实验三电源的等效变换

1、欢迎同学们欢迎同学们到到电子电工实验中心实验电子电工实验中心实验 电流源电流源 电流源是电压源以外的另一种形式的电源，电流源是电压源以外的另一种形式的电源，它可产生一个电流提供给外电路。它可产生一个电流提供给外电路。 理想电流源理想电流源 实际电流源实际电流源 实际电流源与实际电压源的等效变换实际电流源与实际电压源的等效变换实验三实验三 电源的等效变换电源的等效变换 p83一、理想电流源：一、理想电流源：具有两个基本特性具有两个基本特性 第一、电流是恒值的，或是一定的时间函数，与第一、电流是恒值的，或是一定的时间函数，与其负载大小无关；其负载大小无关； 第二、不能由它本身决定，而是由其联接的外

2、电第二、不能由它本身决定，而是由其联接的外电路确定。路确定。理想电流源理想电流源iis0(ma)rs()伏安特性伏安特性可看作并上内阻可看作并上内阻 r为无穷大为无穷大iisu+-r模型模型u二、二、实际电流源实际电流源 实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻r并并联的电路模型来表示（理想电流源并联的内阻联的电路模型来表示（理想电流源并联的内阻r为无为无穷大）。穷大）。伏安特性伏安特性iis0rs()(ma)实际电流源实际电流源内阻内阻r为有阻值为有阻值iisu+-r模型模型u按自已的测试数据绘制按自已的测试数据绘制三三、电源的等效变换：、电源的等效变

3、换： 一个实际的电源就其外部特性而言一个实际的电源就其外部特性而言,可看成一个电压源可看成一个电压源,也可以看成是一个电也可以看成是一个电流流源。这可以证明如下：源。这可以证明如下： 设有一个电压源和一个电流源分别与设有一个电压源和一个电流源分别与相同的外电阻联接相同的外电阻联接，如下图所示：对于如下图所示：对于图图中中两种电源形式两种电源形式,只要满足以下关系：只要满足以下关系： is=usrs rs=rs 则有：则有：i= u= 一一、 理想电流源伏安特性的测试理想电流源伏安特性的测试 调节电位器调节电位器re ，使电流，使电流ic =10ma，调节负载，调节负载rl，测出电流填入表中。，

4、测出电流填入表中。电位器电位器rl() 150 200 250 300 350 400 450 数字万用表数字万用表 ic (ma) (a) 理想电流源实验电路理想电流源实验电路 ma1004701501k15v3v+-rrlilice ebce等效等效9013隨隨意意设设置置 内阻内阻无穷大无穷大 (b) 等效电路等效电路irclilr1r2reu1u2不实际测量，可选做。表表1 理想电流源数据记录表理想电流源数据记录表 黄底色中电路为理想电流源，由共基极三极管放大电路构成。黄底色中电路为理想电流源，由共基极三极管放大电路构成。3v为工作电为工作电压，压，15v为放大电压。为放大电压。 工作

5、原理：调节工作原理：调节re使三极管使三极管be间加上正向电压，在三间加上正向电压，在三极管极管ce间产生电流，并控制其大小，形成理想电流源，不随负载变化而变化。间产生电流，并控制其大小，形成理想电流源，不随负载变化而变化。 r1为保护电阻。为保护电阻。当当re调节为调节为0时，时，不使不使3v电压加到三电压加到三极管极管be间，造成三间，造成三极管损坏。极管损坏。二二、实际电流源外特性的测定、实际电流源外特性的测定(按方法进行按方法进行) 电位器电位器rl() 200 300 400 500 600 实际测量值实际测量值rl() 数字万用表数字万用表il(ma) iricll1501k (b

6、)等效电路等效电路电流表位置电流表位置ma1004701501k15v3v+-rrlilmaic(a)实际电流源实验电路实际电流源实验电路 bec等效等效內阻內阻保证保证10ma电流电流r1r3u2u1re表表2 实际电流源数据记录表实际电流源数据记录表计算值计算值il，按等效电，按等效电路路r3内阻和内阻和rl负载并负载并联分流计算。联分流计算。il= icr3/(r3+ rl)三、电压源等效电路的测定三、电压源等效电路的测定 等效电压源电压等效电压源电压us可由公式可由公式us=icrs=0.01150=1.5v，rs=150时计时计算得出，从而可以计算出算得出，从而可以计算出il实际电实

7、际电压压源源实际电流源实际电流源三三种比较种比较：当当 内阻内阻=0 內阻內阻= 內阻內阻=內阻內阻rl1k电位器电位器rl() 200 300 400 500 600 实际测量值实际测量值rl()计算值计算值il(ma) 表表3 实际电压源数据记录表实际电压源数据记录表计算值计算值il，按，按uc等于等于us，串联计算电流。，串联计算电流。il= uc/(rs+ rl)电电流流源源符符号号电电压压源源符符号号內阻內阻rs150內阻內阻150ucicilil实际电实际电压压源源实际电流源实际电流源rl1krl1kma实验三实验三 电源的等效变换电源的等效变换实验板电路实验板电路u1 =3v1ku2 =15ve100+150150-b+-icilc10断开断开断开断开断开断开断开断开r1r2r3470rerlr4所有的开关全部闭合是实际电流源电路所有的开关全部闭合是实际电流源电路实验三实验三 电源的等效变换电源的等效变换实验板电路实验板电路1kus = uc = 1.5v150断开断开断开断开r3rlma+-aabb 去掉所有电路，只留下去掉所有电路，只留下r3和和rl的