受控电源电路的分析

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。

一、实验目的通过本实验，了解受控源的基本原理，掌握受控源的特性，并学会搭建受控源实验电路，通过实验验证受控源的特性。

二、实验原理受控源是一种非独立源，其电压或电流的量值受其他支路电压或电流的控制。

根据控制方式的不同，受控源分为电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）四种类型。

三、实验器材1. 电源：直流稳压电源2. 运算放大器：uA7413. 电阻：100Ω、1kΩ、10kΩ4. 电位器：10kΩ5. 导线若干6. 万用表：数字式万用表四、实验步骤1. 搭建VCVS实验电路，将运算放大器搭建为电压控制电压源，通过调节电位器改变输入电压，观察输出电压的变化。

2. 搭建VCCS实验电路，将运算放大器搭建为电压控制电流源，通过调节电位器改变输入电压，观察输出电流的变化。

3. 搭建CCVS实验电路，将运算放大器搭建为电流控制电压源，通过调节电位器改变输入电流，观察输出电压的变化。

4. 搭建CCCS实验电路，将运算放大器搭建为电流控制电流源，通过调节电位器改变输入电流，观察输出电流的变化。

5. 使用万用表测量实验电路中的电压和电流，记录数据。

五、实验结果与分析1. VCVS实验结果与分析当输入电压为0V时，输出电压也为0V；当输入电压逐渐增大时，输出电压随之增大，且输出电压与输入电压成正比。

实验结果表明，VCVS具有电压控制电压源的特性。

2. VCCS实验结果与分析当输入电压为0V时，输出电流也为0A；当输入电压逐渐增大时，输出电流随之增大，且输出电流与输入电压成正比。

实验结果表明，VCCS具有电压控制电流源的特性。

3. CCVS实验结果与分析当输入电流为0A时，输出电压也为0V；当输入电流逐渐增大时，输出电压随之增大，且输出电压与输入电流成正比。

实验结果表明，CCVS具有电流控制电压源的特性。

4. CCCS实验结果与分析当输入电流为0A时，输出电流也为0A；当输入电流逐渐增大时，输出电流随之增大，且输出电流与输入电流成正比。

一、实验目的1. 理解受控电源的概念和分类。

2. 掌握受控电源的基本特性和应用。

3. 通过实验，加深对受控电源电路原理的理解。

二、实验原理受控电源是一种电路元件，其输出电压或电流受另一个电路元件的电压或电流控制。

根据控制信号的不同，受控电源可分为电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（CCVS）、电压控制电流源（VCCS）和电流控制电流源（CCCS）。

1. 电压控制电压源（VCVS）：输出电压受输入电压控制，输出电压与输入电压成比例关系。

2. 电流控制电压源（CCVS）：输出电压受输入电流控制，输出电压与输入电流成比例关系。

3. 电压控制电流源（VCCS）：输出电流受输入电压控制，输出电流与输入电压成比例关系。

4. 电流控制电流源（CCCS）：输出电流受输入电流控制，输出电流与输入电流成比例关系。

三、实验仪器与设备1. 电源：直流稳压电源2. 电阻：不同阻值3. 电压表：数字电压表4. 电流表：数字电流表5. 受控电源电路板6. 连接线：若干四、实验步骤1. 搭建VCVS电路，将输入电压信号接入电路板，调整输出电压，观察输出电压与输入电压的关系。

2. 搭建CCVS电路，将输入电流信号接入电路板，调整输出电压，观察输出电压与输入电流的关系。

3. 搭建VCCS电路，将输入电压信号接入电路板，调整输出电流，观察输出电流与输入电压的关系。

4. 搭建CCCS电路，将输入电流信号接入电路板，调整输出电流，观察输出电流与输入电流的关系。

五、实验数据记录与分析1. VCVS电路：输入电压（V）：5V输出电压（V）：2.5V比例系数：0.52. CCVS电路：输入电流（A）：0.5A输出电压（V）：2.5V比例系数：5V/A3. VCCS电路：输入电压（V）：5V输出电流（A）：0.5A比例系数：0.5A/V4. CCCS电路：输入电流（A）：0.5A输出电流（A）：0.5A比例系数：1A/A根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. VCVS电路输出电压与输入电压成比例关系，比例系数为0.5。

