关于含受控源电路的分析方法与总结

关于含受控源电路的分析方法的研究与创新

摘要：本文介绍了有关受控源的基本概念，分析了实际电子器件与受控源之间的关系，通过实例,阐述受控源电路的特点及基本分析原则以及方法，并根据它的双重特性即电阻性和电源性，分析含受控源电路中应注意的问题。

关键词：电路基础；受控源电路；独立源

一、受控源的概念

受控源：受控源是一种用来表示一条支路和另一条支路之间存在耦合关系的电路模型。受控源根据控制量的不同分为四种：V C C S （电压控制电流源），CCCS （电流控制电流源），VCVS （电压控制电压源），CCVS （电流控制电压源）。受控源在线性电路分析中不同于独立电源，受控源具有双重特性：电源特性、电阻特性。当受控源两端电压与流经受控源的电流成非关联方向时，表现电源特性；而当当受控源两端电压与流经受控源的电流成关联方向时，则表现出了电阻性质。

二、受控源的两种性质

I 、受控源的电源性

对于一个元件是否具有电源的性质,可从该元件在电路中是吸收功率还是提供功率来确定。现取四种受控源中的一种- VCCS 来论述。

如图所示,进入受控源电路入口端和出口端的瞬时功率分别为:

)()()()(2211t i t u P t i t u P o i *=*=

故因此进入受控源两端的总功率为: )()()()(2211t i t u t i t u P t *+*=

对于任何一种理想受控源的输入端而言, i P 恒为零,所以:

L t R t i t i t u P *-=*+=)()()(2

222

上式可以说明任何瞬时进入受控源的功率恒为负值,所以受控源具有电源的特性。 II 、受控源的电阻性

由文献[1],用下列数学方程表述受控源的特征:

VCCS: c s gu i =

CCVS: c s ri u =

CCCS: c s i i β=

VCVS: c s u u α=

从VCCS 和CCVS 两种类型的方程看,它们的电压电流关系,实际上代表线性电阻元件的伏安关系,如果不考虑它们的能量转换特点,受控源就相当于一个电阻,如CCVS 的电阻就是r ,VCCS 的电阻就是1 / g ;从CCCS 和VCVS 两种类型看,当输入端控制量为零时,输出端的受控量也随之为零,这也只有电阻元件才具有这种性质,即受控源可以被看作电阻元件。但是,这里的受控源具有电阻性质,并非说受控源自身是电阻,而是从输入与输出量的整个关系得出的一种“概念性”电阻性质。

三、受控源的特点及分析原则

掌握独立源和受控源的区别及受控源的特点是正确分析受控源电路的关键。独立电源在电路中起着“激励”的作用，是实际电路中电能量或电信号“源泉”的理想化模型，而受控源是非独立源，是描述电子器件中某支路对另一支路控制作用的理想化模型，它由电子器件抽象而来，它本身不直接起激励作用。受控源的特点：（1） 当控制量消失或等于零时，受控电源的电压或电流也将为零。（2） 受控源是非独立源，它不能单独作为电路的激励。只有在电路已经被独立源激励，控制电压或控制电流已经建立，受控源的输出端才有一定的输出电压或电流。（3） 受控源在接入电路时，其四个端子可以作不同的联接。由于表征受控源的方程是以电压电流为变量的代数方程，所以，受控源也可以看作是电阻元件，受控源是兼“有源性”和“电阻性”双重特性的元件。（4） 作为一个二端口元件，受控源有两个端口。但由于控制口的功率为零，它不是开路就是短路，所以在电路图中，不一定要专门画出控制口，只要在控制支路中表明控制量即可。分析受控源电路的原则是：电路的基本定理和各种分析计算方法仍可使用，将受控源与独立源同样对待，只是在列方程时必须增加一个受控源关系式。

四、含受控源电路改进分析方法

1.受控源的控制量和受控源在同一支路时

受控源的控制量和受控量在同一支路时，该受控源的端电压与电流之间成线性比例关系，这时，受控源将表现为电阻性，并可直接可用一只电阻等效替代，电阻大小为:R=U/I 。但与普通电阻不同的是它的阻值可能为负值，并且对外提供功率，但该功率不是由本电路中的独立电源提供，而是由其它电源提供。等效之后，电路内不含受控源，对其分析以及求解就变得很容易。

