运算放大器和受控源(4)

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《电路基础》受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的特性曲线实验

《电路基础》受控源VCCS 、VCVS 、CCVS 、CCCS 的特性曲线实验一．实验目的1．加深对受控源的理解2．熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法，了解运算放大器的应用。

3．掌握受控源特性的测量方法二．实验原理与说明1．受控源是双口元件，一个为控制端口，另一个为受控端口。

受控端口的电流或电压受到控制端口的电流或电压的控制。

根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类：i c=0 i c=0+ u c u c - - (a) VCVS (b) VCCS u c=0 u c=0 c c -(c) CCVS (d) CCCS图9-1 受控源（1）电压控制电压源（VCVS ），如图7-1（a ）所示，其特性为：0=c i（2）电压控制电流源（VCCS ），如图7-1（b ）所示，其特性为： c m s u g i ⋅=cs u u ⋅=α0=c i（3）电流控制电压源（CCVS ），如图7-1（c ）所示，其特性为：c s i u ⋅=γ0=c u（4）电流控制电流源（CCCS ），如图7-1（d ）所示，其特性为： c s i i ⋅=β0=c u2．运算放大器与电阻元件组成不同的电路，可以实现上述四种类型的受控源。

各电路特性分析如下。

（1）电压控制电压源（VCVS ）：运算放大器电路如图7-2所示。

由运算放大器输入端“虚短”特性可知：1u u u ==-+212R u i R =由运算放大器的“虚断”特性，可知： 21R Ri i =21221R i R i u R R ⋅+⋅=()2121R R R u +=11211u u R R ⋅=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=α式（7-1）++u 1 i R1 u 1 R Lu 2R 1 −i R2 u 2 i RR 2 R − − −图7-2 电压控制电压源（VCVS ）图7-3 电压控制电流源（VCCS ）即运算放大器的输出电压2u 受输入电压1u 控制。

实验七受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究

实验七受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究一、实验目的1．了解用运算放大器组成四种类型受控源的线路原理。

2．测试受控源转移特性及负载特性。

二、原理说明1．运算放大器（简称运放）的电路符号及其等效电路如图8－1所示：图6－1运算放大器是一个有源三端器件，它有两个输入端和一个输出端，若信号从“＋”端输入，则输出信号与输入信号相位相同，故称为同相输入端；若信号从“－”端输入，则输出信号与输入信号相位相反，故称为反相输入端。

运算放大器的输出电压为u＝A(up-un)其中A是运放的开环电压放大倍数，在理想情况下，A与运放的输入电阻Ri 均为无穷大，因此有up＝unRuiippp==0Ruiinnn==这说明理想运放具有下列三大特征（1）运放的“＋”端与“－”端电位相等，通常称为“虚短路”。

（2）运放输入端电流为零，即其输入电阻为无穷大。

（3）运放的输出电阻为零。

以上三个重要的性质是分析所有具有运放网络的重要依据。

要使运放工作，还须接有正、负直流工作电源（称双电源），有的运放可用单电源工作。

2、理想运放的电路模型是一个受控源—电压控制电压源（即VCVS），如图8－1(b)所示，在它的外部接入不同的电路元件，可构成四种基本受控源电路，以实现对输入信号的各种模拟运算或模拟变换。

3、所谓受控源，是指其电源的输出电压或电流是受电路另一支路的电压或电流所控制的。

当受控源的电压（或电流）与控制支路的电压（或电流）成正比时，则该受控源为线性的。

根据控制变量与输出变量的不同可分为四类受控源：即电压控制电压源（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）。

电路符号如图8－2所示。

理想受控源的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，即从输入口看理想受控源或是短路（即输入电阻Ri ＝0，因而u1＝0）或是开路（即输入电导Gi＝0，因而输入电流i1＝0），从输出口看，理想受控源或是一个理想电压源或是一个理想电流源。

