第一章56電壓源電流源受控源

1、有兩種理想電源元件有兩種理想電源元件電壓源電壓源電流源電流源 電電 向電路提供電能，如向電路提供電能，如DC電源、電源、AC電源電源; 源源 向電路輸入電信號(hào)向電路輸入電信號(hào), 亦稱為信號(hào)源。亦稱為信號(hào)源。 電源電源用于激勵(lì)電路工作用于激勵(lì)電路工作激勵(lì)激勵(lì)(源源)； 由此產(chǎn)生的電壓、電流由此產(chǎn)生的電壓、電流響應(yīng)響應(yīng)。有源元件有源元件1. 定義、符號(hào)與定義、符號(hào)與VAR電壓源是一種理想二端元件，在任一時(shí)刻電壓源是一種理想二端元件，在任一時(shí)刻t ，其，其端電壓端電壓 u(t) 是與通過它的電流是與通過它的電流 i(t) 無關(guān)的給定函無關(guān)的給定函數(shù)數(shù)uS(t)。 + + uS (t)_ _i+ +u

2、- -一般符號(hào)一般符號(hào) + + US_ _I+ +U- -+ + US_ _I+ +U- -DC時(shí)的符號(hào)時(shí)的符號(hào) uiUSOOtu正弦電壓源正弦電壓源Otu方波信號(hào)源方波信號(hào)源2. 性質(zhì)性質(zhì) (1) 其端其端電壓電壓uS(t)不會(huì)隨外接的電路不同而改變；不會(huì)隨外接的電路不同而改變； (2) 其其電流電流iS(t)大小、方向大小、方向由由uS與外電路共同決定與外電路共同決定； 1i=5A+ 5V- -+ +u- -(a)電源作用，實(shí)電源作用，實(shí)際發(fā)出功率際發(fā)出功率I =-5A10V 5V 1(b)負(fù)載作用，實(shí)負(fù)載作用，實(shí)際吸收功率際吸收功率I =0+ + 5V_ _(b)開開路路不產(chǎn)生不產(chǎn)生不吸

3、收不吸收例例:（3） 電壓源外電路不得短路電壓源外電路不得短路。 R0時(shí)，時(shí)，u0uS ，與電壓?jiǎn)沃敌悦埽c電壓?jiǎn)沃敌悦?另，另，R0時(shí)，時(shí)，i=(uSR)，實(shí)際電源若無保，實(shí)際電源若無保 護(hù)措施就會(huì)燒壞。護(hù)措施就會(huì)燒壞。 （4）電壓源的電壓源的uS =0 短路短路+ +u- -i（5）電子電路中常用電子電路中常用 電位表示法電位表示法表示電壓源表示電壓源例例：如圖電路，求：如圖電路，求Ub、Uc及及Ubc+12V- -10VR1R2abc1k1kR1+ + 12V- -R2 - -10V + +cbag解：解：)(V11)10(1V10 , V1111122cbbccbIRUUUUUV2

4、2)10(12 caacUUUac1222 11mA1 1UIRR I例例：分別求出圖：分別求出圖A中中S閉合和斷開時(shí)的閉合和斷開時(shí)的Ub+10V- -5Vabdc1k2kI1I2S(A)解：解：S閉合時(shí)，閉合時(shí)， 0bUS斷開時(shí)，斷開時(shí)， 21II 按回路按回路abcda，有，有 510)21 (1ImA53151I21b25V5110IIU練習(xí)：練習(xí)： P20 1-5P20 1-51. 定義、符號(hào)與定義、符號(hào)與VAR電流源是一種理想二端元件，在任一時(shí)刻電流源是一種理想二端元件，在任一時(shí)刻t，其，其電流電流i(t)是與其端電壓是與其端電壓u(t)無關(guān)的給定函數(shù)無關(guān)的給定函數(shù)iS(t)。 +

