第4章 受控源电路的
电路分析中含受控源的电路分析
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。
受控源电路计算
受控源电路计算受控源电路是电子电路中常见的一种电路结构，用于实现对电压或电流的精确控制。
本文将介绍受控源电路的计算方法和相关理论知识。
一、受控源电路的基本概念受控源电路是指由受控源和其他电路元件组成的电路。
受控源是一种能够根据控制信号来调整电压或电流输出的元件，常见的受控源包括电压控制电压源(VCVS)、电压控制电流源(VCIS)、电流控制电流源(CCIS)和电流控制电压源(CCVS)等。
二、受控源电路的计算方法1. VCVS电路计算VCVS电路是一种电压控制电压源电路，它的输出电压与输入电压成正比。
在计算VCVS电路时，需要确定比例系数和输入电压。
2. VCIS电路计算VCIS电路是一种电压控制电流源电路，它的输出电流与输入电压成正比。
计算VCIS电路时，需要确定比例系数和输入电压。
3. CCIS电路计算CCIS电路是一种电流控制电流源电路，它的输出电流与输入电流成正比。
在计算CCIS电路时，需要确定比例系数和输入电流。
4. CCVS电路计算CCVS电路是一种电流控制电压源电路，它的输出电压与输入电流成正比。
计算CCVS电路时，需要确定比例系数和输入电流。
在进行受控源电路计算时，需要根据电路的具体参数和要求，选择合适的计算方法和公式。
不同类型的受控源电路具有不同的特性和计算方法，需要根据具体情况进行分析和计算。
三、受控源电路的应用受控源电路在电子电路设计中具有重要的应用价值。
通过合理设计和计算，可以实现对电路中电压和电流的精确控制，满足不同应用场景的要求。
受控源电路广泛应用于功率放大、信号调理、自动控制等领域。
在实际应用中，受控源电路的设计和计算需要考虑电路的稳定性、灵敏度和可靠性等因素。
同时，还需要注意电路参数的选择和合理取值，以保证电路的性能和工作可靠性。
四、受控源电路的优化方法为了提高受控源电路的性能和效率，可以采用一些优化方法。
常见的优化方法包括选择合适的工作点、优化电路拓扑结构、提高电路的稳定性和减小功耗等。
电路教案第4章 电路定理
重点：熟练掌握各定理的内容、适用范围及如何应用。
4.1 叠加定理1 叠加定理在线性电路中，任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。
2 . 定理的证明应用结点法：如右图例。
(G2+G3)u n1=G2us2+G3u s3+i S1结论：时，产生的响应之叠加。
3. 几点说明⏹ 叠加定理只适用于线性电路。
⏹ 一个电源作用，其余电源为零。
（电压源为零 — 短路；电流源为零 — 开路。
） 例：⏹ 功率不能叠加(功率为电压和电流的乘积，为电源的二次函数)。
⏹ u, i 叠加时要注意各分量的参考方向。
⏹ 含受控源(线性)电路亦可用叠加，但受控源应始终保留。
4. 叠加定理的应用例1. 求电压源的电流及功率 解：画出分电路图图1中，2A 电流源作用，电桥平衡： 0)1(=I70V 电压源作用：A 157/7014/70)2(=+=IA 15)2()1(=+=III ，1050W 1570=⨯=P可见，应用叠加定理使计算简化。
注意：叠加方式是任意的，可以一次一个独立源单独作用，也可以一次几个独立源同时作用，取决于使分析计算简便。
含受控源电路，叠加过程中受控源始终保留。
举例：10V)12/()210()1()1(+-=ii，A 2)1(=i ，V 6321)1()1()1()1(==+⨯=ii i u5A 电源作用：02)5(12)2()2()2(=++⨯+iii，A 1)2(-=i，V2)1(22)2()2(=-⨯-=-=iu由叠加定理：V 826=+=u ，A 1)1(2=-+=i5. 齐性原理线性电路中，所有激励(独立源)都增大(或减小)同样的倍数，则电路中响应(电压或电流)也增大(或减小)同样的倍数。
特点：当激励只有一个时，则响应与激励成正比。
多个激励，具有可加性。
4.2 替代定理1. 替代定理对于给定的任意一个电路，若某一支路电压为uk、电流为ik，那么这条支路就可以用一个电压等于uk的独立电压源，或者用一个电流等于ik的独立电流源，或用R=uk/ik 的电阻来替代，替代后电路中全部电压和电流均保持原有值(解答唯一)。
(完整版)电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第4章.
