关于含受控源电路的分析方法与总结
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。
受控电源实验报告结论
一、实验目的通过本实验，了解受控源的基本原理，掌握受控源的特性，并学会搭建受控源实验电路，通过实验验证受控源的特性。
二、实验原理受控源是一种非独立源，其电压或电流的量值受其他支路电压或电流的控制。
根据控制方式的不同，受控源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）和电流控制电流源（CCCS）四种类型。
三、实验器材1. 电源：直流稳压电源2. 运算放大器：uA7413. 电阻：100Ω、1kΩ、10kΩ4. 电位器：10kΩ5. 导线若干6. 万用表：数字式万用表四、实验步骤1. 搭建VCVS实验电路，将运算放大器搭建为电压控制电压源，通过调节电位器改变输入电压，观察输出电压的变化。
2. 搭建VCCS实验电路，将运算放大器搭建为电压控制电流源，通过调节电位器改变输入电压，观察输出电流的变化。
3. 搭建CCVS实验电路，将运算放大器搭建为电流控制电压源，通过调节电位器改变输入电流，观察输出电压的变化。
4. 搭建CCCS实验电路，将运算放大器搭建为电流控制电流源，通过调节电位器改变输入电流，观察输出电流的变化。
5. 使用万用表测量实验电路中的电压和电流，记录数据。
五、实验结果与分析1. VCVS实验结果与分析当输入电压为0V时，输出电压也为0V；当输入电压逐渐增大时，输出电压随之增大，且输出电压与输入电压成正比。
实验结果表明，VCVS具有电压控制电压源的特性。
2. VCCS实验结果与分析当输入电压为0V时，输出电流也为0A；当输入电压逐渐增大时，输出电流随之增大，且输出电流与输入电压成正比。
实验结果表明，VCCS具有电压控制电流源的特性。
3. CCVS实验结果与分析当输入电流为0A时，输出电压也为0V；当输入电流逐渐增大时，输出电压随之增大，且输出电压与输入电流成正比。
实验结果表明，CCVS具有电流控制电压源的特性。
4. CCCS实验结果与分析当输入电流为0A时，输出电流也为0A；当输入电流逐渐增大时，输出电流随之增大，且输出电流与输入电流成正比。
专题研讨含受控源的电路分析
1
含受控源的无源单口网络等效电路
无源一端口(也称单口网络或二 端网络)的输入电阻定义为该端 口的端电压与端电流之比， 如图所示 图 无源一端口网络的输入电阻
含受控源的无源单口网络等效电路
01
02
03
无源一端口网络的输入电阻 和其等效电阻的数值是相等 的，可通过求等效电阻得到 输入电阻的值。求解和计算
-
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方法可归纳为
⑴对纯电阻网络，通过电阻 的串并联或Y-∆等效变换方
法求解
⑵当无源一端口网络含有受 控源时，需要采用外加电源 法。对含有独立源的一端口 网络，可采用外加电源法、 开路-短路法或直接求VAR法 ，本质上是求其等效电路的
内阻
含受控源的无源单口网络等效电路
试求图所示电路的端口等效电阻
含受控源的无源单口网络等效电路
网孔电流法
可能含有的受控源类型
含有一般受控源
网孔电流法
含有无伴受控电流源 ·单独一条支路
网孔电流法
·公共支路上 网孔电流法结论
含受控源电路的网孔分析方 法与步骤：与只含独立源电 路的网孔分析法全同。在列 网孔的KVL方程时，受控源与 独立源同样处理。但要将控 制变量用待求的网孔电流变 量表示，以作为辅助方程
节点电压法
节点电压法
节点电压法
总结论
由以上举例分析可知，任何受控源都可以用一个等效电源或一个电阻替代，其等效的关 键在于找出受控源的伏安关系。利用这种等效方法求解电路，可以避免复杂方程的列写 和求解，为初学者提供了一种方便实用的解题方法，只要掌握受控源的特点及分析受控 源电路的基本原则，加强练习，计算受控源电路就变成一件简单的事情了
含受控源的戴维南等效电路
含受控源的戴维南等效电路
戴维南等效电路是一种非常重要的电路分析方法，它是通过将电路中的元件抽象成为等效的电压源或电流源，并利用基尔霍夫电流定律和电压定律来简化电路的分析。
在实际的电路设计中，经常会遇到含受控源的电路，这时就可以使用含受控源的戴维南等效电路来简化电路的分析。
含受控源的戴维南等效电路分为两种情况：一种是含有电压控制电压源（VCVS）的电路，另一种是含有电流控制电流源（CCCS）的电路。
首先，我们来看含有VCVS的电路，它可以使用一个等效的电压源和一个串联的电阻来代替，其中电压源的电压等于VCVS输入电压和电阻两端电压之差，电阻的阻值等于VCVS输出电阻。
而含有CCCS的电路，则可以使用一个等效的电流源和一个并联的电阻来代替，其中电流源的电流等于CCCS输入电流和并联电阻两端电流之差，电阻的阻值等于CCCS输出电导。