受控源实验

2.2.恒压源（EEL-I,II,III,IV均含在主控制屏上，根据用户的要求，有可能有两种配置（1）+6V(+5V),+12V,0 30V可调成（2）0 30V双路可调）
3.3.恒流源（0 500mA可调）
4.4.EEL-31组件或EEL-54组件
四．四．实验内容
1.1. 测试电压控制电压源（VCVS）特性
0.15
0.2
0.25
0.3
0.4
（2）（2）测试CCCS的负载特性
保持，负载电阻用电阻箱，并调节其大小，用电流表测量对应的输出电流，并将数据记入表8-8中
表8-8 CCCS的负载特性数据
50
100
150
200
1K
2K
10K
80K
五．五．注意事项
1.1.用恒流源供电的实验中，不许恒流源开路；
2.2.运算放大器输出端不能与地短路，输入端电压不宜过高（小于5V）。
三、实验内容
（一）．VCVS的转移特性u2=f(u1)和负载特性u2=f(iL)研究。
图3—6
(1)零点漂移。按图3—6接线，当输入电压为零，RL=1KΩ时测量u2。
(2)固定RL=1KΩ调节稳压电源的输出电压，测量相应的u1和u2值。数据填入表3—2中。
表3—2
1
2
4
5
6
7
8
-1
-2
-4
-5
-6
-7
表3—1
名称
参数
CCCS
VCCS
CCVS
VCVS
H
Y
Z
G
A
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、gm、µ、和rm表示。它们的定义如下：

2-4受控源

受控源
• 受控源的分类
+
－
U = µ U1
I 2 = g U1
+
－
U = r I1
I 2 = β I1
压控电压源
压控电流源
流控电压源
流控电流源
• 含有受控源的电路分析要点之一
可以用两种电源等效互换的方法，简化受控源电路。但不能把控制量化简掉。否则会留下一个没有控制简化时注意不能把控制量化简掉量的受控源电路，使电路无法求解。
• 定义
受控源的电压或电流不象独立源是给定函数，而是受电路中某个支路的电压（或电流）的控制。
• 电路图符号
+
–
受控电流源受控电压源前面所讲的独立源，向电路提供的电压或电流是由非电能量提供的，其大小、方向由自身决定；受控源的电压或电流不能独立存在，而是受电路中某个电压或电流的控制，受控源的大小、方向由控制量决定。当控制量为零时，受控电压源相当于短路；受控电流源相当于开路。
求图2-35(a)所示单口网络的等效电阻。所示单口网络的等效电阻。例2－22 求图－所示单口网络的等效电阻
图2－35 －
设想在端口外加电流源i，写出端口电压u的表达式解: 设想在端口外加电流源，写出端口电压的表达式
u = µu1 + u1 = ( µ + 1)u1 = ( µ + 1) Ri = Ro i
将2Ω和3Ω并联等效电阻 Ω和受控电流源 Ω Ω并联等效电阻1.2Ω和受控电流源0.5ri(1.5i) 并联，等效变换为 Ω电阻和受控电压源0.6ri的串联，如的串联，并联，等效变换为1.2Ω电阻和受控电压源的串联图(c)所示。所示。所示由此求得

04-受控源及基尔霍夫定律

b : 电流放大倍数
输入：控制部分
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输出：受控部分
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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 _
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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。
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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
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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！

“电路基础”教学大纲

“电路基础”教学大纲一、教学目的和任务电路基础课程是电气信息各专业必修的一门主要的专业基础课，它是在物理“电学”的基础上，较深入研究电路基本理论的课程。

本课程的教学目的，是通过“电路基础”的学习，使学生掌握电路的基本概念和理论知识，掌握分析计算电路的基本定律和基本方法，并为后续有关专业课程的学习和科研打下必要的电路理论基础，培养学生的实验技能，并初步掌握设计电路实验的方法。

