实训任务1.3电源外特性的测试及分析
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2018/11/11
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独立源：电压或电流是定值或是时间的函数，与电路其 他地方的电压或电流无关的电源。 受控源：电流或电压值受到电路中其他支路电流或电压 控制的电源。
受控源是四端元件，有两对端钮，分别为输入端钮和输出端钮。 输入端为控制端，其输入端的电压或电流作为控制量； 输出端为被控制端，输出被控制的电压或电流。
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根据其控制量和被控制量的不同，可将受控源分为四 类：电流控制电压源（简称流控电压源，CCVS），电压控 制电压源（简称压控电压源，VCVS），电流控制电流源 （简称流控电流源，CCCS），电压控制电流源（简称压控 电流源，VCCS）。
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1、电流控制电压源 受控量与控制量之间的关系：
电压源 电流源 受控源
实训1-8：电流源外特性的测绘
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电压源的端电压与流过的电流的关系称为电压源的外特性。
实训流程： （1）根据图所示接线。Us为＋6V的直流稳压电压源，视为理想电压源。 调节R2，令其阻值（R1＋R2）由大至小变化（从∞至200Ω），记录两表的 读数。
理想电压源外特性测量电路 2018/11/11
-
Ic Ib
当 I b 确定后，I c 就基本确定了。在 IC 基本恒定的范 围内 ，I c 可视为恒流源 (电路元件的抽象) 。
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2.实际电流源
（1）电路模型 为理想电流源IS并 上一内阻R0
（2）伏安特性
伏安关系
U I IS R0
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2.实际电流源
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实训流程： 根据图接线，IS为直流恒流源，视为理想电 流源。调节其输出为10mA，令Ro分别为 1kΩ和∞（即接入和断开分别对应于实际 电流源和理想电流源），调节电位器RL（ 从0至470Ω），测出这两种情况下的电压 表和电流表的读数。 （1）自拟数据表格，记录实验数据。 （2）绘制理想电流源和实际电流源的外特性曲线。 （3）根据理想电流源和实际电流源的外特性曲线总结、归纳电流源 的外特性，并与理论分析进行对比。 注意：测电流源外特性时，不要忘记测短路时的电流值， 注意恒流源负载电压不要超过20V，负载不要开路。
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4）短路时，RL=0，
US I IS R0
5）R0=0时， U=US ，且与 负载无关， 为理想电压源
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1.电流源及其VCR
I a Uab
u
Is
伏 安 特 性 i IS
b
特点： （1）电流源输出的电流是一个定值IS或是确定的时 间函数iS（t），与它两端电压的大小、方向无关； （2）电流源两端电压的大小和极性取决于它及其所连接的 外电路。
U2 = I1
I1是控制量，U2是被控制量， γ称为转移电阻，单位为欧姆（Ω）。
典型模型：他励直流发电机的输出电压受励磁线圈电流的控制。
主 编：徐超明 副主编：李 珍、姚华青、陈建新 王平康、刘 强
工作任务：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 电流和电压的测量。 电阻器的认识及测量。 电阻元件伏安特性的测试。 电源外特性的测试与分析。 电位的测定与计算 用伏安法测量电功率。
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实训1-7：电压源外特性的测绘
1.3.1 1.3.2 1.3.3
（2）电压源输出的电流由它与外接电路的情况共同决定。
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1.电压源及其VCR I a + US _ 2 R1
Uab
2
R2
例
b 设: US=10V
则： 当R1接入时 ： I=5A 恒压源切忌短路 当R1 、R2 同时接入时： I=10A
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2.实际电压源 （1）电路模型
干电池
叠层电池
纽扣电池 各种直流电源
蓄电池
稳压电源
分
电压源：给外电路提供稳定电压，如各种电池、发电机等。 电流源：给外电路提供稳定电流，如电子电路合成电源。
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1.电压源及其VCR RO= 0 时的电压源. 或者恒压源
I
+
a Uab b
u US
US
_
i
