受控源特性的研究
受控源的研究实验报告(共8篇)
受控源的研究实验报告(共8篇)一、受控源实验报告1.实验目的：（1）了解受控源及其分类。
（2）掌握受控源的基本特性。
（3）熟悉受控源的应用，掌握对电路的控制和调节。
2.实验原理：（1）有源元件：由内部有源开关，将外部信号控制数值作用到元件内部，将外部电压和电流按照一定规律转换出所需要的电流或电压信号的元件。
（2）号源：一种利用内部控制变化而实现输出电流或者电压变化的元件。
（3）受控源：又称控制源，是指通过输入端的一个电压或者电流信号，从而在输出端产生一个文细变化的电压或者电流的元件。
3.实验内容：（1）使用电压控制型门级比例积分控制器控制直流电机。
4.实验步骤：（①）首先将电动机直接连接至电源，使其旋转。
（②）将直流电机的两端连接至多功能模拟器的输出端口上。
（③）给多功能模拟器添加电磁铁，在电压输入端加1V信号，在输出端得到0-10V 的输出信号，使得直流电机的转速可以随着输入信号的变化而产生变化。
（④）调节门电平、比例系数和积分时间常数进行控制测试，获得合适的反馈控制输出效果，调节输出以启动和停止直流电机。
（①）将恒温水槽连接至多功能模拟器的输出端口，将加热限制器和恒温电子元件加入电路之中。
（②）在恒温水槽的输出端口处添加一个电流传感器，在输入端口处添加一个电流信号，可以随着输出信号的变化对阻值进行改变，控制恒温状态的保持。
（③）调节比例系数，运用反馈控制来控制恒温水槽的温度，平衡电热输出与散热损失，保持温度恒定，测试温度误差及输出效果。
（①）连接一个热电偶传感器至比例温度控制器的输入端口，将输出端口连接至直流蒸汽弁中。
（②）使用比例温度控制器进行电压输入控制，通过调节锁定开关和门电平，实现温度的自动控制。
（③）根据设定的温度以及反馈信号的变化是否符合期望，对比输入电压变化和输出电压变化，校验温度控制的精度，更改控制样式并再次测试。
5.实验结果分析：（1）通过对直流电机进行控制测试，在门电平为5v，比例系数Kp=1.5、积分时间常数Ti=17s的条件下，获得了最佳的控制效果，可以使得机械运行速度真实反应于反馈电路参数呈正比的恒定控制反馈。
实验五 受控源特性的研究
RL(KΩ)
0
1
2
3
4
5
IL(mA)
2.051
2
1.999
2
2
2
U2(V )
1.776f
2
4.001
6.001
8.002
10.002
3、CCVS的转移特性U2=f(I1)及外特性U2=f(IL)
（1）按图5-4接线，IS为可调恒流源。RL取2KΩ。
按表5-5调节恒流源输出电流IS，测量IS及相应的U2值，填入表5-5中。
(4) 电流控制电流源（CCCS），I2=f(I1),α=I2/I1称为转移电流比（或电流增益）。
三、实验设备
电工实验装置 ：DG011 、DY04 、DY031 、DG053
四、实验内容
将DG011试验箱和DY04电源板的±12V偏置电压及地线接好。
1、受控源VCVS的转移特性U2=f（U1）及外特性U2=f（IL）
CCVS 表5-6
RL(KΩ)
1
2
10
30
100
∞
U2( V )
-9.999
-9.999
-9.999
-9.999
-9.999
-9.999
IL(mA)
-10.001
-4.999
-998.313u
-332.179u
-99.476u
-1.776u
4、受控源CCCS的转移特性IL=f（I1）及外特性IL=f(U2)。
其电路模型如图5-1所示。
2、四种受控源的转移函数参量的定义如下：
(1) 电压控制电压源（VCVS），U2=f(U1),μ=U2/U1称为转移电压比（或电压增益）。
实验三 受控源特性的研究
实验三受控源特性的研究一、实验目的1．熟悉四种受控源的基本特性。
2．掌握受控源转移参数的测试方法。
二、实验原理受控源也是一种电源；它对外可提供电压或电流，但它与独立源不同：受控电压源的电压受其它支路的电流或电压的控制；受控电流源电流受其他支路的电流或电压控制，故受控源又称为非独立电源。
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）成正比例变化时，受控源是线性的。
根据受控量与控制量的性质，受控源可分为四类种（如图3—1所示为四种共地受控源）：图3—11．电流控制电流源CCCS；2．电压控制电流源VCCS；3．电压控制电压源VCVS；4．电流控制电压源CCVS。
受控源是从电子器件（电子管、晶体管、场效应管和运算放大器等）中抽象出来的一种模型，用来表征电子器件的电特性。
.由于电子器件的出现和广泛使用在现代电路理论中，受控源已经和电阻、电容、电感等元件一样，成为电路的基本元件。
受控源对外提供的能量，既非取自控制量又非受控源内部产生的，而是由电子器件所需的直流电源供给。
所以受控源实际上是一种能量转换装置，它能够将直流电能转换成与控制量性质相同的电能。
图3—1所示的四种理想受控源中，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。
换言之，从受控源的入口看，或者是短路(输入电阻Ri=0及输入电压Ui=0)，或者是开路（输入电导G=0 及输入电流I=0）。
