对含受控源电路教学方法的探讨
电路分析中含受控源的电路分析
电路分析中含受控源的电路分析含有受控源的电路分析是电路分析中的一种重要方法，用于分析电路中存在各类受控源的电路。
受控源是一种与输入信号有关的电源，它的电压或电流与电路中的一些参数有关。
常见的受控源有电压受控电压源（VCVS）、电流受控电流源（CCCS）、电流受控电压源（CCVS）和电压受控电流源（VCIS）等。
在含有受控源的电路分析中，首先需要建立电路的拓扑结构和元件的数学模型。
然后，根据电路中各个元件之间的连接关系和电路定律，可以列写出电路的基尔霍夫方程。
而对于含有受控源的电路分析，还需要考虑受控源的特性和输入信号的影响。
以电压受控电压源（VCVS）为例，电路中的一个元件可以认为是一个电流与输入电压之间存在关系的受控源。
在分析电路时，可以使用残源法、节点电压法或混合法等方法。
其中，节点电压法是最为常用的方法之一在节点电压法中，首先需要选择一个参考节点，并以该节点为基准确定其他节点的电压。
然后根据电压源、电压受控源和电流源等的性质，可以得到各个节点的电压与输入信号之间的关系。
在分析电路时，可以运用Kirchhoff定律、欧姆定律和元件电压-电流特性等基本原理，通过建立节点方程，将电路进行简化和分析。
受控源的特性对电路的分析和计算产生了影响。
在分析过程中，需要根据受控源的电压或电流与输入信号的关系，将其转换为等效电源。
例如，可以通过电流受控电流源（CCCS）将电压源转换为等效的电流源。
通过受控源的转换和简化，可以将电路分析问题转换为求解一组线性方程的问题。
通过受控源的电路分析，可以获得电路中各个节点的电压、元件的电流以及功率等信息。
这对于电路设计、电路故障分析等都具有重大的意义。
通过电路分析，可以评估电路的性能，确定电路中的瓶颈和关键元件，并改进电路的设计。
总而言之，含有受控源的电路分析是电路分析中一种重要的方法。
通过建立电路模型、使用电路定律和数学方法，可以对含有受控源的电路进行分析和计算。
通过受控源的转换和简化，可以将电路分析问题转化为线性方程组的求解问题，从而得到电路中各个节点的电压、元件的电流以及功率等信息。
含受控源电路的处理方法
第36卷第5期 唐山师范学院学报 2014年9月 Vol.36 No.5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2014──────────收稿日期：2014-06-16 作者简介：高朝（1973-），女，天津宁河人，硕士，讲师，研究方向为数字信号处理、电气测量技术。
-37-含受控源电路的处理方法高 朝1，崔乃忠2（1. 唐山师范学院 教务处，河北 唐山 063000；2. 唐山师范学院 物理系，河北 唐山 063000）摘 要：含受控源电路所具有的电源和电阻双重性质。
结合实例系统分析了根据受控源的不同处理方法，包括将受控源作为电源元件处理、将受控源作为电阻元件处理，以及受控源控制量转移的等效变换方法。
关键词：受控源；电路分析；控制量转移 中图分类号：O441文献标识码：A 文章编号：1009-9115(2014)05-0037-03DOI ：10.3969/j.issn.1009-9115.2014.05.014Treatment of the Controlled Source CircuitGAO Zhao 1, CUI Nai-zhong 2(1. Teaching Affairs Office, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China; 2. Department of Physics, Tangshan TeachersCollege, Tangshan 063000, China)Abstract: The controlled source circuit has dual nature of power and resistance. This paper analyses the different treatment methods on the application of controlled source in different circuit theorems. The treatment methods include the method regarding the controlled source as power element, the method regarding the controlled source as a resistance element, and the equivalent transfer method of the controlled source’s control quantity.Key Words: controlled source; circuit analysis; control quantity transfer受控源是伴随电子技术的发展而出现的，其具有的电阻和电源双重性质使得受控源经常被用作三极管、运算放大器等电子元件的等效电路模型。
专题研讨含受控源的电路分析
1
含受控源的无源单口网络等效电路
无源一端口(也称单口网络或二 端网络)的输入电阻定义为该端 口的端电压与端电流之比， 如图所示 图 无源一端口网络的输入电阻
含受控源的无源单口网络等效电路
01
02
03
无源一端口网络的输入电阻 和其等效电阻的数值是相等 的，可通过求等效电阻得到 输入电阻的值。求解和计算
-
THANKS!