电路实验六实验报告_受控源的研究电路实验六实验报告实验题⽬：受控源的研究实验内容：1.受控源的种类；2.⽤运算放⼤器组成受控源，运算放⼤器芯⽚型号是µA741，有四种结构，在⾯包板上搭接电压控制电压源和电压控制电流源；3.测试电压控制电压源（VCVS）特性；4.测试电压控制电流源（VCCS）特性。

实验环境：数字万⽤表、学⽣实验箱、导线。

实验原理：受控源是⼀种⾮独⽴电源，它对外也可提供电压或电流，但它与独⽴源不同，这种电源的电压或电流受电路其它部分的电流或电压的控制。

根据控制量的不同，受控源可分为四类种：电压控制电压源VCVS；电压控制电流源VCCS；电流控制电压源CCVS；电流控制电流源CCCS。

当受控源的电压和电流（称为受控量）与控制⽀路的电压或电流（称为控制量）成正⽐变化时，受控源是线性的。

1.利⽤µA741芯⽚搭接电压控制电压源VCVS的电路图如下：Uo受控源转移电导为：1+R2/R1=2，输⼊输出电压关系为：U o=2U i。

2.利⽤µA741芯⽚搭接电压控制电流源VCCS的电路图如下：受控源转移电导为：1/R1=1/10000，R2的阻值变化不能引起输出电流i o的变化。

输⼊电压和输出电流的关系为i o=Ui/10000。

实验记录及结果分析：1.当电压控制电压源VCVS电路的输⼊电压U i在0-0.5V之间变化时，测得输出电压数据如数据分析：输出电压U o随着输⼊电压U i的变化⽽变化，且其电压值保持在输⼊电压的2倍左右，符合转移电导的值。

输出端是否有负载不会对输出电压的⼤⼩造成影响，符合受控源的性质。

电压控制电压源VCVS电路搭接成功。

2.当电压控制电流源VCCS电路的输⼊电压U i在0-0.5V之间变化时，测得输出电流数据如下：当输⼊电压保持在0.4V，电阻器R的阻值不断变化时，测得输出电流数据如下：o i(1/10000)左右，符合转移电导的值。

输出端的负载R2的变化不能改变输出电流的⼤⼩，符合受控源的性质。

含受控源电路的研究实验报告
一、引言
受控源电路是一种重要的电路结构，其在实际应用中广泛存在。

本文
将对受控源电路的研究进行实验探究。

二、受控源电路的基本原理
受控源电路是由一个可变电阻和一个非线性元件组成的，其输出电压
或电流可以通过调节可变电阻来进行控制。

其中，非线性元件可以是
二极管、晶体管等。

三、实验设计
本次实验将采用二极管作为非线性元件，利用可变电阻调节输出电压。

四、实验步骤
1. 搭建受控源电路；
2. 连接直流稳压电源并调节输出电压；
3. 测试不同输入信号下的输出波形，并记录数据；
4. 对数据进行分析并得出结论。

五、实验结果与分析
通过测试不同输入信号下的输出波形，我们发现，在输入信号较小的
情况下，输出波形基本呈现线性关系；而当输入信号较大时，输出波形开始出现非线性特征。

