电路学习CH1-4(匹配-受控源)

1.6匹配的概念负载的功率与电路的效率p=i2RL=usRs+RL2RL负载RL获得的功率p：电路的效率

η：p=η原电路中电源给出的功率x100%最高效率的条件：Rs/RL趋于零

负载获得最大功率的条件

：dp/dRL=0

usRsRLN1N2i+-11.6匹配的概念负载获得最大功率的条件p=i2RL=uocRo+RL2RL要使p为最大，应使dp/dRL=0，即=u2s(Rs+RL)4dRLdp(Rs+RL)2–2(Rs+RL)RL=u2s(Rs–RL)(Rs+RL)3=0由此可得Rs=RL而由于=d2pdRL2u2s8Rs3–<0所以，Rs=RL是使p最大的条件。usRsRLN1N2i+-21.6匹配的概念最大功率匹配，最大功率传输定理网络满足RL=RS时，负载获得最大功率。称为最大功率匹配条件，最大功率传输定理。匹配时负载获得的最大功率:pmax=u2S4RSuSRS+RL2RLRL=RS=如果负载给定，网络可变，负载获得的最大功率的条件：

RS=0或RS=Rmin31.6匹配的概念例(1)求R获得最大功率时的R

(２)求匹配时的电路效率+2V_11RI(2)PR=12/(4*0.5)=0.5W匹配时，R两端电压为1(1/2)=0.5V故电源电流I=(2-0.5)/1=1.5A电源功率Ps=-2*1.5=-3W电路效率η=0.5/3=16.7%+1V_0.5R解：(1)先求N1的等效电路(电源等效变换)因此R=0.5时,获最大功率41.6受控源受控源和独立源独立源：与其它支路无关的电压源、电流源。（是单口元件）受控源：受其它支路的电流或电压控制的电流源或电压源。（是双口元件）例如：扩音机可以看成是一种受控源。扩音机是扬声器的“电源”，而扩音机的输出又受话筒的控制。话筒扩音机扬声器51.6受控源一受控源的定义和分类该支路与以前学过的独立源不同，它受控于控制支路的开路电压或短路电流。受控源是一种双口元件：（1）控制支路，该支路为开路电压或短路电流；（2）受控支路，该支路为一个电压源或电流源，根据控制支路是电压还是电流，受控支路是电压源，还是电流源，可以将受控源分成４类。61.6受控源一受控源的定义和分类CCCS：电流控制的电流源。VCCS：电压控制的电流源。VCVS：电压控制的电压源。CCVS：电流控制的电压源。受控源的分类：71.6受控源一受控源的定义和分类+u1–+–u1（a）VCVS+u２–+–i1ri1（b）CCVS电压源+u２–i1i1（d）CCCS电流源电流控制型i２gu1+u1–（c）VCCS电压控制型i２81.6受控源受控源的分类。端口电压－电流关系方程描述的是一种转移（transfer）关系。VCVS：CCCS：VCCS：CCVS：+u1–+–u1+u2–i2+–i1ri1+u2–i2gu1+u1–i2+u2–i1i1i2+u2–u2=•u1i2=任意值u2=r•i1i2=任意值i2=g•u1u2=任意值i2=•i1u2=任意值91.6受控源受控源的特性曲线受控电压源特性：若x为电流，则为CCVS特性，若x为电压，则为VCVS特性。受控电流源特性：若x为电流，则为CCCS特性，若x为电压，则为VCCS特性。x=x1x=x2x=x3x=x4u2i2x=x1x=x2x=x3x=x4u2i2101.6受控源二受控源电路的等效变换和求解晶体管的模型化icbeecib晶体管符号ceebibicib晶体管的理想模型运算放大器的模型化ceebibicib晶体管的实际模型RiRo∞+u2–+u1–运放的符号+u2–+u1–RiRo+u1–运放的实际模型+u2–+u1–+u1–运放的理想模型111.6受控源二受控源电路的等效变换和求解受控源的等效互换

受控支路（即电源部分）：类似于独立源的等效互换控制量支路应保持不变+u–RiRo+u–RiRo+u–uRoRiRogu+u–RiRo+guRo–+u–121.6受控源二受控源电路的等效变换和求解例1-5求VCR和最简等效电路+u–+5V–510i2i解：受控源电路形式的变化对受控源进行等效变换：+u–+5V–10i2i5可写出VCR：u=-10i+15i+5=5+5i+u–+5V–10i5+10i–15得最简等效电路：+u–+5V–5i如果控制量在受控支路上，受控源可等效为一个电阻：+10i–ii-10131.6受控源二受控源电路的等效变换和求解例1-6求受控源的功率解：元件合并简化，保留控制量计算i和u,由KCL：由VCR：3i0.9i6A4A918+u–3i0.9i2A62+0.9i=i+u－６得：u=3iu=10Vi=10/3A因此，受控源功率：P=－0.9iu=-30W141.6受控源二受控源电路的等效变换和求解例1-7求输入电阻解：方法一：施加电源法3–6i+33iRi+u––6i+63ii0加u求i0：由KVL：u=6i＋３i(1)或由KCL：-6i+u６i0=i+也可求得i(以u和i0表示)，代入(1)由分流公式63+６i

=i0代入(1)，即可求得u和i0关系u=6i0

因此：ui0Ri==6151.6受控源二受控源电路的等效变换和求解例1-7求