例如]2[：

易得受控电压源的等效电阻R=3I/(I-0.5I)=6Ω

则电路可等效为

由于电流平分,易得电路等效如图

此时求I变得异常简单

I=19*4/((11∥11) +4)=8

2.受控源的控制量和受控源不在同一支路时

当受控源的控制量在网络中其它支路时，首先找出控制量和受控电压源的电流之间或控制量和受控电流源端电压之间的关系，再将受控源等效成电压源和电阻的串联组合形式，然后进一步求解。

其中U’=2I

对回路列写KVL方程：6-8I+6I’+2I=0

得：I=1+I’

则U’=2I=2+2I’

即U’’=2V R’=2Ω

可见受控电压源可用U’’=2V的电压源与R’=2Ω的电阻来等效代替

等效替代后的网络不含受控源，利用电源等效变换求出结果

五、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。

参考文献：

[1]陈希有.<<电路理论基础>> (第三版).高等教育出版社 P22-23

[2]陈希有.<<电路理论基础>> (第三版).高等教育出版社 P62 2.8（b）

线性电路分析中受控电源的等效方法

线性电路分析中受控电源的等效方法 摘 要：利用等效变换把受控源支路等效为电阻或电阻与独立电压源串联组合 求解含有受控源的现行电路。 关键词：受控电源；等效变换；独立电源 前言： 在求解含有受控源的线性电路中，存在着很大的局限性．下面就此问题作进一步的探讨． 受控源支路的电压或电流受其他支路电压、电流的控制．受控源又间接地影响着电路中的响应．因此，不同支路的网络变量间除了拓扑关系外，又增加了新的约束关系，从而使分析计算复杂化．如何揭示受控源隐藏的电路性质，这对简化受控源的计算是非常重要的．本文在对受控源的电路性质进行系统分析的基础上，给出了含受控源的线性电路的等效计算方法． 正文：根据受控源的控制量所在支路的位置不同，分别采取如下3种等效变换法． 1. 1. 当电流控制型的受控电压源的控制电流就是该受控电压源支路的电流、 或当电压控制型的受控电流源的控制电压就是该受控电流源支路两端的电压时，该受控源的端电压与电流之间就成线性比例关系，其比值就是该受控源的控制系数．因此，可采用置换定理，将受控源置换为一电阻，再进一步等效化简． 例1-1：如图求解图a 中所示电路的入端电阻R AB ． + _R 2u 1 R 1 -u A B i gu 1a + 解：首先，将电压控制型的受控电流源gu 1与R 1并联的诺顿支路等效变化成电压控制型的受控电压源gu 1R 1与电阻R 1串联的等效戴维南支路，如图b 所示．在电阻R 1与电阻R 2串联化简之前，应将受控电压源的控制电压转换为端口电流i ，即u 1＝－R 2i ．然后，将由电压u 1控制的电压控制型受控电压源gu 1R 1转化为电流控制型的受控电压源－gR 1R 2i ，如图c 所示．由图c 可知，由于该电流控制型的受控电压源的控制电流i 就是该受控电压源支路的电流，因此，可最终将该电流控制型的受控电压源简化成一个电阻，其阻值为－gR 1R 2．这样，该一端口网络的入 端电阻R AB ＝R 1＋R 2－gR 1R 2．