第4章 电路定理● 本章重点1、叠加定理的应用及注意事项；2、替代定理的含义；3、应用戴维南、诺顿定理分析电路；4、最大功率传输定理Maximum power transfer theorem 的内容。
● 本章难点1、含有受控源电路应用叠加定理；2、求解含有受控源电路的戴维南、诺顿等效电路。
● 教学方法本章讲述了电路理论的一些重要定理，共用6课时。
采用讲授为主，自学为辅的教学方法。
为使学生能理解定理内容，并应用定理来分析问题和解决问题。
在课堂上讲述了大量例题，课下布置一定的作业，使学生能学会学懂，由于课时量偏紧，对于定理的证明要求自学。
● 授课内容4.1 叠加定理 线性函数)(x f ：)()()(2121x f x f x x f +=+ —可加性Additivity)()(x af ax f = —齐次性Homogeneity )()()(2121x bf x af bx ax f +=+—叠加性Superposition（a 、b 为任意常数Arbitrary Constant ）一、定理对于任一线性网络，若同时受到多个独立电源的作用，则这些共同作用的电源在某条支路上所产生的电压或电流等于每个独立电源各自单独作用时，在该支路上所产生的电压或电流分量的代数和。
例1：试用叠加定理计算图4-1（a ）电路中3Ω电阻支路的电流I 。
图4-1（a ）二、注意事项（1）只适用于线性电路中求电压、电流，不适用于求功率；也不适用非线性电路；（2）某个独立电源单独作用时，其余独立电源全为零值，电压源用“短路”替代，电流源用“断路”替代；（3）受控源不可以单独作用，当每个独立源作用时均予以保留； （4）“代数和”指分量参考方向与原方向一致取正，不一致取负。
例2：电路如图4-2（a ），试用叠加法求U 和x I 。
图4-2（a ）解：第一步10V 电压源单独作用时如图4-2（b ）。
_2Ω 6V2I x +_26Ω'A 3I =-6V+ "A 3I =-2Ω _'x I+_'图4-2（b ）''x x 3210I I += ⇒ 'x 2I A = （受控源须跟控制量作相应改变）'x '36V U I ==第二步3A 电流源单独作用时如图4-2（c ）。
含四种受控源电路的节点导纳矩阵系统列写法
一、概述在电力系统分析中，受控源是一种被广泛使用的模型，在各种电路和系统的分析中都有重要的应用。
受控源电路的节点导纳矩阵系统列写法是一种用来表示受控源电路的方法，能够方便地进行分析和计算。
本文将重点介绍含四种受控源电路的节点导纳矩阵系统列写法，包括其原理、方法和应用。
二、含四种受控源电路的节点导纳矩阵1. 受控电压源受控电压源是一个电压源，其输出电压由电路中的某个变量控制。
在节点导纳矩阵系统列写法中，受控电压源可以表示为：$I_k = -G_{NK}V_k + H_{NK}V_m$其中，$I_k$为电流，$V_k$为电压，$G_{NK}$为导纳矩阵的元素，$H_{NK}$表示受控源的系数。
2. 受控电流源受控电流源是一个电流源，其输出电流由电路中的某个变量控制。
在节点导纳矩阵系统列写法中，受控电流源可以表示为：$V_k = -B_{NK}I_k + E_{NK}I_m$其中，$V_k$为电压，$I_k$为电流，$B_{NK}$为导纳矩阵的元素，$E_{NK}$表示受控源的系数。
3. 受控电压源的双向连接受控电压源的双向连接是一种复杂的受控源模型，其输出电压由电路中的两个变量控制。
在节点导纳矩阵系统列写法中，受控电压源的双向连接可以表示为：$I_k = -G_{NK}V_k + H_{NK}V_m$$I_m = -G_{NM}V_m + H_{NM}V_k$其中，$I_k$和$I_m$分别为电流，$V_k$和$V_m$分别为电压，$G_{NK}$、$H_{NK}$、$G_{NM}$、$H_{NM}$为导纳矩阵的元素。
4. 受控电流源的双向连接受控电流源的双向连接是一种更为复杂的受控源模型，其输出电流由电路中的两个变量控制。
在节点导纳矩阵系统列写法中，受控电流源的双向连接可以表示为：$V_k = -B_{NK}I_k + E_{NK}I_m$$V_m = -B_{NM}I_m + E_{NM}I_k$其中，$V_k$和$V_m$分别为电压，$I_k$和$I_m$分别为电流，$B_{NK}$、$E_{NK}$、$B_{NM}$、$E_{NM}$为导纳矩阵的元素。