xxxxxxxxx 汇报人：XXX 汇报时间：XX年xx月xx日
方法可归纳为
⑴对纯电阻网络，通过电阻 的串并联或Y-∆等效变换方
法求解
⑵当无源一端口网络含有受 控源时，需要采用外加电源 法。对含有独立源的一端口 网络，可采用外加电源法、 开路-短路法或直接求VAR法 ，本质上是求其等效电路的
内阻
含受控源的无源单口网络等效电路
试求图所示电路的端口等效电阻
含受控源的无源单口网络等效电路
网孔电流法
可能含有的受控源类型
含有一般受控源
网孔电流法
含有无伴受控电流源 ·单独一条支路
网孔电流法
·公共支路上 网孔电流法结论
含受控源电路的网孔分析方 法与步骤：与只含独立源电 路的网孔分析法全同。在列 网孔的KVL方程时，受控源与 独立源同样处理。但要将控 制变量用待求的网孔电流变 量表示，以作为辅助方程
节点电压法
节点电压法
节点电压法
总结论
由以上举例分析可知，任何受控源都可以用一个等效电源或一个电阻替代，其等效的关 键在于找出受控源的伏安关系。利用这种等效方法求解电路，可以避免复杂方程的列写 和求解，为初学者提供了一种方便实用的解题方法，只要掌握受控源的特点及分析受控 源电路的基本原则，加强练习，计算受控源电路就变成一件简单的事情了
受控源电路的分析方法
好好学习,天天向上
感谢下 载
h
33
自强不息,求实创新
2 IL
2 IL
R 3 IL
R3 I
R1
R2
+
E
IS
RL R1
R2
+ U
-
-
由于除去独立电源后二端网络含有受控电源，不
能直接用电阻串、并联公式求解。所以，通常采用外
加电压法来求解。此时，控制量IL变为I，且方向改变 了，则原来的受控量2IL也要随之变为2I，且方向也同 时改变（由原来的向左变为向右）。
受控源分类
受控电源可分为四种类型： ➢电压控制电压源（简称VCVS） ➢电压控制电流源（简称VCCS） ➢电流控制电压源（简称CCVS） ➢电流控制电流源（简称CCCS）
四种受控源模型
控制量： u1 U 1
受控量： u2 U 2
+
u1 U 1
_
+
_ u2 U 2
受控元件参数： 电压放大倍数
11 1.2A
R2 R1 R2
IS
+ US _
R1
I2 R2
R3
IS +
_U
U U U 2 6 .4 V
b
I 1
+ R1 US _
1
-
0
I
1+
I 2
R2
R3 + U -
I 1
1 -
0
I
1+
R1 I 2
R3
IS
+
R2
U
_
好好学习,天天向上
原则2： 可以用两种电源互换简化受控源电路。但简化时 注意不能把控制量化简掉。否则会留下一个没有控制 量的受控源电路，使电路无法求解。
浅谈含受控源电路的分析
浅谈含受控源电路的分析通信与信息工程学院电子信息工程12班B13011202~B13011207含有受控源网络的分析是现代网络理论的一个重要内容，受控源多端耦合的特性决定了电路分析、计算的复杂化。
对线性时不变电路中受控源的处理，利用受控源的“电阻性”和“有源性”依据线性电路的叠加定理和齐次性定理，把受控源等效成独立电源和电阻的串联组合成单个电阻，从而把含有受控源的电路变换成不含受控源电路的方法，该方法可简化一些电路的分析计算过程。