伏安特性
特点：（1）电压源输出的电压是一个定值US或是确定的时 间函数uS（t），它由自身情况决定，与流经它的电流大小 、方向无关；
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1.电流源及其VCR
I
恒流源两端电压由 外电路决定 例
Is
U
R
设 : I S =1 A
则:
R=1 时， U =1 V。
R=10 时， U =10 V。 恒流源切忌开路
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恒流源举例
晶体三极管
Ic Ic
Uce + -
Ib
Ib + b Ube
c e
Uce
实际电压源外特性测量电路
4
实训流程： （2）根据图1.24接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节R2，令其 阻值从∞至200Ω变化，记录两表的读数。 （3）绘制理想电压源和实际电压源的外特性曲线。
理想电压源外特性测量电路 2018/11/11
实际电压源外特性测量电路
5
实训流程： 表1-13 理想电压源外特性的测量
U（V） I（mA） 0
表1-14 实际电压源外特性的测量
U（V） I（mA） 0
【实验注意事项】 （1）在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的电压值。 （2）换接线路时，必须关闭电源开关。 （3）直流仪表的接入应注意极性与量程。
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电源是向电路提供能量或信号的元件或设备。干电池、 蓄电池、发电机和各种信号源都是常见的电源。电源有两 种类型，即电压源和电流源。
（2）伏安特性 伏安关系
U I IS R0
特点：1）曲线与R0有关，R0越大，曲线斜率越大 2）有载时，I＜IS
3）开路时，I=0 ∴U=ISR0
4）短路时，U=0，I=IS
电流全部流过内阻R0， 电源内阻把电流源的所 有能量消耗掉。一般不 允许开路。
5）R0=∞时， I=IS ，且与负载无关，为理想电流源
理想电压源US或uS 串联一个电阻R0
（2）伏安特性： 电压源串上负载电阻RL后电路模型 伏安特性：
U US IR 0
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2.实际电压源
伏安特性：
U US IR 0
特点：1）曲线与Baidu Nhomakorabea0有关，
R0越大， 曲线斜率越大。
2）有载时，U＜US 3）开路时，I=0 ∴U=US 短路电流 大，一般 不允许短 路
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独立源：电压或电流是定值或是时间的函数，与电路其 他地方的电压或电流无关的电源。 受控源：电流或电压值受到电路中其他支路电流或电压 控制的电源。
受控源是四端元件，有两对端钮，分别为输入端钮和输出端钮。 输入端为控制端，其输入端的电压或电流作为控制量； 输出端为被控制端，输出被控制的电压或电流。
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根据其控制量和被控制量的不同，可将受控源分为四 类：电流控制电压源（简称流控电压源，CCVS），电压控 制电压源（简称压控电压源，VCVS），电流控制电流源 （简称流控电流源，CCCS），电压控制电流源（简称压控 电流源，VCCS）。
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1、电流控制电压源 受控量与控制量之间的关系：
电压源 电流源 受控源
实训1-8：电流源外特性的测绘
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电压源的端电压与流过的电流的关系称为电压源的外特性。
实训流程： （1）根据图所示接线。Us为＋6V的直流稳压电压源，视为理想电压源。 调节R2，令其阻值（R1＋R2）由大至小变化（从∞至200Ω），记录两表的 读数。
理想电压源外特性测量电路 2018/11/11
-
Ic Ib
当 I b 确定后，I c 就基本确定了。在 IC 基本恒定的范 围内 ，I c 可视为恒流源 (电路元件的抽象) 。
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2.实际电流源
（1）电路模型 为理想电流源IS并 上一内阻R0
（2）伏安特性
伏安关系
U I IS R0
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2.实际电流源
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实训流程： 根据图接线，IS为直流恒流源，视为理想电 流源。调节其输出为10mA，令Ro分别为 1kΩ和∞（即接入和断开分别对应于实际 电流源和理想电流源），调节电位器RL（ 从0至470Ω），测出这两种情况下的电压 表和电流表的读数。 （1）自拟数据表格，记录实验数据。 （2）绘制理想电流源和实际电流源的外特性曲线。 （3）根据理想电流源和实际电流源的外特性曲线总结、归纳电流源 的外特性，并与理论分析进行对比。 注意：测电流源外特性时，不要忘记测短路时的电流值， 注意恒流源负载电压不要超过20V，负载不要开路。