04-受控源及基尔霍夫定律
输入：控制部分
广东海洋大学
输出：受控部分
信息学院
徐国保
Lecture04 受控源及基尔霍夫定律
(2) 电压控制旳电流源 ( VCCS )
i1
i2
+
+
u_1
gu1
u2 _
i2 gu1
g: 转移电导
(3) 电压控制旳电压源 ( VCVS )
i1
i2
+
++
u_1
u1
-
u2 _
广东海洋大学
Lecture04 受控源及基尔霍夫定律
内容提要
lecture_04
（cha.1-4-3,cha.1-5）
1受控电源 2引言 3基尔霍夫定律
Next: cha.2-1
要点难点
含受控电源旳电阻电路 分析 基尔霍夫定律旳含义及 灵活利用该定律进行电 路分析
作业 ：1.14,1.20, 1.29
广东海洋大学
本节简介旳受控源是一种非常有用旳电路元件，常用来模 拟含晶体管、运算放大器等多端器件旳电子电路。从事电子、 通信类专业旳工作人员，应掌握含受控源旳电路分析。
广东海洋大学
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徐国保
Lecture04 受控源及基尔霍夫定律
1. 定义
电压或电流旳大小和方向不是给定旳时间函数，而是 受电路中某个地方旳电压(或电流)控制旳电源，称受控源
网孔是回路，但回路不一定是网孔
广东海洋大学
信息学院
徐国保
Lecture04 受控源及基尔霍夫定律
对于任意一种电路，其支路数b、节点数n以及网孔数m将满足 m = b − (n − 1)
下面可是个很好旳例子，莫错过啰！
电路理论第4章-电路定理
本章主要内容
一、叠加定理
四、戴维南定理和诺顿定理 五、最大功率传输定理
第四章、电路定理
一、叠加定理
几个概念 （1）线性电阻：电阻的伏安特性曲线为线性。
R为常数，符合u=iR 。
（2）激励：独立电源又称为激励，由于它的存在， 电路中能够产生电流或电压。
（3）响应：由激励在电路中产生电流或电压称 为响应。
（3）、有源二端网络：二端网络中含有电源。
有源二端网络：
第四章、电路定理 四、戴维南定理和诺顿定理 说明有源一端口网络，其对外的最简等效电路是一
个电压源与电阻的串联.
等效
第四章、电路定理
四、戴维南定理和诺顿定理
1. 戴维宁定理
任何一个线性含源一端口网络，对外电路来说，
总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置
+-+-UUoocc
66
66
bb 10V
44
+–
+ Req Uoc
–
Ia Rx b
①求开路电压
Uoc = U1 - U2 = -104/(4+6)+10 6/(4+6) = 6-4=2V
②求等效电阻Req
Req=4//6+6//4=4.8
③ Rx =1.2时，
I= Uoc /(Req + Rx) =0.333A
u(2) (6i(2) 6) (21) 8V u u(1) u(2) 9 8 17V
3A
＋ － 6 i (2)
＋ u(1)
6 3
1
－ 6V
＋
3＋u(2) － ＋
12V －
1 2A
带受控源的电路求戴维南等效电阻
带受控源的电路求戴维南等效电阻下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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第4章受控源电路的分析方法
Z1 + Zm I2 _
I1 +
E_
I2
I3
Z2 +
Z3
Zm I1 _
解：（1）基尔霍夫定律
I1 I2 I3 E Z1I1 ZmI2 Z2I2 ZmI1 0
ZmI1 Z2I2 Z3I3 0
Z1 + Zm I2 _
I1 +
E_
I2
I3
+ Z2 U Z3
Zm I1 _
（2）结点电压法
R5
ID 2
U AB
1
9 UD 66 6 11
6
1 8
9
I1
I1
6 A 4
I1
U
U AB 6
9
1 8
9
I1
6
I1 1.3A
R1
R3
U+ _
R2 1
9V
B
2
+
_ UD
原则3：
运用戴维南定理和诺顿定理时，受控源和控制量 需同时划为变换部分，并在求输入电阻时，保留受控 源，用外加电压法求。
例4：已知E=10V，IS=2A，R1=20Ω，R2=30Ω， R3=40Ω，RL=20Ω。