同时通过本课程的学习，使学生在逻辑推理能力、分析计算能力、实验研究能力、总结归纳能力及自学新知识能力等方面有明显提高，并了解本学科领域目前的发展趋势，为学习后续课程及有关科学技术打下必要的基础。

二、教学要求1、电路的基本概念和电压、电流约束关系：理解电路模型、电流、电压及关联参考方向，功率、能量。

掌握电阻元件、电感元件、电容元件、电压源、电流源及受控源以及常用多端元件的概念和伏安特性、功率计算，掌握基尔霍夫定律及正确列写方程。

2、直流电路的分析：掌握电路等效变换的基本思想和方法，掌握电阻的等效变换、电源的等效变换，及用等效变换方法简化分析电路。

了解支路法、支路电流法、支路电压法，掌握网孔电流法和节点电位方法，利用写电路方程的方法解决问题。

掌握叠加定理、替代定理、齐次定理、戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理及其应用，了解特勒根定理、互易定理和对偶原理。

掌握理想运放电路的分析方法。

3、正弦稳态电流电路：理解正弦量的三要素、相量法的基本概念，掌握基尔霍夫定律的相量形式和R、L、C元件伏安关系的相量形式。

理解复导纳与复阻抗概念。

理解有效值、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、复功率的意义，掌握正弦稳态电路各种功率的计算方法及提高功率因数办法。

掌握正弦稳态电路的计算方法及最大平均功率传输的处理方法。

掌握互感的概念和具有互感电路的计算，掌握空心变压器、理想变压器的伏安关系及电路分析。

掌握三相电路的概念和对称、不对称三相电路的计算，掌握三相电路功率的计算。

电路实验六实验报告_受控源的研究

电路实验六实验报告_受控源的研究电路实验六实验报告实验题⽬：受控源的研究实验内容：1.受控源的种类；2.⽤运算放⼤器组成受控源，运算放⼤器芯⽚型号是µA741，有四种结构，在⾯包板上搭接电压控制电压源和电压控制电流源；3.测试电压控制电压源（VCVS）特性；4.测试电压控制电流源（VCCS）特性。

实验环境：数字万⽤表、学⽣实验箱、导线。

实验原理：受控源是⼀种⾮独⽴电源，它对外也可提供电压或电流，但它与独⽴源不同，这种电源的电压或电流受电路其它部分的电流或电压的控制。

根据控制量的不同，受控源可分为四类种：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。

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）成正⽐变化时，受控源是线性的。

1.利⽤µA741芯⽚搭接电压控制电压源VCVS的电路图如下：Uo受控源转移电导为：1+R2/R1=2，输⼊输出电压关系为：U o=2U i。

2.利⽤µA741芯⽚搭接电压控制电流源VCCS的电路图如下：受控源转移电导为：1/R1=1/10000，R2的阻值变化不能引起输出电流i o的变化。

输⼊电压和输出电流的关系为i o=Ui/10000。

实验记录及结果分析：1.当电压控制电压源VCVS电路的输⼊电压U i在0-0.5V之间变化时，测得输出电压数据如数据分析：输出电压U o随着输⼊电压U i的变化⽽变化，且其电压值保持在输⼊电压的2倍左右，符合转移电导的值。

输出端是否有负载不会对输出电压的⼤⼩造成影响，符合受控源的性质。

电压控制电压源VCVS电路搭接成功。

2.当电压控制电流源VCCS电路的输⼊电压U i在0-0.5V之间变化时，测得输出电流数据如下：当输⼊电压保持在0.4V，电阻器R的阻值不断变化时，测得输出电流数据如下：o i(1/10000)左右，符合转移电导的值。