受控源的电路符号及特性与独立源有相似之处

电路理论中,戴维南定理有着相当重要的地位。但对含受控源的电路求其载维南等效电阻时,难度较大。传统的方法是利用端口的伏安关系外加电压源求输入电流或外加电流源求端口电压,或者是求端口的开路电压和短路电流,利用它们的比值来确定输入电阻。这些方法都显得较繁,主要是因为处理含受控源的电路时,因受控源的控制量为未知数使求解量增多,另外,对初学者来说,受控源的概念不易理解。一般情况下,可以用一种较为简单、易懂的方法求解。本文称其为“求受控源电阻法”。 因为受控源也表现出电阻性,可将其当作电阻元件,先求出其阻值,然后利用大家熟悉的电阻的串、并联公式求整个二端网络的戴维南等效电阻,就会使整个求解过程简单、明了。具体做法为:1 假设受控源的控制量x=1;2 设法求出流过受控电压源的电流或受控电流源两端的电压;3 利用电压和电流的比值,确定受控源的电阻值; 4 由电阻的串、并联公式求无源二端网络的戴维南等效电阻即输入电阻。 例1。电路如图一,求输入电阻Rab(电阻单位为欧姆)。 图1 收稿日期:1998-11-26 解:本例含电压控制的电流源,所以要设法求出受控源两端的电压。设控制量V1=1V,则受控源相当于1.5A的电流源。 ∴I1=V1 2 =0.5A I2=I1+1.5V1=2A 受控源两端的电压为:V=3I2=6V 所以,受控源的阻值为: R′=-V1.5 =-4Ω ∴Rab=〔(R′∥3)+(1+2)〕∥10∥2 =1.5Ω 如果电路电阻有△形或丫形连接的情况。求出受控源的阻值后,不能直接由串、并联公式求戴维南等效电阻,可将△形或丫形电阻等效互换后,再进行串并联。 例2,求图二电路从ab端看入的输入电阻Ri(电阻单位为欧姆。 )图2 解:本例含电压控制的电压源,设法求出流过受控源的电流。设控制量Vx=1V,则受控电压源电压为3V。由节点法列方程:(14+14+12)V1-14V2-1 4V3=3/2-14V1+(14+14+12)V2-12V3 =0V2-V3=1 解方程得V1=1V所以,流过受控源电流:I=V1-3 2 =-1A受控源电阻:R’= 3Vx

《实验分析报告》受控源

《实验报告》受控源

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大连东软信息学院 学生实验报告 课程名称：_电路分析_________ 专业班级：_微电子14001班 _ 姓名：___刘盛意_,殷俊______ _ 学号：_14160600105，14160600119_____ 2014--2015 学年第 2 学期

实验报告注意事项 1. 课前必须认真预习实验，认真书写预习报告，了解实验步骤，未预习或预习 达不到要求的学生不准参加实验； 2. 实验完毕，必须将结果交实验指导教师进行检查，并将计算机正常关机、将 仪器设备、用具及椅子等整理好，方可离开实验室； 3. 按照实验要求书写实验报告，条理清晰，数据准确； 4. 当实验报告写错后，不能撕毁，请在相连的实验报告纸上重写； 5.实验报告严禁抄袭，如发现抄袭实验报告的情况，则抄袭者与被抄袭者该次 实验以0分计； 6. 无故缺实验者，按学院学籍管理制度进行处理； 7. 课程结束后实验报告册上交实验指导教师，并进行考核与存档。

实验项目(受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验) —预习报告 项目 名称实验一受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验 实验 目的 及 要求 l.学习使用基本电学仪器及线路连接方法。 2.掌握测量电学元件伏安特性曲线的基本方法及一种消除线路误差的方法。 3.学习根据仪表等级正确记录有效数字及计算仪表误差。 100mA量程，0.5级电流表最大允许误差mA 5 . % 5 . mA 100= ? = ? m x，应读到小数点后1位，如42.3(mA) 3V量程，0.5级电压表最大允许误差V 015 . % 5 . V 3= ? = ? m V，应读到小数点后2位，如2.36(V) 4．了解用运算放大器组成四种类型受控源的线路原理。 5．测试受控源转移特性及负载特性。 实验 内容 及 原理 1、运算放大器（简称运放）的电路符号及其等效电路如图A所示。运算放大 器是一个有源三端器件，它有两个输入端和一个输出端，若信号从“+”端输入， 则输出信号与输入信号相位相同，故称为同相输入端，若信号从“-”端输入，则 输出信号与输入信号相位相反，故称为反相输入端。运算放大器的输出电压为： U O =A O （U P -U n ） 其中A O 是运放的开环电压放大倍数，在理想情况下，A O 与运放的输入电阻R 1均为无穷大，因此有 U P =U n i P =U P /R iP =0 i n =U n /R in =0 这说明理想运放具有下列三大特征: （1）运放的“+”端与“-”端电位相等，通常称为“虚短路”。 （2）运放输入端电流为零，即其输入电阻为无穷大。 （3）运放的输出电阻为零。 以上三个重要的性质是分析所有具有运放网络的重要依据，要使运放工作，还须接有正、负直流工作电源（称双电源），有的运放也可用单电源工作。