利用这种含受控源的戴维南等效电路可以更加方便地对电路进行分析和计算，从而使得电路设计更加高效和可靠。
同时，在实际应用中也可以将受控源的模型作为模块化的基本单元，从而实现更加复杂电路的设计和分析。
总之，含受控源的戴维南等效电路是一种非常有效和实用的电路分析方法，值得广大电路设计者和电子爱好者深入学习和研究。
07含受控源电路分析
代入上式，移项整理后 得到以下网孔方程：
i3 i1 i 2
由于受控源的影响,互电阻 R21=( r - R3)不再与互电阻 R12= -R3相等。自电阻 R22=( R2+ R3 - r)不再是网孔 全部电阻R2 、R3的总和。
( R1 R3 )i1 R3i2 uS (r R3 )i1 ( R2 R3 r )i2 0
受控源看 作独立源 列方程
例2：列网孔电流方程。 解：
R1 R3 i1 R3i3 U2
R2i2 U 2 U3
R3i1 R3 R4 R5 i3 R5i4 0
R5i3 R5i4 U3 U1增补方程：ຫໍສະໝຸດ _+ U1
R3
U2
+ R1 R2
重点：
网孔分析法 结点分析法 含受控源电路分析 回路分析法和割集分析法 计算机分析电路实例
1、网孔分析法 2、结点分析法 3、含受控源电路分析
§3－3 含受控源的电路分析
在电子电路中广泛使用各种晶体管、运算放大器等多
端器件。这些多端器件的某些端钮的电压或电流受到另一
些端钮电压或电流的控制。为了模拟多端器件各电压、电 流间的这种耦合关系，需要定义一些多端电路元件(模型)。 本节介绍的受控源是一种非常有用的电路元件，常用 来模拟含晶体管、运算放大器等多端器件的电子电路。从 事电子、通信类专业的工作人员，应掌握含受控源的电路 分析。
图3－15
解：（加压求流法） 设想在端口外加电压源u，写出端口电流i的表达式为
i i1 i1 ( 1)i1
由此求得单口的等效电导为
1
R
u Go u
i Go ( 1)G α u
受控源实验报告总结
受控源实验报告总结受控源实验报告总结引言：在电子学领域中，受控源是一种重要的电路元件，它可以提供稳定、可控的电流或电压输出。
本实验旨在通过实际操作，深入理解受控源的工作原理、特性以及在电路设计中的应用。
一、实验目的通过实验，掌握受控源的基本原理和特性，了解受控源在电路设计中的应用，培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理受控源是一种电路元件，可以根据输入信号调整输出电流或电压。
常见的受控源有电压控制电流源（VCCS）和电流控制电压源（CCVS）。
VCCS的输出电流与输入电压成正比，而CCVS的输出电压与输入电流成正比。
通过调整输入信号，可以控制受控源的输出特性。
三、实验步骤1. 准备实验仪器和材料：包括函数发生器、示波器、电阻、电容等。
2. 搭建电路：按照实验要求，将受控源与其他元件连接起来，组成所需电路。
3. 测试受控源特性：通过调整输入信号，观察受控源的输出特性，并记录相关数据。
4. 分析实验结果：根据实验数据，分析受控源的工作原理和特性，并与理论预期进行比较。
四、实验结果与分析在实验中，我们搭建了一个VCCS电路，并通过函数发生器输入不同的电压信号，观察输出电流的变化。
实验结果表明，输出电流与输入电压成正比，符合受控源的特性。
此外，我们还测试了受控源的频率响应，发现输出电流随着频率的增加而逐渐减小，这是由于电路的带宽限制导致的。
通过实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 受控源的输出特性与输入信号有关，可以通过调整输入信号来控制输出电流或电压。
2. 受控源的频率响应受到带宽限制，高频信号会导致输出电流减小。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了受控源的工作原理和特性，并通过实际操作验证了理论预期。
实验过程中，我们不仅掌握了受控源的使用方法，还培养了实验操作技能和数据处理能力。
受控源作为电子学中的重要元件，在电路设计和实际应用中具有广泛的用途。
通过掌握受控源的工作原理和特性，我们可以更好地应用它们来实现电路功能的设计和优化。
浅谈含受控源电路的分析
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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关于含受控源电路的分析方法的研究与创新
摘要：本文介绍了有关受控源的基本概念，分析了实际电子器件与受控源之间的关系，通过实例,阐述受控源电路的特点及基本分析原则以及方法，并根据它的双重特性即电阻性和电源性，分析含受控源电路中应注意的问题。
关键词：电路基础；受控源电路；独立源
一、受控源的概念
受控源：受控源是一种用来表示一条支路和另一条支路之间存在耦合关系的电路模型。