5、+u- -Sii一般符號(hào)一般符號(hào)+ +U- -ISIDC時(shí)的符號(hào)時(shí)的符號(hào)uiISO2. 性質(zhì)性質(zhì) (1) 其電流其電流iS(t)與它所接外電路無關(guān)；與它所接外電路無關(guān)； (2) 其其電壓電壓u(t) 由由iS與外電路共同決定與外電路共同決定； (3) 理想電流源外電路不得開路。理想電流源外電路不得開路。R時(shí)，時(shí)，i0iS ，與電流連續(xù)性矛盾。，與電流連續(xù)性矛盾。 另，另，R時(shí)，時(shí)，u=(RiS)，實(shí)際電流源若無，實(shí)際電流源若無保護(hù)措施就會(huì)燒壞。保護(hù)措施就會(huì)燒壞。 （4）電流源的電流源的iS =0 開路開路+ +u- -0i例：例：P.14 例例1-11；1-12作業(yè)：作業(yè)：P. 20 16；1

6、8 定義：受控源是非獨(dú)立電源，其電壓或電流的量定義：受控源是非獨(dú)立電源，其電壓或電流的量 值與方向受電路中其它電壓或電流的控制。值與方向受電路中其它電壓或電流的控制。 控制量控制量 電壓電壓電流電流 受控量受控量 受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源 電流控制電壓源電流控制電壓源(CCVS) 電壓控制電流源電壓控制電流源(VCCS)電流控制電流源電流控制電流源(CCCS)電壓控制電壓源電壓控制電壓源(VCVS)+ +- -+ +u1- -1u(a) VCVS+ +u2- -12uu電壓控制電壓源電壓控制電壓源(VCVS)u1 控制量；控制量； u2 受控量；受控量； 控制系數(shù)控制系數(shù)(轉(zhuǎn)移

7、電壓比，無量綱轉(zhuǎn)移電壓比，無量綱) + +- -+ +u2- -+ +u1- -i11ri(b) CCVS12riu 電流控制電壓源電流控制電壓源(CCVS) ri1 控制量；控制量； u2 受控量；受控量； 控制系數(shù)控制系數(shù)(轉(zhuǎn)移電阻，量綱轉(zhuǎn)移電阻，量綱) + +u1- -1gu(c) VCCSi2i11i(d) CCCSi212gui g電壓控制電流源電壓控制電流源(VCCS)u1 控制量；控制量； i2 受控量；受控量； 控制系數(shù)控制系數(shù)(轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，量綱轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，量綱S) 12ii電流控制電流源電流控制電流源(CCCS) i1 控制量；控制量； i2 受控量；受控量； 控制系數(shù)控制系數(shù)(

8、轉(zhuǎn)移電流比，無量綱轉(zhuǎn)移電流比，無量綱) 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) (1) 畫受控源時(shí)，有時(shí)不需明顯地表示出控制端口，畫受控源時(shí)，有時(shí)不需明顯地表示出控制端口， 但但控制量、受控量必須明確標(biāo)出控制量、受控量必須明確標(biāo)出； (2)與獨(dú)立源不同，受控源采用菱形符號(hào)表示；與獨(dú)立源不同，受控源采用菱形符號(hào)表示； (3)當(dāng)控制系數(shù)為常數(shù)時(shí)，稱為當(dāng)控制系數(shù)為常數(shù)時(shí)，稱為線性受控源線性受控源。 本書只考慮線性本書只考慮線性 。(4)受控源不是激勵(lì)源。受控源不是激勵(lì)源。 它只是受電路中其它它只是受電路中其它 u、i 的控制。若的控制。若控制量控制量為為0，則，則受控量也為受控量也為0。(5)受控源可吸收功率，也可發(fā)出功