输出端的负载R2的变化不能改变输出电流的⼤⼩，符合受控源的性质。

电路实验与实践复

八个操作实验的实验内容各电子仪器设备的使用方法
RC
积
谐空三电戴叠
分和微分电路
网络的相频和幅频
振电路
心变压器的研究
表法测量阻抗
压控制电压源电路
维南定理
加定理
Z=R+jX
特
性
围操作实验考试范
• 只有暗淡的直竖线：该通道的垂直灵敏度选择过小，而信号的电压幅值又很大，才导致屏幕中无法观察到完整的波形。因此应当调节该通道电压灵敏度旋钮，让波形峰-峰值间距离在4～8格之间。
1. 图形不稳定：一种可能是同步电平旋钮LEVEL没有锁定；另一种可能是垂直工作方式所选择的通道与触发源SOURCE选择不一致。
U 以例理，论实v 值际 U测oR 量cU = v4R o.5ic 7VR，v Ri4 =.5 926.6V 8 0Ω9为
电压值为RV两端的电压值
从结果中可以知道误差基本上可以忽略不计。
实验二、运算放大器和受控电源
受控源与独立源的区别是什么？
答：独立电源的电动势或电流是某一固定数值或某一时间函数，不随电路其余部分的状态而改变。
受控电源的电动势或电流则随网络中另一支路的电流或电压(称为控制量)而变化。
详细解答见课本141面
实验三、交流电路参数.的测定
IC
.
I
.
. 用电三容表量法还测要电满路足参不数等时式，B’为<什2么|B|要，在方被能测判元别件元α两件端的并性接质电？容用，相U而量且图
.
. I 加以说明。
I 答：因为在被测元件I两C端并2接I电Z容s，in观察电流表的读数变Z 化情况即

电路实验思考题

v1.0 可编辑可修改实验41．叠加原理中US1, US2分别单独作用，在实验中应如何操作可否将要去掉的电源（US1或US2）直接短接2．实验电路中，若有一个电阻元件改为二极管，试问叠加性与齐次性还成立吗为什么实验61.如何测量有源二端网络的开路电压和短路电流，在什么情况下不能直接测量A ．开路电压可以直接用V 表直接量出来；然后接一个负载电阻，再量端口电压，该电压除以该电阻得电流，用该电流去除两次电压测量的差值，得等效内阻，于是，开路电压除以等效内阻得短路电流。

B ．当内电阻过小时，不能测量短路电压，当内阻过大时，不能测量开路电压。

2.说明测量有源二端网络的开路电压及等效内阻的几种方法A ．开路电压、短路电流法b 半电压法C ．伏安法D ．零示法一用电压表直接测电压，把电路内电流源短路，电压源开路。

用电阻档测电阻。

二在电路分别接二个不同电阻，测出电阻上的电流和电压。

然后计算出。

列两个二元一次方程就行。

实验81. 什么是受控源了解四种受控源的缩写、电路模型、控制量与被控量的关系受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电压或电流控制，因而受控源是双口元件：一个为控制端口，或称输入端口，输入控制量（电压或电流），另一个为受控端口或称输出端口，向外电路提供电压或电流。

受控端口的电压或电流，受控制端口的电压或电流的控制。

根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类：（1）电压控制电压源（VCVS ），如图8－1(a)所示，其特性为：12u u μ=其中：12u u =μ称为转移电压比（即电压放大倍数）。

（2）电压控制电流源（VCCS ），如图8－1(b)所示，其特性为：12u g i =其中：12m u i g =称为转移电导。

（3）电流控制电压源（CCVS ）如图8－1(c)所示，其特性为：12i r u =其中：12i u r =称为转移电阻。

（4）电流控制电流源（CCCS ），如图8－1(d)所示，其特性为：12i i β= 其中：12i i =β称为转移电流比（即电流放大倍数） 2. ．四种受控源中的转移参量μ、g 、r 和β的意义是什么如何测得3. 若受控源控制量的极性反向，试问其输出极性是否发生变化答：会发生变化，输入输出成线性4.如何由两个基本的CCVC 和VCCS 获得其它两个CCCS 和VCVS ，它们的输入输出如何连接5．了解运算放大器的特性，分析四种受控源实验电路的输入、输出关系。