控制量： i1 I1
受控量： u2 U2
+
i1 I1
_
+
_ u2 U2
(c) CCVS
受控元件参数：转移阻抗或转移电阻 Zm rm
受控量与控制量的关系： u2 rmi1 U2 ZmI1
实 例：有互感作用的成对电感元件
控制量： i1 I1
受控量： i2 I2
i1 I1
i2
R2
0.5u1
第四章：电路定理
ik
+
A uk
–
支 路 k
A
+
– uk
A
ik
例： 图a电路，可求得：
U = 8V
6
+
I3 = 1A , I2 = 1A , I1 = 2A
20V -
用 U=S 8V代替支路３ 得图b电路，可求得：
6
I3 = 1A , I2 = 1A , I1 = 2A
43;
8
U
-
4
+
4V -
解(1) 电压源单独作用时,
+ 10V
电流源开路,如图b)所示， –
+
4 u 4A (a)
–
u 10 4 4V
6
46
(2) 电流源单独作用时，电压源
+ 10V
+ 4 U '
(b)
短路，如图c)所示,
–
–
u 4 6 4 9.6V 10
6 +
(3) 共同作用时：
4 U ''
4A
u u u 4 9.6 5.6V
–
(C)
例4.2 求图中电压U。
'
解 (1)10V电压源作用时，4A电流源开路，
受控源保留。
I1
10 64
1A
U' = -10I1' + 4I'1 = (-10 + 4) 1 = -6V
(2) 4A电流源作用时,10V电压源短路,受控源保留
U
10
I
'' 1
6
I
'' 1
I 1
受控源电路分析
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。
第04章_受控源电路的分析方法
4.2 受控源电路的基本分析方法
含受控源电路的分析方法
I1 Us + 20V 2 A 2 R1 R3 R2 1 Is B I2 +
电路参数如图所示 例1： UD= 0.4 UAB 求 ： I 1、 I 2 解：根据节点电压法 设 VB = 0 则：
_ UD
2A
1 1 VA R 1 R2 U D 0.4V A
1 1 U x 3( I III I II ) 9 9
IⅠ = 15A
IⅡ= 4 A
日事日毕 日清日高
IⅢ = 2 A
21/176
电工学
21
4.2 受控源电路的基本分析方法
各支路电流为
含受控源电路的分析方法
I1 = 15 A
I2 = 4 A I3 = 2 A
I4 = I1+I2 =( 154) A = 11 A I5=I1+I3=17A I6=I3－I2=6A
独立源和非独立源的异同
相同点：两者性质都属电源，均可向电路提供电 压或电流。 不同点：独立电源的电动势或电流是由非电量提供 的，其大小、方向和电路中的电压、电流无关； 非独立源（受控源）的电动势或输出电流， 受电路中某个电压或电流的控制。它不能独立存在， 其大小、方向由控制量决定。
日事日毕 日清日高
特例：控制变量为零时，受控变量一定为零，此时，若是受 控电压源则相当于一个短路元件，若是受控电流源则相当于 一个开路元件。 12 12/176 日事日毕 日清日高 电工学
4.1 受控源
+
含受控源电路的分析方法
I1 + + rI1 _
+ uU1 _
U1=0 _
含受控源电路的研究实验报告
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》。
电路分析基础第四章(李瀚荪)
a
I I I1 R1 IS R R
R1
IS
a + U1 _ (2)由图(a)可得：
R1 IS I
a
I I1
R
R1
IS
R
(b)
b
(c) b
I R1 IS－I 2A－6A －4A U1 10 I R3 A 2A R3 5
理想电压源中的电流 I U 1 I R3－I R1 2A－(－4)A 6A 理想电流源两端的电压 U IS U R2 IS RI R2 IS 1 6V 2 2V 10V
I
– 2V 2
I
试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 例 3： 电路中1 电阻中的电流。 2
+ 6V 3 2A 6 + 4V 4 1 I
解：统一电源形式
2 3 2A 2A 6 1A 4 1 I 2 2 4 I 1
4A
1A
解：
2 2 4 I 1 + 8V -
