电路分析中含受控源的电路分析
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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。
浅谈含受控源电路的分析通信与信息工程学院电子信息工程12班B13011202~B13011207含有受控源网络的分析是现代网络理论的一个重要内容,受控源多端耦合的特性决定了电路分析、计算的复杂化。
对线性时不变电路中受控源的处理,利用受控源的“电阻性”和“有源性”依据线性电路的叠加定理和齐次性定理,把受控源等效成独立电源和电阻的串联组合成单个电阻,从而把含有受控源的电路变换成不含受控源电路的方法,该方法可简化一些电路的分析计算过程。
另外,还可以通过受控源控制量的等效变换,巧妙地简化解题过程。
◆将受控源当作独立源处理的基本分析方法此分析方法较适用于选用回路电流法或节点电压法分析计算含有受控源的电路问题中,即根据回路法,节点法等建立方程时把受控源当作独立源对待,但需列写被控制量与控制量关系的增补方程。
【例1】:试用节点电压法求图1中的电压U。
解:把CCVS视作独立源处理,列写节点电压方程如下:Un1=-5(1+2+2)Un2-2Un1-Un3=0Un3=-5I增补方程:I=-2Un2U=-2V。
对于受控源在叠加定理中的应用,教材中多把其视作电阻元件保留在电路中,而不看做独立电源,这是因为受控源本身不直接起激励作用。
其实,在叠加定理中把受控源看作是独立源单独作用,仍可以作为一种有效地解题方法。
但必须注意,受控源单独作用时控制量必须是控制源和受控源共同作用的结果,此时的受控源应看成是以控制量为变量的未知电源。
可以看出把受控源看做独立电源处理,分电路求解过程得以简化。
但须注意,受控源单独作用时控制量必须是独立源和受控源共同作用的结果。
◆受控源的等效变换法根据受控源在电路中所表现出的“电源性”和“电阻性”及其控制量所在支路的位置不同,把受控源等效成单个电阻,其阻值为负时说明对外发出功率。
或者将受控源等效成独立电源和电阻的串联形式,使等效后的电路不含受控源,从而简化计算。
此方法应用在叠加定理,戴维南(诺顿)定理及求单端口网络等效电阻时效果较好。
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】VCVSU1 + _2+__+U1VCCS(a) (b)CCVS_+U2CCCS(c) (d)(1)压控电压源(VCVS)如图1所示U1+_图1由于运放的输入“虚短”路特性,即 1u u u n p == 所以有 2122R u R u i n == 又因运放内阻为∞,有21i i = 因此121212121222112)1()()(u R R R R R u R R i R i R i u +=+=+=+= 即运放的输出电压2u 只受输入电压1u 的控制而与负载L R 大小无关,电路模型如图(a )所示。
转移电压比21121R Ru u +==μ μ为无量纲,又称为电压放大系数。
这里的输入、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1R 看成一个负载电阻L R ,如图2所示,即成为压控电流源VCCS 。
U 1U 2+_+_图2此时,运放的输出电流 Ru R u i i n R L 1===。
即运放的输出电流L i 只受输入电压1u 的控制,与负载L R 大小无关。
电路模型如图(b )所示。
转移电导 )(11s Ru i g L m ==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 (3) 流控电压源(CCVS ) 如图3所示由于运放的“+”端接地,所以0=p u ,“—”端电压n u 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1i 就等于网络的输入电流S i 。
此时,运放的输出电压R i i u S R -=-=12,即输出电压2u 只受输入电流S i 的控制,与负载L R 大小无关,电路模型如图(c )所示。