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。

受控源的研究实验报告

受控源的研究实验报告1.实验摘要1.用运算放大器组成受控源，运算放大器芯片型号是uA7412.在面包板上搭接电压控制电压源和电压控制电流源。

3测试电压控制电压源（VCVS）的转移特性和外特性。

4 .测试电压控制电流源（VCCS）的转移特性和外特性。

2.实验仪器试验箱，导线若干，万能表2.实验原理（1）µA741运算放大器µA741运算放大器是单片高性能补偿运算放大器，具有较宽的共模的电压范围，该器件不需要外部补偿频率，具有短路保护功能，失调电压调到0的能力，较宽的共模和差模电压范围，功耗低。

（1）1，5脚：失调调0端，通常可以在1,5脚之间接入一个几千欧姆的电位器，并将其滑动触头接到负电源端，调节调0电位器，使输出电压为0 （2）2：反向输入端（3）3：同相输入端（4)4:负电源端（6）6：输出（7）正电源端（2）电压源控制电压源如图所示，R4=R5=10KΩ，R3=51Ω，由放大器的性质可知：U+=U-=U R5，i R5=i R4，i R5=U1/R5,i R4=(U2-U1)/R4,因此U2=（1+R4/R5）因为R4=R5=10KΩ，U2=2U1（3）电压源控制电流源如图所示，R5=10KΩ由放大器的性质可知：U+=U-=U R5，i R5=U1/R5 i R5=i R4,因为R5=10KΩ，i R5=U1/10K4实验步骤和数据记录(1)电压源控制电压源（i）按如图所示的电路图在连接好电路，测量电压源控制电压源的外特性（ii）不打开电源开关，调节输出端滑动变阻器R，用万能表测量输出端电压Uo’R(Ω) 51 100 1K 5K 8KU0’（V）0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 (i)按图所示电路图连接好电路，使输出端电阻R3，R1为零，测量电压源控制电压源的转移特性（ii）打开电源开关，调节滑动变阻器R2，使输出电压改变（iii）用万能表电压档测量输出电压Ui,用万能表电流档测量输出电流UoUi（V）0.101 0.200 0.304 0.403 0.501Uo（V）0.202 0.401 0.601 0.808 1.004 UO/Ui 2.000 2.005 1.977 1.985 2.004误差0 0.25% 1.15% 0.75% 0.2%所以在误差范围内Uo=2Ui(2)电压源控制电流源（i）按图所示的电路图在连接好电路，测量电压源控制电流源的外特性（ii）不打开电源开关，调节输出端滑动变阻器R，用万能表测量R4两端电流io’R(Ω) 51 100 1K 5K 8Ki0’（V）0.402 0.402 0.402 0.402 0.403 (i)按如图所示电路图连接好电路，使输出端电阻R3，R1为零，测量电压源控制电流源的转移特性（ii）打开电源开关，调节滑动变阻器R2，使输出电压改变（iii）用万能表电压档测量输入电压Ui和输出电流ioUi（V）0.091 0.190 0.295 0.398 0.498io（mA）0.010 0.018 0.028 0.038 0.049iO/Ui 0.00011 0.00009 0.00009 0.0001 0.0001误差1% 1% 1% 0 0所以在误差范围内i o=Ui/10K5.实验总结(1)实验验证所以在误差范围内，电压源控制电压源Uo=2Ui电压源控制电流源i o=Ui/10K(2)连接电路时要注意实验电箱的特性，连接电路时不能打开电源，连接好电路先检查是否有虚联和短接，连接是否正确，然后打开电源，用万能表测量相应的电压和电流。

