受控源特性的研究 PPT
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实验三受控源特性的研究一、实验目的(1)通过测试受控源的控制特性和负载特性,加深对受控源特性的认识;(2)通过实验初步掌握含有受控源线性网络的分析方法;(3)掌握直流稳压源正、负电源(±Ucc)的供电方式。
二、实验仪器三、实验原理受控源是一种非独立电源,这种电源的电压或电流是电路中其他部分的电压或电流的函数,或者说它的电压或电流受到电路中其他部分的电压或电流的控制。
根据控制量和受控量的不同组合,受控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)四种。
如图:(a)电压控制电压源(VCVS)(b)电压控制电流源(VCCS)(c)电流控制电压源(CCVS)(d)电流控制电流源(CCCS)图1-3-1 受控源的类型实际的受控源,控制量与被控制量之间不是线性关系,它们可用一条曲线来表示。
通常,曲线在某一范围内比较接近直线,即在直线范围内,受控量的大小与控制量称正比,其斜率(如图1-3-1中的μ,g,γ,β)为常数。
若超过直线范围就不能保持这一关系了。
四、实验内容1.电压控制电压源(VCVS)双路直流稳压源±12V电源的供电方式:1)控制特性U o=f (U i) 的测试测量电路如图1-3-4所示。
调节1kΩ电位器,按表1-3-3内容进行测量和计算,并求出放大器输入电压的线性工作范围。
图1-3-4 反相比例放大器的实验电路图表1-3-3 VCVS控制特性的测试Ui Uo超出反相比例放大器线性放大范围。
而数据(0.5,-2.4)、(2,-9.6)等,虽然与其他测量点斜率不一致,但其在误差范围之内,依然为有效数据。
由算得的斜率可知,输出电压与输入电压反相,且放大5倍。
(应该把线性范围标出,即测出转折点)图画否?2)负载特性U o=f (R L)|U i的测试首先调定VCVS输出电压U o = +5.00V,同时记录U i值;然后将10kΩ电位器作为负载R L接到22’端上。
实验三受控源特性的研究一、实验目的1.熟悉四种受控源的基本特性。
2.掌握受控源转移参数的测试方法。
二、实验原理受控源也是一种电源;它对外可提供电压或电流,但它与独立源不同:受控电压源的电压受其它支路的电流或电压的控制;受控电流源电流受其他支路的电流或电压控制,故受控源又称为非独立电源。
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)成正比例变化时,受控源是线性的。
根据受控量与控制量的性质,受控源可分为四类种(如图3—1所示为四种共地受控源):图3—11.电流控制电流源CCCS;2.电压控制电流源VCCS;3.电压控制电压源VCVS;4.电流控制电压源CCVS。
受控源是从电子器件(电子管、晶体管、场效应管和运算放大器等)中抽象出来的一种模型,用来表征电子器件的电特性。
.由于电子器件的出现和广泛使用在现代电路理论中,受控源已经和电阻、电容、电感等元件一样,成为电路的基本元件。
受控源对外提供的能量,既非取自控制量又非受控源内部产生的,而是由电子器件所需的直流电源供给。
所以受控源实际上是一种能量转换装置,它能够将直流电能转换成与控制量性质相同的电能。
图3—1所示的四种理想受控源中,控制支路中只有一个独立变量(电压或电流),另一个变量为零。
换言之,从受控源的入口看,或者是短路(输入电阻Ri=0及输入电压Ui=0),或者是开路(输入电导G=0 及输入电流I=0)。
从受控源的出口看,或是一理想电流源或者是一理想电压源。
受控源的受控量与控制量之比称为转移函数。
四种受控源的转移函数分别用α、g m、µ、和r m表示。
它们的定义如下:1.CCCS:α=i2/i1转移电流比(电流增益)。
2.VCCS:g m=i2/u1转移电导。
3.VCVS:µ =u2/u1转移电压比(电压增益)。
4.CCVS:r m=u2/i1转移电阻。
受控源在线性条件下,有关线性定常双口网络的各种方程及其等效电路同样适用于含受控源的有源网络。
受控源特性的研究一、实验目的1、加深对受控源概念的理解;2、测试VCVS、VCCS或CCVS、CCCS加深受控源的受控特性及负载特性的认识。
二、原理及说明1、根据控制量与受控量电压或电流的不同,受控源有四种: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)。
其电路模型如图5-1所示。
2、四种受控源的转移函数参量的定义如下:(1) 电压控制电压源(VCVS),U2=f(U1),μ=U2/U1称为转移电压比(或电压增益)。
(2) 电压控制电流源(VCCS),I2=f(U1),gm=I2/U1称为转移电导。
(3) 电流控制电压源(CCVS),U2=f(I1),rm=U2/I1称为转移电阻。
(4) 电流控制电流源(CCCS),I2=f(I1),α=I2/I1称为转移电流比(或电流增益)。
三、实验设备电工实验装置:DG011 、DY04 、DY031 、DG053四、实验内容将DG011试验箱和DY04电源板的±12V偏置电压及地线接好。
1、受控源VCVS的转移特性U2=f(U1)及外特性U2=f(IL)(1)按图5-2接线,RL取2KΩ。
● 按表5-1调节稳压电源输出电压U 1,测量U 1及相应的U 2值,填入表5-1中。
● 绘制U 2=f (U 1)曲线,并由其线性部分求出转移电压比μ。
VCVS 表5-1(2)保持U 1=2V ,按表5-1调节R L 值,测量U 2及I L 值,填入表5-2中,并绘制U 2=f(I L )曲线。
VCVS 表5-22、受控源VCCS 的转移特性I L =f (U 1)及外特性I L =f (U 2) (1)按图5-3接线,R L 取2K Ω。
● 按表5-3调节稳压电源输出电压U 1,测量U 1及相应的I L 值,填入表5-3。
● 绘制I L = f (U 1)曲线,由其线性部分求出转移电导g m 。