+ US1_ _ US2 + + US3 _ +
US = US1 US2 + US3
电源与等效电源参考 方向一致为+,反之为-
US_
4. 理想电流源并联 IS = IS1IS2 + IS3
IS1
IS2
IS3
IS
5. 电压源并联
(1)
+ 5V _
+ 5V _
+ 5V _
不允许，违背KVL
(2)
一些简单的等效规律和公式电源两种模型之间的等效变换电源两种模型之间的等效变换iriririr电压源电压源等效变换条件等效变换条件电流源电流源等效变换时两电源的参考方向要一一对应等效变换时两电源的参考方向要一一对应理想电压源与理想电流源之间无等效关理想电压源与理想电流源之间无等效关电压源和电流源的等效关系只对外电路而言电压源和电流源的等效关系只对外电路而言对电源内部则是不等效的
受控源电路的研究实验报告
受控源电路的研究实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对受控源电路的研究，掌握受控源电路的基本原理、特性和应用，加深对电路原理的理解，提高实验操作能力。
二、实验原理。
受控源电路是由电压或电流作为输入信号控制的源。
常见的受控源电路有电压控制电压源（VCVS）、电流控制电流源（CCCS）、电压控制电流源（VCCS）和电流控制电压源（CCVS）四种。
其中，VCCS和CCCS是最常用的两种受控源。
在本实验中，我们将重点研究VCCS和CCCS电路。
VCCS是由一个电压控制的电流源组成，其输出电流与输入电压成正比；CCCS是由一个电流控制的电流源组成，其输出电流与输入电流成正比。
通过对这两种电路的研究，我们可以深入了解受控源电路的工作原理和特性。
三、实验内容。
1. 搭建VCCS电路。
首先，我们按照实验指导书上的电路图，搭建VCCS电路。
然后，通过改变输入电压，观察输出电流的变化，并记录数据。
2. 搭建CCCS电路。
接着，我们搭建CCCS电路，并进行相同的实验操作，记录输入电流和输出电流之间的关系。
3. 数据处理与分析。
在实验数据记录完成后，我们将对实验数据进行处理和分析，得出VCCS和CCCS电路的特性曲线，并对实验结果进行讨论和总结。
四、实验结果与分析。
经过实验操作和数据处理，我们得到了VCCS和CCCS电路的特性曲线。
通过分析曲线，我们发现VCCS电路的输出电流与输入电压成正比，而CCCS电路的输出电流与输入电流成正比。
这与理论预期相符合，验证了受控源电路的基本原理。
另外，我们还发现在实际电路中，受控源电路的性能受到电路元件参数和工作环境的影响。
因此，在实际应用中，需要对电路进行合理设计和稳定工作条件的保证。
五、实验总结。
通过本次实验，我们深入了解了受控源电路的基本原理和特性，掌握了搭建和操作受控源电路的方法，并通过实验数据验证了理论知识。
同时，我们也意识到了电路设计和工作环境对电路性能的影响，这对我们今后的工程实践具有重要意义。
《电路原理》第四章 电路定理
u
(2)
2i
(2)
2 (1) 2V
受控源始终 保留 2 5A ＋ 1 u(2) ＋ (2) 2i － －
u 6 2 8V
2
i 2 (1) 1A
1 u（1）＋i (2) ＋ (1) 2i － － ＋
i（1） ＋ 画出分 10V 电路图 －
+
2A
1A
5
+
U0C
– b (1) 求开路电压Uoc
Req + Uoc –
5 15V
+
b
20 10 I 0.5 A 20
U oc 0.5 10 10 15V
(2) 求等效电阻Req
Req 10 // 10 5
定理的证明 ia
N
电 流 源 置 零 ' 则 替代
a N N' a + u' – b + u – b a i
端口 N中s
''
+
N0 Req
+ u'' – b a + u – b
i
u uoc u Req i ' '' uu u uoc Req i
i Req + Uoc –
N'
2 求戴维宁等效电路的一般步骤与方法
(1) 开路电压Uoc 的计算 戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开 路电压Uoc，电压源方向与所求开路电压方向有关。计算 Uoc的方法视电路形式选择前面学过的任意方法，使易于计 算。 （2）等效电阻的计算 等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零(电压源 短路，电流源开路)后，所得无源一端口网络的输入电阻。 常用下列方法计算：