9、率。受控源可吸收功率，也可發(fā)出功率。 ciOubbiiu1k berbice4kR例例：如圖是一晶體管放：如圖是一晶體管放大器的簡(jiǎn)單電路模型，大器的簡(jiǎn)單電路模型，=50，試求輸出電壓與，試求輸出電壓與輸入電壓之比輸入電壓之比(電壓增益電壓增益)。解：根據(jù)歐姆定律解：根據(jù)歐姆定律 ) (bcOiRRiubbeiiru 2001050104 33beiOrRuu例：例：P.16 例例1-13；1-15練習(xí)：練習(xí)：P.21 1-14 1實(shí)際運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介實(shí)際運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介 是一種電壓放大倍數(shù)是一種電壓放大倍數(shù)(即增益即增益)很高的放大器，很高的放大器，這種器件系通過集成工藝制成的。這種器件系通過集成

10、工藝制成的。 - -+ +Aabo簡(jiǎn)化電路符號(hào)簡(jiǎn)化電路符號(hào)- -+ +Aabo+ +US- -US電路符號(hào)電路符號(hào)a 反相輸入端反相輸入端b 同相輸入端同相輸入端o 輸出端輸出端A 運(yùn)放的開環(huán)增益運(yùn)放的開環(huán)增益oRbuouau)(bauuAiRai若計(jì)及運(yùn)放的輸入電阻若計(jì)及運(yùn)放的輸入電阻Ri和輸出電阻和輸出電阻Ro，則可得其，則可得其電路模型如右圖電路模型如右圖 ：baabo)(AuuuAu有：有：Ri101047Ro實(shí)際運(yùn)放的實(shí)際運(yùn)放的 較高較高( 1M)，A較大較大( )， 較小較小(100左右）左右）2. 理想運(yùn)算放大器理想運(yùn)算放大器即：即：R i ，Ro 0，A的電壓放大器的電壓放大器

11、 （1）電路符號(hào)電路符號(hào)- -+ +abo “虛斷虛斷(路路)”性質(zhì)：性質(zhì)： 因因R i ，故輸入端，故輸入端 a、b 均無電流，相當(dāng)于均無電流，相當(dāng)于斷路，但內(nèi)部電路卻是接通的斷路，但內(nèi)部電路卻是接通的虛斷路虛斷路。 “虛短虛短(路路)”性質(zhì)：性質(zhì)： （2）性質(zhì)：性質(zhì)： A，而，而uo為有限值，為有限值， uba=ub ua = uoA 0 (好比短路好比短路)（2）性質(zhì)：性質(zhì)： “虛斷虛斷(路路)”性質(zhì)：性質(zhì)： “虛短虛短(路路)”性質(zhì)：性質(zhì)： A，而，而uo為有限值，為有限值， uba=ub ua = uoA 0 (好比短路好比短路)即強(qiáng)制即強(qiáng)制 a、b 兩點(diǎn)等電位，但又無電流兩點(diǎn)等電位

12、，但又無電流虛短路虛短路. Ro 0，uo不受所接負(fù)載的影響。不受所接負(fù)載的影響。 3含理想運(yùn)放電路的分析含理想運(yùn)放電路的分析基本方法基本方法：利用：利用“虛斷虛斷”、“虛短虛短”及及KCL、KVL解：理想運(yùn)放，虛短解：理想運(yùn)放，虛短 0baUU k410312 3111IUR例例：圖示電路，：圖示電路， ， ， ，求：求： 、 及及 。V121UmA31IRK23R143U2U- -+ +ab+ +U1- -431I2IaI+ +U2- -1R2R虛斷虛斷 0aI mA312II由由KCL得：得：V9103103 332243IRU例例：圖示電路，：圖示電路， ， ， ，求：求： 、 及及 。V121UmA31IRK23R143U2U- -+ +ab+ +U1- -431I2IaI+ +U2- -1R2R續(xù)解：由續(xù)解：由KVL，得，得 V943342UUU- -+ + +uS1- -+ +uS2- -+ +uo- -1R1R2R2R例例：圖中所示電路為減法運(yùn)算電路，：圖中所示電路為減法運(yùn)算電路， 試證明試證