从受控源的出口看，或是一理想电流源或者是一理想电压源。
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、g m、µ、和r m表示。
它们的定义如下：1．CCCS：α=i2/i1转移电流比（电流增益）。
2．VCCS：g m=i2/u1转移电导。
3．VCVS：µ =u2/u1转移电压比（电压增益）。
4．CCVS：r m=u2/i1转移电阻。
受控源在线性条件下，有关线性定常双口网络的各种方程及其等效电路同样适用于含受控源的有源网络。
受控源的实验研究实验报告
一、实验目的1. 理解受控源的基本概念和原理。
2. 掌握受控源的分类及其应用。
3. 通过实验，测试受控源的外特性及其转移参数。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理受控源，又称非独立源，是指其电压或电流的量值受其他支路电压或电流控制的元件。
根据控制量的不同，受控源可分为以下四种类型：1. 电压控制电压源（VCVS）：其输出电压U2受控制电压U1控制，关系式为U2 = kU1。
2. 电压控制电流源（VCCS）：其输出电流I2受控制电压U1控制，关系式为I2 = kU1。
3. 电流控制电压源（CCVS）：其输出电压U2受控制电流I1控制，关系式为U2 = kI1。
4. 电流控制电流源（CCCS）：其输出电流I2受控制电流I1控制，关系式为I2 = kI1。
其中，k为转移参数，表示控制量与输出量之间的比例关系。
三、实验器材1. 电源：直流稳压电源2. 电阻：固定电阻、可变电阻3. 电压表、电流表4. 运算放大器5. 面包板6. 连接线四、实验步骤1. 搭建VCVS电路（1）将运算放大器连接成电压跟随器形式。
（2）将可变电阻R1接入控制支路，其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。
（3）将固定电阻R2接入输出支路，其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。
（4）调节R1的阻值，观察电压表和电流表的读数，记录数据。
2. 搭建VCCS电路（1）将运算放大器连接成电压跟随器形式。
（2）将可变电阻R1接入控制支路，其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。
（3）将固定电阻R2接入输出支路，其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。
（4）调节R1的阻值，观察电压表和电流表的读数，记录数据。
3. 搭建CCVS电路（1）将运算放大器连接成电压跟随器形式。
（2）将可变电阻R1接入控制支路，其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。
（3）将固定电阻R2接入输出支路，其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。
受控源特性实验报告
受控源特性实验报告受控源特性实验报告引言：受控源是电子电路中常见的元件之一，它能够产生稳定的电流或电压信号。
在本次实验中，我们将通过实验来探究受控源的特性及其应用。
通过实验数据的收集和分析，我们将深入了解受控源的工作原理和性能。
一、实验目的本次实验的主要目的是研究受控源的特性，并通过实验数据的收集和分析来验证理论知识。
具体的实验目标包括：1. 研究受控源的稳定性和精确性；2. 探究受控源的输出特性，如电流-电压关系、频率响应等；3. 分析受控源的应用场景，如信号发生器、电流源等。
二、实验原理受控源是一种能够控制电流或电压的电子元件。
它由一个控制端和一个输出端组成，通过控制端的输入信号来调整输出端的电流或电压。
受控源的工作原理基于反馈机制，通过反馈回路来保持输出信号的稳定性。
三、实验步骤1. 准备工作：检查实验设备和元件的连接，确保电路连接正确。
2. 测量电流-电压关系：通过改变输入端的电压信号，测量输出端的电流变化。
记录数据并绘制电流-电压曲线。
3. 测量频率响应：通过改变输入端的频率信号，测量输出端的响应情况。
记录数据并绘制频率响应曲线。
4. 分析实验数据：根据实验数据，分析受控源的特性和性能。
比较理论值和实际测量值之间的差异，并探究可能的原因。
5. 探究受控源的应用：根据实验结果，探究受控源在电子电路中的应用场景，如信号发生器、电流源等。
四、实验结果与分析通过实验数据的收集和分析，我们得到了受控源的电流-电压关系曲线和频率响应曲线。
与理论值进行比较后发现，实际测量值与理论值存在一定差异。
这可能是由于实验中的误差、仪器的精度等因素所致。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 受控源具有较好的稳定性和精确性，能够产生稳定的电流或电压信号。
2. 受控源的输出特性与输入信号有一定的关系，通过调整输入信号可以改变输出信号的幅值和频率。
