指定电流和电压的参考方向？答：〔1〕电流的实际方向就是正电荷移动的方向；电压的实际方向〔极性〕就是电位降低的方向。
〔2〕对于一个复杂电路，电流、电压的实际方向事先难以确定，而交流电路中电流、电压的实际方向随时间变化，这两种情况下都无法准确标识电流、电压的实际方向，因此需要引入参考方向的概念。
〔3〕电流〔或电压〕参考方向是人为任意假定的。
按电流〔或电压〕参考方向列有关方程，可解出电流〔或电压〕结果。
假设电流〔或电压〕结果数值为正，则说明电流〔或电压〕的实际方向与参考方向相同；假设电流〔或电压〕结果数值为负，则说明电流〔或电压〕的实际方向与参考方向相反。
〔4〕可以任意指定电流和电压的参考方向。
1-3 〔1〕功率的定义是什么？〔2〕元件在什么情况下是吸收功率的？在什么情况下是发出功率的？〔3〕元件实际是吸收功率还是发出功率与电流和电压的参考方向有何关系？答：〔1〕功率定义为单位时间内消耗〔或产生〕的能量，即()dWp t dt=由此可推得，某二端电路的功率为该二端电路电压、电流的乘积，即()()()p t u t i t =〔2〕某二端电路的实际是吸收功率还是发出功率，需根据电压、电流的参考方向以及由()()()p t u t i t =所得结果的正负来综合判断，见下表〔3〕元件实际是吸收功率还是发出功率与电流和电压的参考方向无关。
受控电源
在电路中不能作为“激励”。
例
+
u1=6V i1
+
3
5i1 _ + _
u2
求：电压u2。
解
_
i1 6 2 A 3 u2 5i1 6
10 6 4V
上 页 下 页
+ _
u2 ri1
r : 转移电阻
r i1 u2
例
ic ib
ic
ib
电 路 模 型
ib u1
ic
+ _
+
ib _
上 页
u2
下 页
3. 受控源与独立源的比较
(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电 压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。 (2) 独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生电压、 电流，而受控源只是反映输出端与输入端的控制关系，
受控电源 (非独立源) (Controlled Source or Dependent Source)
1. 定义
电压源电压（或电流源电流）的大小和方 向不是定值或给定的时间函数，而是受电 路中某个支路的电压(或电流)控制，这类电 源称之为受控源。
电路符号
+
–
受控电压源 受控电流源
上 页 下 页
2. 分类
(2) 电压控制的电流源 ( VCCS )
i1
i2
u1
+
+
g u1
i2 gu1
g: 转移电导
_
u2
_
(3) 电压控制的电压源 ( VCVS )
i1
i2
u1
+
电压源、电流源和受控源
受控源的实际应用
受控源在电子设备和系统中用 于实现特定的信号处理或控制
功能。
在放大器和振荡器中，受控源 用于改变电路的增益或频率响
应。
在模拟电路中，受控源用于实 现加法、减法、乘法或除法等 运算。
在传感器和测量系统中，受控 源用于产生激励信号或参考电 压，以便测量其他电路参数。
04
电压源、电流源和受控 源的比较
特性比较
01
02
03
电压源
电压源能够提供恒定的输 出电压，不受负载变化的 影响。
电流源
电流源能够提供恒定的输 出电流，不受负载变化的 影响。
受控源
受控源的输出电压或电流 受外部控制信号的影响， 可以模拟各种电路元件的 特性。
应用比较
电压源
电压源主要用于提供稳定的电压 参考，如模拟电路中的偏置电压。
受控源的输出阻抗与独立电源的输出阻抗不同， 其值可能受到控制量的影响。
受控源的应用
在模拟电路中，受控源可以作为放大器、混频器、乘法器等电子器件使用，实现信 号的放大、频率变换、信号处理等功能。
在数字电路中，受控源可以作为比较器、触发器等电子器件使用，实现信号的比较、 逻辑运算等功能。
在电力电子系统中，受控源可以作为逆变器、斩波器等使用，实现直流电的逆变、 交流电的整流等功能。
05
电压源、电流源和受控 源的实际应用
电压源的实际应用
01
电压源在电子设备和系统中扮演着提供稳定电压的角色，确保设备正 常运行。
02
在电池供电的系统中，电压源负责将电池的化学能转换为电能，为负 载提供稳定的电压。
03
电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)
+
+
_
（2） 电压、电流的参考方向关联；
+
u
P uS i
吸收功率，充当负载
_
物理意义： 电场力做功 ， 电源吸收功率。
例
计算图示电路各元件的功率。
R 5
5V
_
i
_
PR Ri 5 1 5W
2
满足：P（发）＝P（吸）
+
10V
uR
+
_ +
解
uR (10 5) 5V
i
§1-3 电功率和能量(power)
一.电功率 电压的定义： 电流的定义：
dW u dq
dq i dt
电功率：
dW u dq u i dt p u i dt dt dt
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
功率的单位：W (瓦) 能量的单位： J (焦)
二.判断元件是吸收功率还是发出功率
注
具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一模型表示； 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其 模型可以有不同的形式
例
§1-2 电流和电压的参考方向
一、问题的引入
电流方向？
考虑电路中每个电阻的电流方向
5Ω 3Ω
10V
9V
1.2 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向 物理中对基本物理量规定的方向 物理量 电流 I 实 际 方 向 正电荷运动的方向 高电位 低电位 (电位降低的方向) 低电位 高电位 (电位升高的方向) 单 位 kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
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受控电流源电压的正负极
在电路中，电压和电流是两个基本的物理量，它们之间有着密切的关系。
而受控电流源则是一种能够输出可控制电流的电源装置。
在受控电流源中，电压的正负极起着重要的作用。
我们来了解一下受控电流源的基本原理。
受控电流源是通过控制电压来实现对电流的控制。
它由一个电压源和一个可变电阻组成，当电压源的正极和负极连接到电路中时，可变电阻会根据控制信号来调节电路中的电流。
在受控电流源中，电压的正负极具有重要的意义。
首先，电压源的正极通常连接到电路的正极，而负极连接到电路的负极。
这是因为电流的流动方向是由高电势到低电势的。
如果将电压源的正极连接到电路的负极，那么电流就会相反，这将导致电路的正常工作受到影响。
受控电流源能够根据控制信号来调节电路中的电流。
当控制信号为正时，电流源会输出正向电流；当控制信号为负时，电流源会输出负向电流。
这里的正向电流指的是从电源的正极到负极的电流，而负向电流则相反。
因此，控制信号的正负极性决定了电流的方向。
受控电流源的正负极还与电路的连接方式有关。
在一些电路中，电流源的正极连接到电路的输入端，而负极连接到电路的地线。
这种
连接方式可以有效地避免电流的漂移和干扰。
同时，电流源的正负极性也决定了输入端和地线之间的电压差，这对于电路的正常工作至关重要。
除了连接方式，受控电流源的正负极还与电路的稳定性有关。
在一些精密仪器和控制系统中，电流的稳定性是非常重要的。
如果电流源的正负极性不正确或者接触不良，就会导致电流的波动和不稳定。
因此，在使用受控电流源时，必须确保正负极的正确连接和良好接触，以保证电流的稳定输出。
受控电流源电压的正负极对于电路的工作起着重要的作用。
正确连接和良好接触可以保证电流的稳定输出，而正负极性的选择和控制信号的正负决定了电流的方向和大小。
在实际应用中，我们需要根据具体的电路要求和控制需要来选择合适的受控电流源，并确保正负极的正确连接和稳定输出电流。
这样才能保证电路的正常工作和性能的稳定。