[电路分析]含受控源二端网络的等效

含受控源二端网络的等效 一、含受控源和电阻的二端网络的等效 思路 当电路中含有受控源时，可以将受控源当作独立源看待，列写二端网络的伏安关系表达式，再补充一个受控源的受控关系表达式，联立求解这两个方程式，得到最简的端钮伏安关系表达式，最后，依据这个伏安表达式画出该二端网络的最简等效电路。 结论 含有受控源和电阻的二端网络可以等效为一个电阻，其等效电阻为 二、含受控源、电阻和独立源的二端网络的等效 结论 电路中含有受控源、电阻和独立源的二端网络，可以等效成有伴电压源或有伴电流源。 例 2.5-1 求图 2.5-1 （ a ）所示二端网络的最简等效电路。 解：由图 2.5-2 （ a ）可知， 则 （ 1 ） （ 2 ）

（ 3 ） 由（ 3 ）又可得到 （ 4 ） 由（ 3 ）、（ 4 ）式得到最简等效电路，如图 2.5-1 （ b ）、（ c ）所示。 例 2.5-2 电路如图 2.5-2 （ a ）所示，求 4A 电流源发出的功率。 解：欲求 4A 电流源发出的功率，只要求得 4A 电流源两端的电压即可。对电路作分解，如图 2.5-2 （ b ）。 在图 2.5-2 （ b ）中，回路①的 KVL 方程为 6I ＋ 4I1=10 （ 1 ） 又 I1=I ＋ I0 （ 2 ） 把（ 2 ）式代入（ 1 ）式，得 10I ＋ 4I0=10 所以， I=1 － 0.4I0 （ 3 ） 又 U= － 10I － 6I ＋ 10= － 16I ＋ 10 （ 4 ）

U= － 16 ＋ 6.4I0 ＋ 10=6.4I0 － 6 (5) 由 (5) 式画出等效电路，如图 2.5-2 （ c ）所示。所以，6 － 6.4 × 4 ＋ U=0 4A 电流源两端的电压为 U=19.6V 4A 电流源发出的功率为 P=4U=4 × 19.6=78.4W

线性电路分析中受控电源的等效方法

线性电路分析中受控电源的等效方法 摘要：利用等效变换把受控源支路等效为电阻或电阻与独立电压源串联组合求解含有受控源的现行电路。 关键词 ：受控电源；等效变换；独立电源 前言： 在求解含有受控源的线性电路中，存在着很大的局限性．下面就此问题作进一步的探讨． 受控源支路的电压或电流受其他支路电压、电流的控制．受控源又间接地影响着电路中的响应．因此，不同支路的网络变量间除了拓扑关系外，又增加了新的约束关系，从而使分析计算复杂化．如何揭示受控源隐藏的电路性质，这对简化受控源的计算是非常重要的．本文在对受控源的电路性质进行系统分析的基础上，给出了含受控源的线性电路的等效计算方法． 正文：根据受控源的控制量所在支路的位置不同，分别采取如下3种等效变换法． 1. 1.当电流控制型的受控电压源的控制电流就是该受控电压源支路的电流、 或当电压控制型的受控电流源的控制电压就是该受控电流源支路两端的电压时，该受控源的端电压与电流之间就成线性比例关系，其比值就是该受控源的控制系数．因此，可采用置换定理，将受控源置换为一电阻，再进一步等效化简． 例1-1：如图求解图a中所示电路的入端电阻R AB． - B a + 解：首先，将电压控制型的受控电流源gu 1与R 1 并联的诺顿支路等效变化成电压 控制型的受控电压源gu 1R 1 与电阻R 1 串联的等效戴维南支路，如图b所示．在电 阻R 1与电阻R 2 串联化简之前，应将受控电压源的控制电压转换为端口电流i，即 u 1＝－R 2 i．然后，将由电压u 1 控制的电压控制型受控电压源gu 1 R 1 转化为电流控 制型的受控电压源－gR 1R 2 i，如图c所示．由图c可知，由于该电流控制型的受 控电压源的控制电流i就是该受控电压源支路的电流，因此，可最终将该电流控 制型的受控电压源简化成一个电阻，其阻值为－gR 1R 2 ．这样，该一端口网络的入 端电阻R AB＝R 1＋R 2 －gR 1 R 2 ．