来分析含受控源的电路
模拟电路中的受控源应用
01
02
数字电路中的受控源应用
受控源在数字电路中还用于实现触发器和寄存器等时序逻辑电路，以实现信号的存储和传输等功能。
在数字电路中，受控源常被用于实现逻辑门的功能，如与门、或门、非门等。
控制系统中的受控源应用
详细描述
03
在分析含电流控制电压源的电路时，需要特别注意其输入电流的方向和极性，以正确理解其电压输出方向和大小。
总结词
04
电流控制电压源的电压输出方向和大小由输入电流的方向和极性决定。在实际电路中，可以通过测量输入电流和输出电压的大小及方向来确定电流控制电压源的工作状态。
详细描述
电流控制电压源（CCVS）分析
LTSpice
专门用于模拟电路仿真的软件，支持受控源的建模和仿真，具有直观的用户界面和强大的分析功能。
PSpice
由MicroSim公司开发的电路仿真软件，适用于模拟和数字电路的仿真，支持多种受控源的建模和仿真。
电路仿真软件介绍
实验设备与实验步骤
实验设备：电源、电阻、电容、电感、运算放大器、受控源等电子元件及测量仪器。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
06
结论与展望
受控源电路的重要性和应用前景
受控源电路在电子工程、通信、自动控制等领域具有广泛的应用，如放大器、振荡器、滤波器等。
随着科技的发展，受控源电路在高性能计算、物联网、人工智能等领域的应用前景更加广阔，将为未来的技术革新和产业发展提供重要支撑。
03
含受控源电路的分析实例
电压控制电流源是一种受控源，其输出电流受输入电压控制。
受控源电路的研究实验报告
受控源电路的研究实验报告受控源电路的研究实验报告引言：受控源电路是电子学中常见的一种电路结构，它能够根据输入信号的变化来控制输出电流或电压的大小。
本实验旨在研究受控源电路的工作原理以及其在实际应用中的表现。
一、实验背景受控源电路是一种基本的电子元件，广泛应用于各种电子设备和电路中。
它能够根据输入信号的变化，通过合适的控制电路，控制输出电流或电压的大小，从而实现对电路的精确控制。
二、实验目的1. 研究受控源电路的工作原理；2. 探究受控源电路在不同输入信号条件下的输出特性；3. 分析受控源电路的应用场景和优缺点。
三、实验装置与方法实验装置包括受控源电路、信号发生器、示波器等。
首先，我们搭建了一个基本的受控源电路，然后通过改变信号发生器的输入信号，观察输出电流或电压的变化，并记录相应的数据。
最后，我们对实验数据进行分析和总结。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们改变了信号发生器的频率和幅度，观察了受控源电路的输出特性。
实验结果表明，在不同的输入信号条件下，受控源电路的输出电流或电压具有不同的变化规律。
当输入信号频率较低时，输出电流或电压基本保持稳定；而当输入信号频率较高时，输出电流或电压则呈现出一定的波动。
这是因为受控源电路的工作原理决定了它对输入信号的响应速度有一定的限制。
受控源电路的应用非常广泛，例如在放大电路中，受控源电路可以根据输入信号的大小来控制输出信号的放大倍数，从而实现对信号的精确放大。
此外，在自动控制系统中，受控源电路可以作为控制器的核心部件，根据输入信号的变化来控制被控对象的状态，实现自动化控制。
然而，受控源电路也存在一些缺点。
首先，受控源电路的设计和调试需要一定的专业知识和经验，对于初学者来说可能会比较困难。
其次，受控源电路的性能受到环境温度、供电电压等因素的影响，需要进行一定的补偿和调整，以保证其稳定性和可靠性。
五、实验总结通过本次实验，我们对受控源电路的工作原理和应用有了更深入的理解。
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i
i
i
即
U1 =
i
i
U 1
[3]
U=
i
解联立方程[ 解联立方程[2]和[3]得 支路电流
i i i
Z1 + Z1 + Z 2
(1 ) Z1Z 2 I S
i
(1 ) Z1 I S = (1 0.5)( 8 + j8) × 5 A = 4.7∠45 A U I2 = = Z 2 Z1 + Z1 + Z 2 (1 0.5 )( 8 + j8 ) + 2 j 4