这说明在受控源电路中，非线性元件对于大幅度信号具有较强的响应能力。

六、结论与展望
通过本次实验，我们深入了解了受控源电路的基本原理，并通过实验得出了相关结论。

未来，我们将进一步研究受控源电路在不同应用场景下的表现，并探索其更广泛的应用前景。

七、参考文献
1. 《电子技术基础》；
2. 《电子电路分析与设计》。

受控源的定义：所谓受控电源，是指电压源的电压和电流源的电流，是受电路中其它部分的电流或电压控制的，这种电源称为受控电源。

受控源与独立电源的区别：受控电源又成为“非独立”源。

受控电压源的激励电压或受控电流源的激励电流与独立电压源的激励电压或独立电流源的激励电流有所不同，后者是独立量，前者则受电路中某部分电压或电流控制。

受控源主要用以表示电路内不同支路物理量之间的关系，它和独立源性质不同。

当电路中不存在独立源时，因无控制支路提供电压和电流，控制量为零，受控源的电压和电流也为零，受控源不起作用。

受控源不能作为电路独立的激励。

受控源的分析方法：1.受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流只随其控制量的变化而变化，若控制量不变，受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流将不会随外电路变化而变化。

即受控源在控制量不变的情况下，其特性与独立源相同。

2.对于独立源推导得出的结论，基本也适用于受控源。

3.在对含受控源电路的分析过程中，受控源的控制量所在支路必须保留，不允许有任何改变。

受控源等效电阻：由线性二端电阻和线性受控源构成的电阻二端网络，就端口特性而言，也等效为一个线性二端电阻，其等效电阻值常用外加独立电源计算单口VCR 方程的方法求得。

现举例加以说明。

例1 求下图所示单口网络的等效电阻。

解:设想在端口外加电流源i ，写出端口电压u 的表达式：111(1)(1)eq u u u u Ri R i μμμ=+=+=+=求得端口等效电阻为：(1)eq R R μ=+由于受控电压源的存在，使端口电压增加了1u Ri μμ=，导致单口等效电阻增大到(1)μ+倍。

若控制系数2μ=-，则单口等效电阻eq R R =-，这表明该电路可将正电阻变换为一个负电阻。

例子1说明一个含受控源及电阻的单口网络和一个只含电阻的单口网络，一样可以等效为一个电阻（含受控源时，等效电阻可能为负值），受控源等效为负电阻的时候，说明受控源在发出功率；受控源等效为正电阻的时候，说明受控源在吸收功率。

一、实验目的1. 理解受控源的基本概念和特性。

2. 掌握受控源在电路中的作用和影响。

3. 通过实验验证受控源的基本原理和特性。

二、实验原理受控源是一种能够根据电路中其他元件的电压或电流变化而变化的电源。

常见的受控源有电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（CCVS）、电压控制电流源（VCCS）和电流控制电流源（CCCS）。

本实验主要研究电压控制电压源（VCVS）和电流控制电压源（VCCS）的特性。

三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 数字万用表3. 电阻箱4. 受控源实验电路板5. 连接线四、实验步骤1. 搭建电路根据实验要求，搭建受控源实验电路。

首先，将信号发生器输出端连接到受控源输入端，再将受控源输出端连接到数字万用表的正极，负极接地。

2. VCVS实验a. 设置信号发生器输出一个固定频率的正弦波电压，调节电压值。

b. 逐步改变信号发生器的输出电压，记录下对应的受控源输出电压。

c. 分析数据，验证VCVS的特性。

3. VCCS实验a. 设置信号发生器输出一个固定频率的正弦波电流，调节电流值。

b. 逐步改变信号发生器的输出电流，记录下对应的受控源输出电压。

c. 分析数据，验证VCCS的特性。

五、实验数据与结果1. VCVS实验数据| 信号发生器输出电压（V） | 受控源输出电压（V） || :-----------------------: | :-------------------: || 2.0 | 1.5 || 2.5 | 1.8 || 3.0 | 2.1 || 3.5 | 2.4 || 4.0 | 2.7 |根据实验数据，可以得出VCVS的特性：当信号发生器输出电压增大时，受控源输出电压也随之增大，且二者呈线性关系。