实验4运算放大器和受控源

2
3
4
5
给定值
I1（mA）
测量值
U2（V）
计算值 rm（）
理论值 rm（）
实验内容
保持US为1.5V，改变Ri为1K的阻值，分别测量I1 和U2的值，并逐一记录于表4-4中。
核算表4-3和表4-4中的各rm值，分析受控源特性。
给定值 R（K） 1
2
3
4
5
测量值
I1（mA） U2（V）
计算值 rm（）
实验内容
表4-2
实验内容
实验内容
测试电流控制电压源特性实验电路如图4-8所示
2 U ∞ R ΩK1 A M m l i i R S U V5.1
实验内容
给定R为1K，US为1.5V，改变Ri的阻值，分别测量I1和I2
的值，并逐一记录于表4-3中，注意U2的实际方向。
表4-3
R（K）
1
原理说明
由运算放大器组成的几种基本受控源电路
验内容
1. 测试电压控制电压源和电压控制电流源特性。
2 U 1 R ΩK1 S I A M m ∞ a U 2 R ΩK1 1 U
实验内容
电路接好后，先不给激励电源U1,将运算放大器 “+”端对地短路，接通实验箱电源工作正常时，应有U2=0和IS=0。
实验目的
理解、掌握受控源的外特性。了解运算放大器组成受控源的基本原理。测试VCVS、VCCS、CCVS加深对受控源的受
控特性的认识。
原理说明
1.根据控制量与受控量电压或电流的不同，受控源有四种
原理说明
原理说明
运算放大器是有源三端元件，图4-2(a)为运放的电路符号。
原理说明

运算放大器与受控源实验报告

运算放大器与受控源实验报告
实验目的：
1. 了解运算放大器及其基本性质；
2. 学习差模输入、共模输入、运算放大器的增益等概念；
3. 理解受控源及其在电路中的应用；
4. 学习搭建运算放大器基础电路。

实验器材：
1. P8139工作台
2. 面包板
3. 电压表、万用表、示波器
4. 电源
实验步骤：
1. 根据实验要求，搭建运算放大器基础电路，包括电源、运放
芯片、1kΩ电阻和两个检测端子。

2. 接入差模输入信号，检测输出电压；
3. 接入共模输入信号，检测输出电压；
4. 调整输入信号，从而观察不同输入情况下输出的情况；
5. 在电路中引入电容，观察输出变化；
6. 搭建受控源电路，检测输出电压。

实验结果：
1. 通过实验，我们了解了运算放大器的基本性质、差模输入、
共模输入、运算放大器的增益等概念。

2. 我们可以通过调整输入信号，从而观察不同输入情况下输出的情况。

当输入信号相同时，输出信号相同，证明了运放有放大的作用。

3. 在加入电容后，输出波形变得平稳，没有出现尖峰等异常情况。

4. 在搭建受控源电路后，我们可以通过改变电阻R2的值来控制输出
电压的大小。

实验结论：
我们通过本次实验，更深入地了解了运算放大器的性质、特性和应用，学会了使用运算放大器对输入信号进行放大和处理。

同时，我们也熟悉了受控源电路在电路中的应用。

这些基础的知识和技能将为我们今后的电子学习和实践提供更加坚实的基础。

受控源研究实验报告

受控源的研究实验报告一、实验目的：1. 获得运算放大器的感性认识，了解由运算放大器组成各类受控源的原理和方法，理解受控源的实际意义。

2. 掌握受控源特性的测量方法。

通过测试受控源的外特性及其转移参数，进一步理解受控源的物理概念，加深对受控源的认识和理解。

二、实验原理：1、运算放大器的基本原理（在上一次实验中已经介绍了，本次再补充说明一下）运算放大器是一种有源二端口元件，图3-1是理想运算放大器的模型及其电路符号。

