电路分析基础 3受控源及等效临时

§1.6 受控源 (controlluCeEd source) iC
放大电路的组成
0
0
iB
t
t C2
iC
0 C1
iB t
A
T
uCE
RC 4k
uo
ui
RB
0
0
t ui
300k
VBB
uBE iE
VCC
t
12V
12V
0
0
MOS场效应管 三极管
运算放大器
0 0
uGS 0
iB
iD iD
t t iB C iC iC
N1 与 N2 互为等效网络（等效电路）
着重理解：
1、VCR相同不是仅对某个特定电路，而是 指对任意外电路的作用一样。
is=1A
a
＋
1A
us=1V a
＋
1A
1V 1Ω
1V 1Ω
－
－
b N1
b N2
N1、N2不等效！
着重理解： 2、等效电路的内部结构可以不同
例1： 两种实际电源模型的等效转换 （有伴电源） is= us / R1
作业1-11 电位标注法（电路的简略画法）
对于有一端接地的电压源，不再画出电源 符号，只在电源的非接地端标明电位的数值和 极性。
a i1
b
i2 c
a i1
R1
i3 R2
uS1
R1
uS1
R3
uS2
d
b i3 R2 R3
c i2 uS2
d
+us R1 u
1+us R2 a
2-
R3
us3
R
4
.ua
RR
-
3A 2Ω
EX3：求各元件功率
3A
+
+u -
4
2u
-
EX4：求us及受控
源功率
＋ u－s
6 i
0.1
0.98i
＋u － ＋
5
4.9v －
§1.7 二端网络的等效
一、等效的概念
i
1.二端网络（单口网络） u
N
2.等效网络（等效电路）
两个二端网络，N1 与 N2 , 不管内部结 构如何，只要其端极上的伏安关系 （VCR）完全相同，则称它们对端子而 言是等效的。 u=f(i) 或 i=g(u)
0
tB E
ui
t uo
0
t
0
t
特点:输出端的电压或电流受输入端的
电压或电流控制的。
ib
ic
D
G
B
ie
u
uo
u
(a)
(b) S
(c)
ib
ic
u1
Rbe
uGS
ib
guGS
ud u u
Aud uo
(d)
NPN型晶体管
(e)
PMOS管
(f)
运算放大器(OP-AMP)
1.6.1受控电源(controlled source)
1+u1- s
2+-u2 s
RR
3-+u3 s 4
思考：
I=? 1.
B
2.
+
1
i1
1
+1
i2 UA =?=UB
3
1
_
1
21 _
i1 =?=i2
A
3.
+
1
i1
B
1
+1
i2 UA =?=UB
3
1
_
1
21 _
i1=?=i2
A
复习
1、基尔霍夫定律。 2、理想电阻、独立电压源、独立电流源的定义。 3、受控源的定义。
2. 分类：
(a) 电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source )
i1
i2
º +
u1
i1
_
º
CCCS
º+
u2 _ º
u1=0
i2= i1
: 电流放大倍数
(b) 电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source )
3）含受控源电路的分析
2 、计算输入电阻Ri
四、特殊情况的归纳总结
串联等效
n
R R1 Rn Rk k 1
并联等效
1 1 ＋ ＋ 1 n 1
R R1
Rn R k 1 k
n
或 G＝G1 Gn Gk
k 1
例5：求等效电阻
4
2
2 2
3
4 4
2 化简
1
4
2
3
a
Rab
b
a
Rab b
i1
u1
u1 u2
i1=0 u2= u1
VCVS
:电压放大倍数
受控源(吸收)的功率为：
p(t)=u1(t)i1(t)+u2(t)i2(t)=u2(t)i2(t)
例
+ us
¯
i1
i2
+
+
u1 R1
u2 R2
¯
i1 ¯
已知：us=10mV，R1=1KΩ， R2=100Ω，β=100
求：u2=? 受控源是有源元件
i1
i2
º
º
+
+
+
_u1
r i1 u2
_
_
º
º
CCVS
u1=0 u2=ri1
r : 转移电阻
(c) 电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source )
i1
i2
º
º+
+
u_ 1
gu1 u2
_
º
º
VCCS
i1=0 i2=gu1
g: 转移电导
(d) 电压控制的电压源 ( Voltage Controlled Voltage Source )
1、合并明显的串并联。 2、认清端子（导线相连即为同一个点）；元件的连 接关系与连线的形状、长短无关，只要连接关系不 变，元件位置可以任意安放，学会把它放成最方便 理解的形式。
2 1A +
u 5i 8
5v
-
u -
3
二端网络含有受控源时，控制支路和
被控制支路必须在同一个二端网络中，或
者控制量可以是端口上的电压或电流，但
控制量不能在另外一个网络中。
三、等效的应用
1、化简电路
1）纯电阻的串、并、混联电路Req
2）含源支路的串、并、混联电路戴 维南或诺顿等效电路 a)冗余元件 b)几 种典型情况
3、受控源和独立源的区别
➢输出电压和电流 • 独立源：本身决定，与外电路无关
• 受控源：受控制支路上的电流和电压控制
➢单独作用 • 独立源：激励作用
• 受控源：不起激励作用
Ex1 求图示电路中的电流 i1、 i和2 i
i
i1
i2
2V 3 1A
EX2:求图示电路中电流源、 + 电压源及电阻的功率。 10v
R1= R2 = R
us= R2 is
(a)
(b)
列写端口VCR:
(a) u iR1 us
(b) u i is R2 iR2 isR2
注意：1. R1= 0 以及 R2= 时转换不成立 2. 电源极性的对应
？
关键是VCR，如何求？
二、二端网络VCR的求法： ①串并变换法（适合简单电路） ②外加电源法（通用） 不含独立源的二端网络（可含电阻和
受控源）的VCR总可表为 u Ri 的形式， 含独立源的二端网络的VCR可表为 u Uoc R i 的形式。
例2：求VCR （简单串并联）
3
1
i ＋
4
3 u
5
-
u 5i
例3：求下面二端网络的VCR。（含受控源）
i 1Ω
+
－
u
2u 2Ω
－
+
u 1i 3
0.5i
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例4：求二端网络的
1
i
VCR（含独立源） +
1. 定义：电压源电压或电流源电流不是电
源本身给定的时间函数，而是受电 路中某个支路的电压(或电流)的控 制的电源。
电路符号 +
–
受控电压源 受控电流源
受控源是复杂电子电路
R2
的模型（三极管、场效 应管、运算放大器等）
R1
i2
i1
i2= i1
注意：电路图中
i1
必须明确标出控制量！
i2
受控源是双口元件 控制部分 受控部分