I1 = I I
i i
I 2 = I I I II
i
i
i
i
I 3 = I II
i i
i
i
将上面三式代入式[4]和[5]并整理后, 将上面三式代入式[4]和[5]并整理后,得 [4] 并整理后
( Z1 + 2Z m + Z 2 ) I I ( Z m + Z 2 ) I II = E
( Z m + Z 2 ) I I + ( Z 2 + Z 3 ) I II = 0
U + U1 I1 = Z1
i
U I2 = Z2
i
把它们代入[ 把它们代入[1]便得
1 1 U1 i = IS + U + Z1 Z1 Z 2
i i
[2]
含有解变量之外, 上式除 U含有解变量之外,还含有控制变量 U 故应再列出一个方程. 故应再列出一个方程.从图中看出
i 1
i
,
U = U 1 + U1
(a)
(b)
对结点1 以结点2为参考结点)可列出KCL式 对结点1(以结点2为参考结点)可列出KCL式 KCL i '1 iS + i ' 2 = 0 [l ] 由元件特性方程, 由元件特性方程,得
4.2 受控源电路的基本分析方法
受控源电路的基本分析方法仍然是结点分析 法和回路分析法, 法和回路分析法,但在建立电路方程的过程 它具有的特殊点应予以注意. 中,它具有的特殊点应予以注意. 第一,在建立电路方程时, 第一,在建立电路方程时,把受控源当作独 立源; 立源; 第二, 第二,受控源的控制量一般不同于所选取的 解变量,因此, 解变量,因此,在列出结点方程或回路方程 后就会发现, 后就会发现,未知量的个数可能多于方程的 个数,遇到这种情况时, 个数,遇到这种情况时,应设法把控制量表 示为解变量的函数,以弥补所缺少的方程. 示为解变量的函数,以弥补所缺少的方程.
第4章 受控源电路的分析方法
4.1 受控源
电源的电动势或电激流均不受电路中其他元件 的电流或电压的影响,此类电源称为独立电源 的电流或电压的影响,此类电源称为独立电源 或独立源. 独立源. 4.1.1 受控源的引出 图4-1-1表示有互 感的成对电感元件的 相量模型, 相量模型,由互感所 产生的阻抗, 产生的阻抗,用符号 示意地表示. " "示意地表示.
[例4-2-l]如图4-2-l(a)所示的电路, 如图4 所示的电路, 求电流i 求电流i.
图4-2-1
[解]由于表示式 u = rmi 已表明输出电压u与 已表明输出电压u 有关, 电流 i 有关,习惯上将受控源的输入端略去 不画, 可简化为下图所示的电路. 不画,图4-2-1可简化为下图所示的电路.
电流控制电压源的 图形符号如图4 图形符号如图4-1 所示. -3(a)所示.输 出电压受输入电流 的控制,其关系为: 的控制,其关系为:
图4-l-3(a)
u2 = rmi1
(4-1-3)
rm 为电流控制电压源的转移电阻,它是实数. 为电流控制电压源的转移电阻,它是实数.
都是正弦量, 若 u2 和 i1 都是正弦量,上式相应地变为
如图4 2 3所示的电路, [例4-2-3] 如图4—2—3所示的电路,已知 i Z 2 = j12.56 Z1 = (10 + j15.7 ) E = (10 + j 0 ) V
Z m = j 3.14
Z 3 = j3.14
求各支路的电流. 求各支路的电流.
图4—2—3 2 3
选取两个网孔作为一组独立回路, [ 解 ] 选取两个网孔作为一组独立回路 , KVL表示式为 则KVL表示式为 i i i i i Z1 I1 + Z m I 2 + Z 2 I 2 + Z m I1 E = 0 [4] i i i [5] Z 3 I 3 Z m I1 Z 2 I 2 = 0 根据图中所标出的回路电流和支路电流的 参考方向, 参考方向,可得
图4-1-1
在一个复杂的网络中,有互感的成对电感元 在一个复杂的网络中, 件特性方程的相量式: 件特性方程的相量式:
U 2 = jω L2 I 2 + jω M I1
i i i
U1 = jω L1 I1 + jω M I 2
i
i
i
(4-1-1)
上式等号右边的第二项都具有电压的量纲, 上式等号右边的第二项都具有电压的量纲, 可以写为
U m1 = jω M I 2
i i
(4-1-2a) 2a) (4-1-2b) 2b)
U m 2 = jω M I1
i
i
将其看作是特殊的电压源. 将其看作是特殊的电压源.