2. VCCS实验数据| 信号发生器输出电流（mA） | 受控源输出电压（V） || :-----------------------: | :-------------------: || 0.5 | 1.0 || 1.0 | 2.0 || 1.5 | 3.0 || 2.0 | 4.0 || 2.5 | 5.0 |根据实验数据，可以得出VCCS的特性：当信号发生器输出电流增大时，受控源输出电压也随之增大，且二者呈线性关系。

用戴维南定理分析含受控源电路的两种求解
方法
1含受控源电路
受控源电路，也称为变编电路，是由一个特定的器件或元件组成的电路，该器件或元件可以以普通的电路元件不能做到的方式影响信号，因此用作控制的源。

根据含受控源电路的求解方法，可分为戴维南定理求解和微分格式求解。

2戴维南定理求解
戴维南定理是瞬态稳态及其他复杂电路求解最有效的工具，既可用于复杂又可用于简单的电路分析。

它可以用于求解含受控源电路的结构，是一种相当有用的方法。

戴维南定理求解含受控源电路的步骤如下：第一步，从源电路中提取出受控源；第二步，用一个普通的电源代替受控源，测量受控源的输出电压；第三步，将受控源替换成正确参数的模型，并利用电路分析计算其输出电压，比较得到受控源的正确参数。

3微分格式求解
微分格式求解可以用于求解大型以及复杂的含受控源电路，它的优点是可以减少解的复杂度，从而提高求解的效率。

微分格式求解含受控源电路的步骤如下：将受控源电路转换为微分格式，根据求解时间分离出受控源的瞬态响应；利用瞬态响应的特定解决方案求出单个
节点上的受控源输入幅度；根据受控源感性参数反推出受控源的参数；最后，把受控源替换成正确参数的模型，并用在受控源代替原电路形式实现完整的电路模拟。

4总结
使用戴维南定理可以有效求解含受控源电路，目前常用的两种方法是戴维南定理求解和微分格式求解，比较简单、容易理解易于使用。

另外，其他如牛顿-拉弗森定理、传统方程法等求解方法也可以求解含受控源电路。

一、实验目的1. 理解受控源的基本概念和分类。

2. 掌握受控源在电路中的作用及其特性。

3. 通过实验验证受控源在不同电路中的电压和电流控制特性。

4. 提高对电路实验仪器的操作能力和数据分析能力。

二、实验原理受控源是一种非独立源，其电压或电流的值受电路中其他支路电压或电流的控制。

根据控制信号的不同，受控源可分为电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）四种类型。

本实验主要研究VCVS和VCCS两种受控源的特性。

VCVS的输出电压受输入电压的控制，而VCCS的输出电流受输入电压的控制。

三、实验器材1. 电源：直流稳压电源2. 电阻：不同阻值电阻3. 电位器：可调电阻4. 万用表：测量电压和电流5. 面包板：搭建实验电路6. 导线：连接电路元件四、实验步骤1. 搭建VCVS电路：a. 将直流稳压电源的正负极分别连接到面包板的A、B点。

b. 将一个电阻R1连接到A、B点之间。

c. 将电位器R2连接到A点，另一端连接到地。

d. 将电压表V1并联在电阻R1两端。

e. 调节电位器R2，观察电压表V1的读数，记录数据。

2. 搭建VCCS电路：a. 将直流稳压电源的正负极分别连接到面包板的A、B点。

b. 将一个电阻R3连接到A、B点之间。

c. 将电位器R4连接到A点，另一端连接到地。

d. 将电流表A1串联在电阻R3两端。

e. 调节电位器R4，观察电流表A1的读数，记录数据。

3. 分析数据：a. 根据实验数据，绘制VCVS和VCCS的输出特性曲线。

b. 分析VCVS和VCCS的电压和电流控制特性。

五、实验结果与分析1. VCVS电路：a. 实验结果表明，VCVS的输出电压与输入电压成正比，符合理论分析。

b. 当输入电压增大时，输出电压也随之增大。

2. VCCS电路：a. 实验结果表明，VCCS的输出电流与输入电压成正比，符合理论分析。

b. 当输入电压增大时，输出电流也随之增大。