受控源的电路分析

1、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】 (a) (b) (c) (d)（1）压控电压源（VCVS） 如图1所示 图1由于运放的输入“虚短”路特性，即 所以有 又因运放内阻为，有因此即运放的输出电压只受输入电压的控制而与负载大小无关，电路模型如图（a）所示。 转移电压比 为无量纲，又称为电压放大系数。这里的输

2、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的看成一个负载电阻，如图2所示，即成为压控电流源VCCS。图2 此时，运放的输出电流 。即运放的输出电流只受输入电压的控制，与负载大小无关。电路模型如图（b）所示。 转移电导 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（） 流控电压源（CCVS） 如图3所示 由于运放的“+”端接地，所以，“”端电压也为零，此时运放的“”端称为虚接地点。显然，流过电阻R的电流就等于网络的输入电流。此时，运放的输出电压，即输出电压只受输入电流的控制，与负载大小无关，电路模型如图（c）所示。转移电阻 ，此电路为共地联接。

3、 图3（） 流控电流源（CCCS） 如图4所示 图4即输出电流只受输入电流的控制，与负载大小无关。电路模型如图（d）所示转移电流比 为无量纲，又称为电流放大系数。此电路为浮地联接。【实验内容】1. 实验注意事项（1）实验中，注意运放的输出端不能与地短接，输入电压不得超过10V（2）在用恒流源供电的实验中，不要使恒流源负载开路。（3）受控源部分的“+12V”、“-12V”、”地”三个孔要与“直流稳压源”孔内对应插孔相连。（4）实验表格中给出的测试点仅供参考，测试过程中药保证受控源工作在线性区。同一个表格中，当发现前面的测试数据算出来、g（S）与后面的测试数据算出来的，g（S)相差比较大时，说明此

4、事受控源已工作在非线性区。2.测量时受控源VCCS的转移特性及负载特性定值（1）在KHD=1型电路实验箱上搭建如图4-5所示的实验电路。其中：为可调直流稳压源，取自KHDL=1型电路实验箱左下角直流稳压电源，“输出粗调”旋钮置010V档，先将“输出细调”旋钮逆时针旋到底；将受控源和负载电阻之间串入直流数字哈南表；用可调电阻，取自KHDL-1型电路实验箱右下角可调电阻，是=2k；V用VC890D万用表直流电压20V档测量。（2） 打开KHDK-1型实验箱电源，调节直流稳压电源输出，使其在010V范围内取值，测量及相应,将数据填入表1中。测量值（V）1234567（mA)-0.09-0.2-0.3

5、-0.4-0.5-0.6-0.7理论计算值g（S）-0.09-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7实验计算值g（S）-0.09-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7表1（3）根据表1数据绘制受控源VCCS的转移特性曲线。（k）12345678910（mA)-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19(V)-0.20-0.40-0.59-0.79-0.99-1.19-1.39-1.59-1.79-1.98（4）保持=2V，改变可调电阻旋钮位置，阻值从1k逐渐增加到10k，测量相应的和（用万用表20V档测），将他们填入表2

6、中。表2（5） 根据表2数据绘制受控源VCCS的负载特性曲线，并求出他的转移电导。3. 测量受控源CCVS的转移特性及负载特性定值：（1） 在KHDL-1型电路实验箱上搭建如图6所示实验电路。其中：取自KHDL-1型电路实验箱左下角直流恒流源，“输出粗调”旋置2mA档，先将“输出细调”旋钮逆时针旋到底；电流表用直流数字毫安表2mA档；用万用表直流2V档。（2）固定=2k，调节直流源输出电流，使其在00.5范围内取值，测量相应的值，将它填入表3中。测量值（mA）0.10.20.250.30.350.40.450.5（V）-1.98-3.92-4.99-5.88-6.88-8.04-9.02-9.

7、97理论计算值（k）2020202020202020实验计算值（k）19.819.619.919.619.620.12019.9表3（3） 根据表3数据绘制受控源CCTS的转移特性曲线，并且在其线性部分求出转移电阻。（4） 保持=0.3mA，调节从1k到10k，测量和值，将它们填入表4中。 （k）12345678910（mA)-5.72-2.88-1.92-1.44-1.15-0.96-0.82-0.72-0.64-0.56 (V)-5.8-5.8-5.8-5.8-5.8-5.8-5.8-5.8-5.8-5.8表4（5） 根据表4数据绘制受控源CCVS的负载特性曲线，并求出它的转移电阻。【思考题】1. 若令受控源的控制量极性方向反向，其输出量极性是否发生变化？答：改变控制量的方向，相应激励量也会随之改变。2. 受控源与独立源相比有何异同点？答：不同点：受控源的示数是又其他元器件决定的，而独立源是由自身决定的；相同点：独立源和受控源都是统称电源。都是向外电路提供电能的装置。3. 四种受控源中的、和的意义是什么？如何测得？答：受控源受控系数。是电流控制电压；是电压控制电流；是电流控制电流；是电压控制电压。4. 受控源的输出特性是否适于交流信号？答：控源的输出特性适用于交流信号。受控源与信号种类无关。受控源对外提供的能量，既