它有两个输入端，一个输出端和一个对输入、输出信号的参考地线端。

信号从“－”端输入时，其输出信号U0与输入信号反相，故称“－”端为反相输入端；信号从“＋”端输入时，其输出信号U0与输入信号同相，故称“＋”端为同相输入端。

U0为输出端的对地电压，AO是运放的开环电压放大倍数，在理想情况下，AO和输入电阻Ri均为无穷大，而输出电阻RO为零。

理想运算放大器的电路模型为一个受控源，它具有以下重要的性质：当输出端与反相输入端“－”之间接入电阻等元件时，形成负反馈。

这时，“－”端和“＋”端是等电位的，称为“虚短”，若其中一个输入端接地，另一输入端虽然未接地，但其电位也为0，称它为“虚地”；理想运算放大器的输入端电流约等于0。

上述性质是简化分析含有运算放大器电路的重要依据。

本实验将研究由运算放大器组成的4种受控源电路的特性，选用LM741型或LM324型的集成运算放大器。

LM741运算放大器的引脚功能如图3-2所示。

2、由运算放大器构成四种受控源的原理（1）电压控制电压源（VCVS）上图电路是由运算放大器构成的电压控制电压源，图中是反馈电阻，是负载电阻。

因为，且所以，又因为令，称为转移电压比或电压增益，是无量纲的常数，则（2）电压控制电流源（VCCS）上图电路是由运算放大器构成的电压控制电流源。

因为，所以，令，称为转移电导，具有电导量纲，则（14.2-3）（3）电流控制电压源（CCVS）电流控制电压源的电路如上图所示。

运算放大器与受控源

运算放大器与受控源一、实验目的：1、熟悉电压控电压源、电压控电流源、电流控电压源、电流控电流源的特性；2、学会自己设计电路实现受控源；3、了解Multism软件的使用，学会绘制简单的电路图；4、了解运算放大器的工作原理和使用方法；二、实验环境仪器：数字万用表、电路实验箱；软件：Multisim软件；三、实验原理通常将运放视为理想运放，即将运放的各项技术指标理想化，理想运放在线性应用时的两个重要特性：虚短：因为理想运放的电压放大倍数很大，而运放工作在线性区，是一个线性放大电路，输出电压不超出线性范围（即有限值），所以，运算放大器同相输入端与反相输入端的电位十分接近相等。

在运放供电电压为±15V时，输出的最大值一般在10～13Ｖ。

所以运放两输入端的电压差，在1mV以下，近似两输入端短路。

这一特性称为虚短，显然这不是真正的短路，只是分析电路时在允许误差范围之内的合理近似。

虚断：由于运放的输入电阻一般都在几百千欧以上，流入运放同相输入端和反相输入端中的电流十分微小，比外电路中的电流小几个数量级，流入运放的电流往往可以忽略，这相当运放的输入端开路，这一特性称为虚断。