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4）短路时，RL=0，
US I IS R0
5）R0=0时， U=US ，且与 负载无关， 为理想电压源
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1.电流源及其VCR
I a Uab
u
Is
伏 安 特 性 i IS
b
特点： （1）电流源输出的电流是一个定值IS或是确定的时 间函数iS（t），与它两端电压的大小、方向无关； （2）电流源两端电压的大小和极性取决于它及其所连接的 外电路。
U2 = I1
I1是控制量，U2是被控制量， γ称为转移电阻，单位为欧姆（Ω）。
典型模型：他励直流发电机的输出电压受励磁线圈电流的控制。
主 编：徐超明 副主编：李 珍、姚华青、陈建新 王平康、刘 强
工作任务：
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 电流和电压的测量。 电阻器的认识及测量。 电阻元件伏安特性的测试。 电源外特性的测试与分析。 电位的测定与计算 用伏安法测量电功率。
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实训1-7：电压源外特性的测绘
1.3.1 1.3.2 1.3.3
（2）电压源输出的电流由它与外接电路的情况共同决定。
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1.电压源及其VCR I a + US _ 2 R1
Uab
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R2
例
b 设: US=10V
则： 当R1接入时 ： I=5A 恒压源切忌短路 当R1 、R2 同时接入时： I=10A
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2.实际电压源 （1）电路模型
干电池
叠层电池
纽扣电池 各种直流电源
蓄电池
稳压电源
分
电压源：给外电路提供稳定电压，如各种电池、发电机等。 电流源：给外电路提供稳定电流，如电子电路合成电源。
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1.电压源及其VCR RO= 0 时的电压源. 或者恒压源
I
+
a Uab b
u US
US
_
i
伏安特性
特点：（1）电压源输出的电压是一个定值US或是确定的时 间函数uS（t），它由自身情况决定，与流经它的电流大小 、方向无关；
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1.电流源及其VCR
I
恒流源两端电压由 外电路决定 例
Is
U
R
设 : I S =1 A
则:
R=1 时， U =1 V。
R=10 时， U =10 V。 恒流源切忌开路
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恒流源举例
晶体三极管
Ic Ic
Uce + -
Ib
Ib + b Ube
c e
Uce
实际电压源外特性测量电路
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实训流程： （2）根据图1.24接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节R2，令其 阻值从∞至200Ω变化，记录两表的读数。 （3）绘制理想电压源和实际电压源的外特性曲线。
理想电压源外特性测量电路 2018/11/11
实际电压源外特性测量电路
5
实训流程： 表1-13 理想电压源外特性的测量
U（V） I（mA） 0
表1-14 实际电压源外特性的测量
U（V） I（mA） 0
【实验注意事项】 （1）在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的电压值。 （2）换接线路时，必须关闭电源开关。 （3）直流仪表的接入应注意极性与量程。
2018/11/11
6
电源是向电路提供能量或信号的元件或设备。干电池、 蓄电池、发电机和各种信号源都是常见的电源。电源有两 种类型，即电压源和电流源。
（2）伏安特性 伏安关系
U I IS R0
特点：1）曲线与R0有关，R0越大，曲线斜率越大 2）有载时，I＜IS
3）开路时，I=0 ∴U=ISR0
4）短路时，U=0，I=IS
电流全部流过内阻R0， 电源内阻把电流源的所 有能量消耗掉。一般不 允许开路。
5）R0=∞时， I=IS ，且与负载无关，为理想电流源
理想电压源US或uS 串联一个电阻R0
（2）伏安特性： 电压源串上负载电阻RL后电路模型 伏安特性：
U US IR 0
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10
2.实际电压源
伏安特性：
U US IR 0
特点：1）曲线与Baidu Nhomakorabea0有关，
R0越大， 曲线斜率越大。
2）有载时，U＜US 3）开路时，I=0 ∴U=US 短路电流 大，一般 不允许短 路