另外，还可以通过受控源控制量的等效变换，巧妙地简化解题过程。
◆将受控源当作独立源处理的基本分析方法此分析方法较适用于选用回路电流法或节点电压法分析计算含有受控源的电路问题中，即根据回路法，节点法等建立方程时把受控源当作独立源对待，但需列写被控制量与控制量关系的增补方程。
【例1】：试用节点电压法求图1中的电压U。
解：把CCVS视作独立源处理，列写节点电压方程如下：Un1=－5（1+2+2）Un2－2Un1－Un3=0Un3=－5I增补方程：I=－2Un2U=－2V。
对于受控源在叠加定理中的应用，教材中多把其视作电阻元件保留在电路中，而不看做独立电源，这是因为受控源本身不直接起激励作用。
其实，在叠加定理中把受控源看作是独立源单独作用，仍可以作为一种有效地解题方法。
但必须注意，受控源单独作用时控制量必须是控制源和受控源共同作用的结果，此时的受控源应看成是以控制量为变量的未知电源。
可以看出把受控源看做独立电源处理，分电路求解过程得以简化。
但须注意，受控源单独作用时控制量必须是独立源和受控源共同作用的结果。
◆受控源的等效变换法根据受控源在电路中所表现出的“电源性”和“电阻性”及其控制量所在支路的位置不同，把受控源等效成单个电阻，其阻值为负时说明对外发出功率。
或者将受控源等效成独立电源和电阻的串联形式，使等效后的电路不含受控源，从而简化计算。
此方法应用在叠加定理，戴维南（诺顿）定理及求单端口网络等效电阻时效果较好。
06 含受控源电路分析及正弦量
三相交流电路：三种电压初相位各差120。
u A uB
0
uC
t
电路
南京理工大学电光学院
3.1 正弦交流电的基本概念
注 意！
函数表达形式应相同，均采用cos或sin形式表示 函数表达式前的正、负号要一致 当两个同频率正弦量的计时起点(即波形图中的坐标原点) 改变时，它们的初相也跟着改变，但它们的相位差却保持 不变。所以两个同频率正弦量的相位差与计时起点的选择 无关
电路
ωt
iu
南京理工大学电光学院
3.1 正弦交流电的基本概念
几种特例
又设: u(t ) U m sin( t )
(1) u1 (t ) U m1 sin( t 1 ) , 当 1 , 则 1 0 ,
u1与u同相
u(t), u1(t)
0
1 0
u(t), u3(t)
0
ωt
3
南京理工大学电光学院
电路
3.1 正弦交流电的基本概念
u(t), u1(t)
同相
0
u(t), u3(t)
反相 ωt
0
1 0
ωt
u(t), u2(t)
正交
0
3
ωt
南京理工大学电光学院
电路
2
3.1 正弦交流电的基本概念
作业
2-30 2-49 3-2
电路
南京理工大学电光学院
2.5 叠加定理
注 意！
也不适用非线性电路.
某个独立电源单独作用时，其余独立电源全为零值，
只适用于线性电路中求电压、电流，不适用于求功率；
电压源用“短路”替代，电流源用“断路”替代.