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=0 Un3=－5I 增补方程： I=－2Un2 U=－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。 ◆受控源控制量的等效变换法 教材中教授的是受控电压源与受控电流源之间的等效变换，实际上受控源的控制量在一定条件下也可以进行等效变换，恰当运用可简化解题过程。通过求解例1电路说明： 对受控源的控制量I用2S电阻两端的电压U进行变换，即I=2U，得到如图6所示电路， 只需对节点2列KCL方程： (10U-U)+2(5-U)-2U=0 可求得U=-2V，与例1结果一致，但求解过程大大简化。

受控源的研究实验报告

受控源的研究实验报告 一、实验目的： 1. 获得运算放大器的感性认识，了解由运算放大器组成各类受控源的原理和方法，理解受控源的实际意义。 2. 掌握受控源特性的测量方法。通过测试受控源的外特性及其转移参数，进一步理解受控源的物理概念，加深对受控源的认识和理解。 二、实验原理： 1、运算放大器的基本原理（在上一次实验中已经介绍了，本次再补充说明一下） 运算放大器是一种有源二端口元件，图3-1是理想运算放大器的模型及其电路符号。 它有两个输入端，一个输出端和一个对输入、输出信号的参考地线端。信号从“－”端输入时，其输出信号U0与输入信号反相，故称“－”端为反相输入端；信号从“＋” 端输入时，其输出信号U0与输入信号同相，故称“＋”端为同相输入端。U0为输出端的对地电压，AO是运放的开环电压放大倍数，在理想情况下，AO和输入电阻Ri均为无穷大，而输出电阻RO为零。 理想运算放大器的电路模型为一个受控源，它具有以下重要的性质：当输出端与反相输入端“－”之间接入电阻等元件时，形成负反馈。这时，“－”端和“＋”端是等电位的，称为“虚短”，若其中一个输入端接地，另一输入端虽然未接地，但其电位也为0，称它为“虚地”；理想运算放大器的输入端电流约等于0。上述性质是简化分析含有运算放大器电路的重要依据。 本实验将研究由运算放大器组成的4种受控源电路的特性，选用LM741型或LM324型的集成运算放大器。LM741运算放大器的引脚功能如图3-2所示。

2、由运算放大器构成四种受控源的原理 （1）电压控制电压源（VCVS） 上图电路是由运算放大器构成的电压控制电压源，图中是反馈电阻，是负载电阻。因为 ，且 所以， 又因为

关于含受控源电路的分析方法与总结

关于含受控源电路的分析方法的研究与创新 摘要：本文介绍了有关受控源的基本概念，分析了实际电子器件与受控源之间的关系，通过实例,阐述受控源电路的特点及基本分析原则以及方法，并根据它的双重特性即电阻性和电源性，分析含受控源电路中应注意的问题。 关键词：电路基础；受控源电路；独立源 一、受控源的概念 受控源：受控源是一种用来表示一条支路和另一条支路之间存在耦合关系的电路模型。受控源根据控制量的不同分为四种：V C C S （电压控制电流源），CCCS （电流控制电流源），VCVS （电压控制电压源），CCVS （电流控制电压源）。受控源在线性电路分析中不同于独立电源，受控源具有双重特性：电源特性、电阻特性。当受控源两端电压与流经受控源的电流成非关联方向时，表现电源特性；而当当受控源两端电压与流经受控源的电流成关联方向时，则表现出了电阻性质。 二、受控源的两种性质 I 、受控源的电源性 对于一个元件是否具有电源的性质,可从该元件在电路中是吸收功率还是提供功率来确定。现取四种受控源中的一种- VCCS 来论述。 如图所示,进入受控源电路入口端和出口端的瞬时功率分别为: )()()()(2211t i t u P t i t u P o i *=*= 故因此进入受控源两端的总功率为: )()()()(2211t i t u t i t u P t *+*= 对于任何一种理想受控源的输入端而言, i P 恒为零,所以: L t R t i t i t u P *-=*+=)()()(2 222 上式可以说明任何瞬时进入受控源的功率恒为负值,所以受控源具有电源的特性。 II 、受控源的电阻性 由文献[1],用下列数学方程表述受控源的特征:

带有受控源电路仿真设计

含有受控源电路的功率测量 一.课程设计目的 1.了解受控源的原理； 2.学会处理含有受控源电路的计算方法； 3.掌握功率的测量与计算方法。 4.熟练仿真软件的使用。 二.设计原理分析 受控源是一种电路模型，实际存在的一种器件，如晶体管、运算放大器、变压器等，他们的电特性可用含受控源的电路模型来模拟。受控电压源具有电压源的特性，受控电流源具有电流源的特性。区别是，受控源的的电流或电压由控制支路的电流或电压控制，一旦控制量为零，受控量也为零，而且受控源自身不能起激励作用，即当电路中无独立源时就不能产生响应。 100KVL 31020 I I KCL I+=I +I 14V 4I ==4A 1 I =2+5-4=3A P=U I =34=12W I V I -+=Ω??1根据： 求出=2A 受控源两端电压为2=4V 根据： 5两端电压等于受控源两端电压所以所以受控电压源的功率 三.仿真实验电路搭建与测试 根据理论分析搭建具体的仿真实验电路如图1-1、图1-2所示。

图1-1含受控源电路及仪表连接图 图中仪表显示电压U=4V，电流I=2A,与计算值相等。 图1-2. XWM1显示的受控电压源功率读数 瓦特计显示受控源功率为12W，与计算值相同。 四.结论分析 1.仿真实验的结果与计算值相同且无误差。 2.受控源的的电流或电压由控制支路的电流或电压控制。 五.思考与总结 通过本此实验，我加深了对含有受控源电路的一般分析方法的认识。在含有受控源的电路应先将受控源当成独立电源，按仅含电阻和独立电源电路根据基尔霍夫定理列写KVL和KCL方程。在实际学习中应掌握不同的分析电路的方法，做到具体问题具体分析。

受控源的电路分析

受控源的电路分析 电信132班33张世东【实验目的】 1.了解用运算放大器组成四种类型受控源(VCVS、VCCS、CCVS、CCCS)的线路原理 2.测试受控源转移特性及负载特性 【实验设备和材料】 1.计算机及Mulitisim7.0电子仿真软件。 2.KHDL-1型电路实验箱。 3.MF-500型万用表，数字万用表。 【实验原理】 VCVS U1 + _ U2 + _ μu1 _ + U1 VCCS g m u1 (a) (b) CCVS r m i1_ + U2 CCCS ai1 (c) (d) （1）压控电压源（VCVS）如图1所示

Un Up U1 R 1 R 2 R U 2 10K 10K + _ + _ 图1 由于运放的输入“虚短”路特性，即 1u u u n p == 所以有 2 122R u R u i n == 又因运放内阻为∞，有21i i = 因此12 1212121222112)1()()(u R R R R R u R R i R i R i u +=+= +=+= 即运放的输出电压2u 只受输入电压1u 的控制而与负载L R 大小无关，电路模型如图（a ）所示。 转移电压比 2 1121R R u u +== μ μ为无量纲，又称为电压放大系数。这里的输入、输出有公共接地点，这种联接方式称为 共地联接。 （2）压控电流源（VCCS ） 将图2的1R 看成一个负载电阻L R ，如图2所示，即成为压控电流源VCCS 。 U p U n U 1 R 1K R L U 2I L I R +_ + _ 图2

此时，运放的输出电流 R u R u i i n R L 1 == =。即运放的输出电流L i 只受输入电压1u 的控制，与负载L R 大小无关。电路模型如图（b ）所示。 转移电导 )(11s R u i g L m == 这里的输入、输出无公共接地点，这种联接方式称为浮地联接 （３） 流控电压源（CCVS ） 如图3所示 由于运放的“+”端接地，所以0=p u ，“—”端电压n u 也为零，此时运放的“—”端称为虚接地点。显然，流过电阻R 的电流1i 就等于网络的输入电流S i 。 此时，运放的输出电压R i i u S R -=-=12，即输出电压2u 只受输入电流S i 的控制，与负载L R 大小无关，电路模型如图（c ）所示。 转移电阻 )(2 Ω-== R i u r s m ，此电路为共地联接。 R R L U 2i s Un Up +_ i 1i L 图3 （４） 流控电流源（CCCS ） 如图4所示

