2.4 受控源及电路分析
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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。
受控源电路分析电子电路学是电子信息类专业中的一门重要课程,其中受控源电路是电子电路学中的重要内容之一。
本文将对受控源电路进行深入分析,包括基本原理、常见电路的特点与应用等。
一、基本原理受控源电路是指通过对电流或电压的控制来控制电路中其他元件的电流或电压的电路。
在受控源电路中,常见的受控源有电流控制电压源(CCVS)、电压控制电流源(VCIS)、电流控制电流源(CCCS)和电压控制电压源(VCVS)。
1. 电流控制电压源(CCVS):受控电路中的电流可以通过外部电路对其电压进行控制。
例如,一个三端元件可以通过控制其两个端口之间的电压来控制其第三个端口的电流。
2. 电压控制电流源(VCIS):受控电路中的电流可以通过外部电路对其电压进行控制。
与CCVS相反,VCIS允许通过控制电压来控制其他器件中的电流。
3. 电流控制电流源(CCCS):受控电路中的电流可以通过外部电路对其电流进行控制。
换句话说,通过调整受控电路中的电流,可以控制其他元件中的电流。
4. 电压控制电压源(VCVS):受控电路中的电压可以通过外部电路对其电压进行控制。
与CCCS相反,VCVS允许通过控制电压来控制其他元件中的电压。
二、常见电路的特点与应用1. 压控振荡器(VCO)电路压控振荡器是一种特殊的受控源电路,其输出频率可以通过输入电压的变化来控制。
VCO电路在无线通信系统及频率合成器中得到广泛应用,能够生成可调节的信号频率。
2. 差分放大器电路差分放大器由两个受控源电路构成,其输入信号分别作用于两个输入端口,输出为两个输入之差的放大倍数。
差分放大器用于信号处理、滤波和增益放大等应用。
3. 运算放大器电路运算放大器(Op-Amp)是一种常用的受控源电路,具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
它在模拟电路中被广泛用于信号放大、滤波、积分和微分等应用。
4. 电流镜电路电流镜是一种利用受控源电路实现电流复制功能的电路。
通过调整镜像电流源的电流大小,可以达到对电流进行精确复制的目的。
受控源和含受控源电路的分析作者:凃玲英陈健杨辉来源:《课程教育研究》2018年第46期【摘要】本文通过分析“电路理论”课程的教学中发现的学生学习的常见问题难点,总结了分析受控源及受控源电路方法。
丰富了教学内容,提高了课堂教学效率。
【关键词】受控源二端口元件等效电阻【基金项目】2017年湖北工业大学新课改背景下自主学习课堂教学模式构建的研究(校2017004)。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)46-0152-01一、引言《电路理论》是高等学校为电子信息类及电气类专业学生开设的一门重要的技术基础课。
如何利用有限的学时,让学生学好后续专业课所必备的基础知识,使该课程在各专业培养中真正起到启下的作用是我们每位任课教师必须面对与研究的问题。
本文从受控源及受控源电路这一章节出发,介绍了四种容易混淆的受控源及分析含受控源的电路时应注意的几个问题。
随着现代科学技术的发展,受控源作为电路元件在电路理论中地位日趋重要,例如变压器、互感器、耦合电路、运算放大器、回转器等都可用含受控源电路来描述。
然而,在实际应用中,含受控源电路的分析计算成为初学者的一个难点,他们常常因理解不深,对其间内在联系,缺乏整体的分析而出现一些错误。
二、受控源及其含受控源电路分析方法及受控源的四种分类理想受控源见图1实际上是二端口元件,它可以用来描述支路间的耦合关系,其给出的电压或电流依赖于与它耦合的支路电压或电流,因此不是独立的。
与它耦合支路电压或电流,称为该受控源的控制量。
按控制量和被控量分别为电压u和电流i组合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)、电流控制电流源(CCCS)。
三、在含受控源电路分析时几种常见的错误(一)混淆受控量与被控量与独立电源类似电路符号确定了该受控源是电压源还是电流源,与控制量无关,不应将电路符号旁标注的控制量当成电源类型。
受控源•什么是受控源呢?•受控源是指一种输出电压或电流受到输入电压或电流控制的一种理想元件。
•受控源按输出是电压源(VS)还是电流源(CS)分为受控电压源和受控电流源。
•按照控制是电压(VC)还是电流(CC),受控电压源分为电压控制电压源(VCVS)和电流控制电压源(CCVS);而受控电流源分为电压控制电流源(VCCS)和电流控制电流源(CCCS)。
•注意:受控源也是电源,由于受到控制,也被叫做非独立电流源。
•注意,受控源是运放和晶体管分析的基本模型!受控源CS受控电压源CVS电压控制电压源VCVS电流控制电压源CCVS受控电流源CCS电压控制电流源VCCS电流控制电流源CCCS电压控制电压源VCVS•右图为电压控制电压源,•注意电压控制时,电流i1=0。
•μ是电压放大系数,•输出电压与输入电压的关系: u2=μu1电流控制电压源CCVS•左图为电流控制电压源;•注意电流控制时,电压u1 =0;•γ是转移电阻;•输出电压与输入电流的关系:u 2= γi1电压控制电流源VCCS•右图为电压控制电流源;•注意电流控制时,电流i1 =0;•g是转移电导;•输出电流与输入电压的关系:• i2= gu1电流控制电流源CCCS•右图为电压控制电流源;•注意电流控制时,电压U1 =0;•α是电流放大系数;•输出电流与输入电压的关系:• i2= αi1受控源功率分析受控源例题1•右图•R=R L=10KΩ;•求(1)RL的端电压和us的端电压的关系。
(2)受控源的功率是多少?(3)受控源是什么类型的受控源?(4)受控源的系数是什么系数?受控源例题2•右图•Rs=6Ω,R=10Ω,R L=1Ω,U R=5V;•求(1)图中的受控源是什么类型?(2)受控源的系数是什么系数?(3)us的值是多少?(4)受控源的功率是多少?。