受控源根据控制量的不同分为四种：V C C S （电压控制电流源），CCCS （电流控制电流源），VCVS （电压控制电压源），CCVS （电流控制电压源）。
受控源在线性电路分析中不同于独立电源，受控源具有双重特性：电源特性、电阻特性。
当受控源两端电压与流经受控源的电流成非关联方向时，表现电源特性；而当当受控源两端电压与流经受控源的电流成关联方向时，则表现出了电阻性质。
二、受控源的两种性质
I 、受控源的电源性
对于一个元件是否具有电源的性质,可从该元件在电路中是吸收功率还是提供功率来确定。
现取四种受控源中的一种- VCCS 来论述。
如图所示,进入受控源电路入口端和出口端的瞬时功率分别为:
)()()()(2211t i t u P t i t u P o i *=*=
故因此进入受控源两端的总功率为: )()()()(2211t i t u t i t u P t *+*=
对于任何一种理想受控源的输入端而言, i P 恒为零,所以:
L t R t i t i t u P *-=*+=)()()(2
222
上式可以说明任何瞬时进入受控源的功率恒为负值,所以受控源具有电源的特性。
II 、受控源的电阻性
由文献[1],用下列数学方程表述受控源的特征:
VCCS: c s gu i =
CCVS: c s ri u =
CCCS: c s i i β=
VCVS: c s u u α=
从VCCS 和CCVS 两种类型的方程看,它们的电压电流关系,实际上代表线性电阻元件的伏安关系,如果不考虑它们的能量转换特点,受控源就相当于一个电阻,如CCVS 的电阻就是r ,VCCS 的电阻就是1 / g ;从CCCS 和VCVS 两种类型看,当输入端控制量为零时,输出端的受控量也随之为零,这也只有电阻元件才具有这种性质,即受控源可以被看作电阻元件。
但是,这里的受控源具有电阻性质,并非说受控源自身是电阻,而是从输入与输出量的整个关系得出的一种“概念性”电阻性质。
三、受控源的特点及分析原则
掌握独立源和受控源的区别及受控源的特点是正确分析受控源电路的关键。
独立电源在电路中起着“激励”的作用，是实际电路中电能量或电信号“源泉”的理想化模型，而受控源是非独立源，是描述电子器件中某支路对另一支路控制作用的理想化模型，它由电子器件抽象而来，它本身不直接起激励作用。
受控源的特点：（1） 当控制量消失或等于零时，受控电源的电压或电流也将为零。
（2） 受控源是非独立源，它不能单独作为电路的激励。
只有在电路已经被独立源激励，控制电压或控制电流已经建立，受控源的输出端才有一定的输出电压或电流。
（3） 受控源在接入电路时，其四个端子可以作不同的联接。
由于表征受控源的方程是以电压电流为变量的代数方程，所以，受控源也可以看作是电阻元件，受控源是兼“有源性”和“电阻性”双重特性的元件。
（4） 作为一个二端口元件，受控源有两个端口。
但由于控制口的功率为零，它不是开路就是短路，所以在电路图中，不一定要专门画出控制口，只要在控制支路中表明控制量即可。
分析受控源电路的原则是：电路的基本定理和各种分析计算方法仍可使用，将受控源与独立源同样对待，只是在列方程时必须增加一个受控源关系式。
四、含受控源电路改进分析方法
1.受控源的控制量和受控源在同一支路时
受控源的控制量和受控量在同一支路时，该受控源的端电压与电流之间成线性比例关系，这时，受控源将表现为电阻性，并可直接可用一只电阻等效替代，电阻大小为:R=U/I 。
但与普通电阻不同的是它的阻值可能为负值，并且对外提供功率，但该功率不是由本电路中的独立电源提供，而是由其它电源提供。
等效之后，电路内不含受控源，对其分析以及求解就变得很容易。
例如]2[：
易得受控电压源的等效电阻R=3I/(I-0.5I)=6Ω
则电路可等效为
由于电流平分,易得电路等效如图
此时求I变得异常简单
I=19*4/((11∥11) +4)=8
2.受控源的控制量和受控源不在同一支路时
当受控源的控制量在网络中其它支路时，首先找出控制量和受控电压源的电流之间或控制量和受控电流源端电压之间的关系，再将受控源等效成电压源和电阻的串联组合形式，然后进一步求解。
其中U’=2I
对回路列写KVL方程：6-8I+6I’+2I=0
得：I=1+I’
则U’=2I=2+2I’
即U’’=2V R’=2Ω
可见受控电压源可用U’’=2V的电压源与R’=2Ω的电阻来等效代替
等效替代后的网络不含受控源，利用电源等效变换求出结果
五、结论
由以上举例分析可知，任何受控源都可以用一个等效电源或一个电阻替代，其等效的关键在
于找出受控源的伏安关系。
利用这种等效方法求解电路，可以避免复杂方程的列写和求解，为初学者提供了一种方便实用的解题方法。
只要掌握受控源的特点及分析受控源电路的基本原则，加强练习，计算受控源电路就变成一件简单的事情了。
参考文献：
[1]陈希有.<<电路理论基础>> (第三版).高等教育出版社 P22-23
[2]陈希有.<<电路理论基础>> (第三版).高等教育出版社 P62 2.8（b）。