仿真实验六 含受控源的RL电路响应的研究 上海电力
实验六 含受控源的RL 电路响应的研究一、 实验目的1、熟悉含受控源的RL 电路的特点及分析方式，加深对其的理解和认识；2、学习使用Multisim 软件对电路模型进行仿真，仿真分析一阶RL 电路的响应及其波形二、 实验原理及实例当电路中含有储能元件，即电感和电容元件，这类元件的电压和电流关系是微分、积分关系而不是代数关系，因此根据基尔霍夫定律和元件特性方程所列写的电路方程，是以电流或电压为变量的微分方程。
这类元件称为动态元件，只含一个动态元件的电路称为一阶电路。
三要素法能快速的求出直流一阶电路的响应。
对于RL 一阶电路：()()[(0)()]tf t f f f e τ-+=∞+-∞eqLR τ=eqR 是换路后电感元件所接的电阻性的有源一端口网络的戴维宁等效电阻。
()f ∞是相应的稳态值，(0)f +是响应的初始值。
例：如图所示的电路中，已知该电路为零状态响应，求其电感电流及电压并用Multisim 软件观察电感电流及电压的波形。
10Ω••5Ω12.5i 1i 1V3Ω图6—1理论分析：求换路后电感元件所接的电阻性的有源一端口网络(如右上图所示)的戴维宁等效电阻。
1112.55 2.5OC U i i i =-+=1(105)1i +=1v 6OCU =1110()51SC i i i ++=115 2.53SCi i i =+1A 28SC i =14 3OC eq SC U R i ==Ω6 7eqL s R τ==1()A 28L i ∞= 7611(){(0)}A2828tL i t e -=+-761()(1)A 28t L i t e -=- 1361()A6t L L di U t L e dt -==三、 仿真设计步骤：1.根据题目要求设计电路；2.对设计出来的电路原理图进行理论分析和运算；3.对设计的电路用软件进行仿真模拟；4.观察仿真结果，与理论值进行比较；5.对结果进行分析，作出小结。
含受控源电路控制量转移的探讨
如 整 ＝ 理 ｎ 得
—
例 １求 图 １ａ 所 示 电路 中的 电流 ｉ ． （） ２ 。
解 ： 图 １ａ 把 （ ）电路 中的控制 量 ｕ 转移 到 尺 支路 的 ２
＋ 一 Ｉ
．一 丝 一
— Ｒ
） 上 ［ ＋ 口 ｕ ＜
。
一
电流 ｉ 让 ｉ 为新 的控 制量 。 Ｒ 两端 的 电压为 ｕ 则 ２ ， ２ 作 设 ２ ，
关键词 － 受控 源 控 制量 转移
１ 问题的 提 出 ． 随着 电子 技术 的发 展 ， 受控 源 电路 的分 析 日益 重 含
如 图 ２ 示 网络含有一个 电压 控制 电压源 和若干 独 所
立源 ， 可以将控制量从 Ｕ 转移到某一支路的电流 ‘ 。
要。 对于含受 控 源 的 线 性 网 络进 行 等效 变换 时 ， 般 的 一 文献都 明确指 出 了在 变 换 过 程 中 与控 制 量 唯一 有 关 的 元件不 能参与 等 效 交换 ， 免在 变 换 前 后 ， 以 因控 制 量 发 生 变化而 得出错 误结果 。 但有 时在 电路 的变 换过 程 中要 做 到这一 点却相 当 困难 。 如求 图 １ａ 电路 中的支路 电流 （） ｉ时 ， 与控制 量唯 一有 关 的元件 Ｒ 划分 在外 电路 中 ， ２ 若 】 该 电路就 不能进 行 等效变 换 。 如果 等效成 图 １ｂ 所示 的 （）
果能用某 一支 路 的 电 压 或 电 流来 表 示 原 来作 为控 制 量 的电压或 电流 ， 么控 制 量 就 可 以 转移 到 该 支 路 中去 ， 那
一
旦转 移 了控 制量 ， 来含 受控 源 的那 部 分 网络 就可 以 原
利用 各种变换 进行 化简 。
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对含受控源电路教学方法的探讨