显然，运放的输入端不能真正开路。

运用“虚短”、“虚断”这两个概念，在分析运放线性应用电路时，可以简化应用电路的分析过程。

运算放大器构成的运算电路均要求输入与输出之间满足一定的函数关系，因此均可应用这两条结论。

如果运放不在线性区工作，也就没有“虚短”、“虚断”的特性。

如果测量运放两输入端的电位，达到几毫伏以上，往往该运放不在线性区工作，或者已经损坏。

基于上述两条性质，运用电路分析知识可以分析出电路中的放大情况。

1、电压控制型电压源（VCVS ）如图：根据虚短虚断特性，u+=u-=u1,i=u+/R2,u2=(R1+R2)i。

则有μ=(R1+R2)/R2，u2=μu1。

2、电压控制型电流源（VCCS）如图:运算放大器输出电流为i2=iR=u1/R，即只受输入电压控制，与负载电阻无关（实际上R L为有限值）。

运算放大器和受控源实验报告

运算放大器和受控源实验报告实验报告：运算放大器和受控源摘要：本实验通过搭建运算放大器和受控源电路，研究了其基本原理和特性。

实验结果表明，运算放大器具有高放大增益、输入阻抗高、输出阻抗低等优点；受控源能够根据输入信号调整输出电流或电压。

通过实验，我们深入了解了运算放大器和受控源的工作原理，为今后的电子电路设计和应用提供了重要参考。

一、引言运算放大器是电子电路设计中经常使用的一种重要器件。

它具有高放大增益、低输入阻抗和高输入阻抗等特性，常用于电压放大、滤波、比较器等电路中。

受控源是一种能够根据输入信号调整输出电流或电压的电路，常用于电压调整、电流控制等应用中。

本实验通过搭建运算放大器和受控源电路，探究其基本原理和特性。

二、实验目的1. 了解运算放大器的基本原理和特性；2. 研究运算放大器的放大倍数、输入和输出阻抗；3. 探究受控源的工作原理和特性；4. 实验验证运算放大器和受控源的特性。

三、实验原理1. 运算放大器运算放大器是一种具有很高放大增益的差分放大器，由一个差动放大器和一个精密的负反馈电路组成。

常见的运算放大器有理想运算放大器和非理想运算放大器，其中理想运算放大器具有放大增益无限大、输入电阻无穷大、输出电阻为零等特性。

2. 受控源受控源通常包括电压控制电流源和电流控制电压源两种类型。

电压控制电流源可以根据输入电压信号调整输出电流，电流控制电压源则可以根据输入电流信号调整输出电压。

受控源常用于各种电路的输入电流调整、电流传输和电压调整等应用。

四、实验设备和器件1. 信号发生器2. 电压表3. 万用表4. 运算放大器集成电路5. 电阻、电容和二极管等被测器件五、实验步骤1. 搭建运算放大器电路，将信号发生器的输出接入运算放大器的输入端，通过电压表测量输出电压大小；2. 测量运算放大器的输入和输出阻抗，将万用表连接到输入和输出端口进行测量；3. 搭建受控源电路，输入电压信号并测量输出电流大小；4. 根据实验结果，分析运算放大器和受控源的特性。

实验四受控源

实验四受控源研究一．实验目的1．加深对受控源的理解；2．熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法，了解运算放大器的应用； 3．掌握受控源特性的测量方法。

二．实验原理1．受控源受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电流或电压的控制，因而受控源是双口元件：一个为控制端口，或称输入端口，输入控制量（电压或电流），另一个为受控端口或称输出端口，向外电路提供电压或电流。

受控端口的电压或电流，受控制端口的电压或电流的控制。

根据控制变量与受控变量之间的不同组合，受控源可分为四类：（1）电压控制电压源（VCVS ）,如图4－1（a ）所示，其特性为：12u u μ=其中：12u u =μ称为转移电压比（即电压放大倍数）。

（2）电压控制电流源（VCCS ）,如图4－1（b ）所示，其特性为：12gu i =其中：12u i g m =称为转移电导。

（3）电流控制电压源（CCVS ）,如图4－1（c ）所示，其特性为：12ri u =其中：12i u r =称为转移电阻。

（4）电流控制电流源（CCCS ）,如图4－1（d ）所示，其特性为：12i i β=其中：12i i =β称为转移电流比（即电流放大倍数）。

三．实验设备1．直流数字电压表、直流数字毫安表 2．恒压源3．恒流源（0～500mA 可调） 4．VCCS ，CCVS四．实验任务图 4-1图4-83．测试电压控制电流源（VCCS）特性实验电路如图4－8所示，图中，U1用恒压源的可调电压输出端，R1=1KΩ（1）测试VCCS的转移特性I2=f（U1）调节恒压源输出电压U1（以电压表读数为准），用电流表测量对应的输出电流I2，将数据记入表4－3中。

表4－3VCCS的转移特性数据U1/V 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4I1/mA（2）测试VCCS的负载特性I2=f（R L）实验电路如图4－9所示图4-9保持U1=2V，负载电阻R L用电阻箱，并调节其大小，用电流表测量对应的输出电流I2，并将数据记入表4－4中。