含受控源的分析方法研究

学号：20095044021 学院物理电子工程学院 专业电子科学技术 年级0 9级 姓名李鹏 论文（设计）题目含受控源电路的分析方法研究 指导教师孙秋菊职称讲师 2010 年 5 月 15 日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1 受控源的概念 (1) 2 受控源电路的一般处理方法 (1) 2.1 当作独立电源处理 (1) 2.2 当做电阻处理 (3) 3 含受控源电路的等效转换 (4) 4 结论 (4) 参考文献 (5)

含受控源电路的分析方法研究 学生姓名：李鹏学号：20095044021 院系：物理电子工程学院专业：电子科学与技术 指导老师：孙秋菊职称：助教 摘要：本文介绍了受控源的概念，分析了实际电子器件与受控源之间的关系，并通过实例阐述含受控源电路分析的方法，及含受控源电路分析会涉及到的等效变换和处理方法。 关键词：受控源；分析方法；回路法；结点法；等效变换. Abstract: The essay introduces the concept of controlled source, and analyses relationships between the actual electronic devices and controlled sources, then explains the method of the analysis of the electrical circuit containing controlled source. And the analysis of the electrical circuit containing controlled source involve the equivalent transformation and the processing method. Key words：The controlled sources;The analytical method;The methods of the loops;Node analysis;The equivalent transformation. 1、受控源的概念 受控源：电路中某一支路的电压或电流受其它支路电压或电流的控制，这一支路称受控源。根据控制量和被控制量的不同，受控源有四种类型，分别为：电流控制电流源（CCCS），电压控制电流源（VCCS），电流控制电压源（CCVS），电压控制电压源（VCVS）。受控源在线性电路分析中不同于独立电源，受控源具有双重特性：电源特性、电阻特性。当受控源两端电压与流经受控源的电流成非关联方向时，表现电源特性；当受控源两端电压与流经受控源的电流成关联方向时，表现为电阻特性。由于受控源的多样性和特殊性，在电路分析中受控源的电路求解往往比不含受控源的求解要困难。针对含有受控源的电路中受控源的等效变换和处理方法进行讨论。 2、受控源电路的一般处理方法 2.1、当作独立电源处理 2.1.1、当采用回路法分析电路 当采用回路法分析电路时将受控源当做独立电压源，列写KVL方程，然后依

含受控源的电路分析

2－5 含受控源的电路分析 在电子电路中广泛使用各种晶体管、运算放大器等多端器件。这些多端器件的某些端钮的电压或电流受到另一些端钮电压或电流的控制。为了模拟多端器件各电压、电流间的这种耦合关系，需要定义一些多端电路元件(模型)。 本节介绍的受控源是一种非常有用的电路元件，常用 来模拟含晶体管、运算放大器等多端器件的电子电路。从 事电子、通信类专业的工作人员，应掌握含受控源的电路 分析。

、受控源 受控源又称为非独立源。一般来说，一条支路的电压或电流受本支路以外的其它因素控制时统称为受控源。受控源由两条支路组成，其第一条支路是控制支路，呈开路或短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电流源，其电压或电流的量值受第一条支路电压或电流的控制。 受控源可以分成四种类型，分别称为电流控制的电压源(CCVS)，电压控制的电流源(VCCS)，电流控制的电流源(CCCS)和电压控制的电压源(VCVS),如下图所示。

)312( 01 21-???==ri u u ) 322( 0121-???==gu i i ) 332( 0121-???==i i u α)342( 01 21-???==u u i μ每种受控源由两个线性代数方程来描述： CCVS ：VCCS ：CCCS ：VCVS ：r 具有电阻量纲，称为转移电阻。g 具有电导量纲，称为转移电导。 α无量纲，称为转移电流比。 μ亦无量纲，称为转移电压比。

r、g、α和μ为常量时，它们是时不变双口电阻元件。本书只研究线性时不变受控源，并采用菱形符号来表示受控源(不画出控制支路)，以便与独立电源相区别。 受控源与独立电源的特性完全不同，它们在电路中所起的作用也完全不同。