受控源电路是电子电路中非常重要的一种电路形式，不仅在理论分析中起到重要作用，也广泛应用于实际电路中。
但由于其较为抽象的特点和较高的数学要求，对于学生而言较
为困难，在教学过程中需要采用一些有效的方法来帮助学生加深理解，提高学习效果。
本
文将探讨一些含受控源电路教学方法的具体实践。
一、灵活运用多媒体教学手段
多媒体教学手段在现今教学中已经越来越得到了认可，特别是在教授受控源电路时更
是应用的十分广泛，其具体方法有以下几种：
1.动态展示电路图
使用PPT或教学软件，在展示电路图时使用动态图像及动画效果来进行演示，特别是
在含有受控元件的电路中，可以更加直观的向学生传达电路工作原理，让学生更容易理解。
2.仿真模拟演示
仿真模拟软件如Multisim可以通过电子元件的选择和连接，进行复杂电路的仿真分析。
这种方法可以帮助学生更好地理解电路中的受控源作用，并可以实时调整电路参数，
实现电路实际工作情况的模拟。
3.实验演示
实验演示可以让学生更加感性地理解电路工作原理。
例如，通过测量电路电压、电流
等参数，探究电路性质，并通过实验发现负反馈对电路稳定性的作用。
二、渐进式教学
受控源电路的数学化表达较为复杂，对学生的数学素养要求较高。
为使学生更好地掌
握理论知识，可以采用渐进式教学的方式，具体方法如下：
1.线性电路基础教学
在教授受控源电路之前，需要先讲解线性电路的基础知识，例如欧姆定律、基尔霍夫
定律、电阻电压电流关系等。
为了保证学生能够熟练掌握这些知识，可以采用案例分析或
实验教学等方式，让学生更好地理解实际电路中的基础概念，打下坚实的理论基础。
2.受控元件基础教学
在学生掌握线性电路基础知识后，可以逐步教授受控元件的工作原理、特点和应用。
例如，可以分析基本电路中电压控制元件（如BJT）以及电流控制元件（如FET）的特点，并使用多种案例展示其工作原理，让学生能够较为深入地理解电路中受控元件的作用。
在学生熟悉受控元件的基本原理后，可以开始进行含受控源电路的教学。
可以通过教
学软件、仿真模拟软件等辅助工具，逐步讲解含受控源电路的基本原理、公式和特点，并
使用多种实例让学生体会电路的实际应用情况。
在演示实例时，需要注重讲解各种电路参
数的含义和调整方法，使学生了解其影响和变化规律。
三、问题导向教学
问题导向教学是一种以问题为导向、以问题解决为目标的教学模式，这种模式主要通
过研究实际问题的解决方法，从而促使学生对知识的深入理解。
在含受控源电路的教学中，可以采用问题导向式的教学方式，让学生学会从实际问题出发，发现问题本质并找到解决
方法。
具体方法如下：
1.选取实际问题
选取一些具有实际意义的、且涉及到受控源电路的问题。
例如，探究信号放大器、数
字调制电路在通信系统中的应用，或者分析受控源电路在功率放大器、逆变器等实际电路
中的作用和性能等。
2.实际操作
在深入分析问题后，带领学生实际操作电路，让学生通过实验操作切实感受电路中的
知识点，从而观察电路中各个参数的变化情况。
3.碰到问题
在学生实际操作中，会遇到各种问题，可以鼓励学生对问题进行剖析、提出解决方案。
通过讨论和探索，孩子们为自己的问题找到了解决方案应该感到自豪，这能很好地增强他
们的自信心和独立思考能力。
四、项目实践
项目实践是一种能够增强学生动手能力和掌握实际应用技能的教学方式，也可以在受
控源电路的教学中进行实施。
学生可以根据所学知识的实际应用情况，设计并制作一些电
子电路，例如制作单管电压指示电路、D类功率放大器等，通过实际制作的过程，让学生
更深入地了解受控源电路的工作原理和应用技能。
这样的教学方式有助于激发学生学习兴趣，更好地掌握实践技能。
以上是对含受控源电路教学方法的探讨，教学实践中应根据学生特点及所在学校情况
进行适当调整和改进。
综合运用多媒体教学、渐进式教学、问题导向教学和项目实践等多
种方法，可以提高学生的学习效果和思维创新能力，在教学中取得更加优异的成绩。