图4-1-2
虚线方框内的符号表示这 两个特殊的电压源. 两个特殊的电压源.它们 每一个都是有4 每一个都是有4个端钮的 元件, 元件,其中两个是输入端 ),另两个是输 (1和1 '),另两个是输 出端( 出端(2和2'). 输入端用导线连接, 输入端用导线连接,菱形 符号表示电压源, 符号表示电压源,其两端 电压受输入端电流的控制, 电压受输入端电流的控制, 它们之间的关系由式( 它们之间的关系由式(4 表示. -l-2)表示. 这个特殊电压源的输出电 压受输入电流的控制, 压受输入电流的控制,称 受控源. 为受控源.
图4-1-4
在一般情况下,受控源的输入电阻和输出电 在一般情况下, 阻既不为零,也不等于无限大, 阻既不为零,也不等于无限大,这类受控源 实际受控源. 称为实际受控源 称为实际受控源.
图4-1-5
实际受控源和理想受控源可以互相变换. 实际受控源和理想受控源可以互相变换. 例如把图4 例如把图4-l-5(a)中的电阻 R1和 R2 移到虚线 方框之外, 方框之外,图(b)方框内的受控源就成为理想 受控源. 受控源. 在处理实际的电路问题时,对于受控源的输出端, 在处理实际的电路问题时,阻既不为零,也不等于无限大, 于受控源的输入端侧应使其输入电阻为零或无限 大.
[例4-2-2]已知: 已知:
I S = 5 A, = 0.5, Z1 = ( 8 + j8 ) , Z 2 = ( 2 j 4 )
求电流 I 2 .
i
图4-2-2
以结点b 为参考结点, 对结点a [ 解 ] 以结点 b 为参考结点 , 对结点 a 写出 KCL表示式 i 表示式: KCL表示式: i i I1 I S + I 2 = 0 [1] 利用元件特性方程并把受控源看作独立源, 利用元件特性方程并把受控源看作独立源 , 可得 i i i
U 2 = U1
i i
是复数. 是复数.
(4-1-8)
电压控制电流源的图形符号如图4 - 1 - 3 电压控制电流源的图形符号如图 4 所示,输出电流受输入电压的控制, (d)所示,输出电流受输入电压的控制,其 关系为 (4-1-9) i2 = g mu1
g m 称为转移电导,它是实数. 称为转移电导,它是实数.
对于正弦稳态分析,上式相应地变为 对于正弦稳态分析,
I 2 = Ym U1
Ym
i i
(4-1-10) 10)
称为转移导纳,它是复数. 称为转移导纳,它是复数.
图4-1-3(d)
4.1.3 理想受控源与实际受控源 输入电阻 受控源输入端电压对电流的比 值. 对于电流控制受控源,输入电阻为零; 对于电流控制受控源,输入电阻为零; 对于电压控制受控源, 对于电压控制受控源,输入电阻为无限 大. 受控源的内阻. 输出电阻 受控源的内阻. 对于受控电压源,输出电压与连接在输 对于受控电压源, 出端的负载无关,故输出电阻为零; 出端的负载无关,故输出电阻为零; 对于受控电流源, 对于受控电流源,输出电流与连接在输 出端的负载无关,故输出电阻为无限大. 出端的负载无关,故输出电阻为无限大. 所示的受控源都具有这些特点, 图4-1-3所示的受控源都具有这些特点, 理想受控源. 称为理想受控源 称为理想受控源.
把受控源当作独立源,KVL式为 把受控源当作独立源,KVL式为
u1 + u2 + u e = 0
利用元件特性方程, 利用元件特性方程,得 u2 = R2i u1 = R1i
R1i + R2i + rmi e = 0
以之代入上式并注意到 u = rmi ,即得
结果得
e i= R1 + R2 + rm
4.1.2 受控源的种类 受控源有输入端和输出端, 受控源有输入端和输出端,输入量和输出 量既可以是电流,也可以是电压. 量既可以是电流,也可以是电压. 受控源的种类: 受控源的种类: 电流控制电压源(CCVS) 电流控制电压源(CCVS) 电流控制电流源(CCCS) 电流控制电流源(CCCS) 电压控制电压源(VCVS) 电压控制电压源(VCVS) 电压控制电流源(VCCS) 电压控制电流源(VCCS) 受控源输入端的电压和电流统称为控制量 控制量, 受控源输入端的电压和电流统称为控制量, 输出端的电压和电流统称为受控量 受控量. 输出端的电压和电流统称为受控量. 如果受控源的受控量与控制量成正比, 如果受控源的受控量与控制量成正比,这 类受控源是线性受控源 线性受控源. 类受控源是线性受控源.