3. 受控源在电子电路中具有广泛的应用场景，如信号发生器、电流源等。
受控源特性实验报告
一、实验目的1. 了解受控源的基本原理和分类。
2. 掌握受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的电路搭建方法。
3. 通过实验验证受控源的外特性及其转移参数。
4. 加深对受控源物理概念的理解，提高电路分析能力。
二、实验原理受控源是一种非独立源，其输出电压或电流受电路中其他部分的电压或电流控制。
根据控制量和被控制量的不同，受控源可以分为四种类型：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）。
1. VCVS（电压控制电压源）：其输出电压U0受输入电压U1控制，具有电压放大作用。
2. VCCS（电压控制电流源）：其输出电流I0受输入电压U1控制，具有电流放大作用。
3. CCVS（电流控制电压源）：其输出电压U0受输入电流I1控制，具有电压放大作用。
4. CCCS（电流控制电流源）：其输出电流I0受输入电流I1控制，具有电流放大作用。
本实验采用运算放大器搭建VCVS和VCCS电路，通过测试电路的转移特性和负载特性，验证受控源的外特性。
三、实验器材1. 运算放大器芯片（uA741）1片2. 电源3个3. 导线若干4. 万用表1个5. 面包板1块6. 电位器1个7. 1000Ω电阻器2个四、实验步骤1. 搭建VCVS电路：（1）将运算放大器芯片接入面包板，将同相输入端接至电源正极，反相输入端接地。
（2）在反相输入端与地之间接入一个1000Ω电阻R1。
（3）在输出端接入一个电阻R2，用于测试负载特性。
2. 搭建VCCS电路：（1）将运算放大器芯片接入面包板，将同相输入端接地，反相输入端接至电源正极。
（2）在反相输入端与地之间接入一个1000Ω电阻R1。
（3）在输出端接入一个电阻R2，用于测试负载特性。
3. 测试VCVS电路：（1）调节电位器，改变输入电压U1，记录输出电压U0和对应的输入电压U1。
（2）根据实验数据绘制VCVS转移特性曲线。
受控源研究实验报告
受控源研究实验报告实验名称：受控源研究摘要：受控源是电路中常用的一个基本电子元件，具有固定电流和电压的特性。
本实验旨在研究受控源的工作原理和特性，通过实验探究受控源在不同电路中的应用。
一、实验目的：1.学习受控源的基本原理和特性。
2.研究受控源在不同电路中的应用。
3.掌握受控源的性能参数的测量方法。
二、实验仪器：1.功率稳流器2.数字电压表3.示波器4.电阻箱三、实验过程：1.搭建受控源电路2.测试受控源的输出电流和电压3.测量受控源的输出电流-电压特性曲线4.利用受控源搭建电流源电路5.测试电流源电路的输出电流四、实验结果：1.测试受控源的输出电流和电压通过搭建受控源电路并接入数字电压表和示波器，可以测量受控源的输出电流和电压。
根据测量结果，绘制输出电流-电压特性曲线。
2.测量受控源的输出电流-电压特性曲线根据设定不同电流和电压值，通过改变受控源电路中的电阻值，得到不同的输出电流和电压。
将测量得到的数据绘制成曲线，可以得到受控源的输出特性。
3.测试电流源电路的输出电流利用受控源搭建电流源电路，通过改变受控源电路中的电阻值，测量电流源电路的输出电流。
根据测量结果，可以得到电流源电路的输出特性。
五、实验分析：通过比较实验结果，我们可以了解到受控源在不同电路中的应用。
受控源的输出特性对于电子电路设计和调试具有重要意义。
实验中还可以通过控制受控源的参数，来调节电路的电流和电压。
六、实验总结：受控源是电路中常用的元件，它具有固定电流和电压的特性。
本实验通过搭建受控源电路并测量其输出特性，研究了受控源的工作原理和特性。
通过实验我们掌握了测量受控源输出特性的方法，并了解了受控源在电路中的应用。
受控源的研究对于电子电路设计和调试具有重要意义。
1.《电子学导论》，杨庆山，清华大学出版社。
2.《电子电路分析与设计》，理查德.李.布卢明、唐湘竹，高等教育出版社。
受控源的实验研究实验报告
受控源的实验研究实验报告一、实验目的本次实验旨在深入研究受控源的特性和工作原理，通过实际操作和测量，掌握受控源的参数计算方法，以及其在电路中的作用和影响。
同时，培养我们的实验操作能力、数据分析能力和问题解决能力。
二、实验原理1、受控源的定义受控源是一种具有电源特性的电路元件，但它的输出电压或电流受到电路中其他部分的电压或电流控制。
受控源分为四种类型：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）。
2、受控源的特性方程（1）VCVS：输出电压＄u_2 ＝＼mu u_1$，其中＄＼mu$ 为电压放大系数。
（2）VCCS：输出电流＄i_2 ＝ g u_1$，其中＄g$ 为转移电导。
（3）CCVS：输出电压＄u_2 ＝ r i_1$，其中＄r$ 为转移电阻。
（4）CCCS：输出电流＄i_2 ＝＼beta i_1$，其中＄＼beta$ 为电流放大系数。
3、实验电路的设计为了测量受控源的参数，需要设计合适的电路。
例如，对于VCVS，可以采用一个输入电压源串联一个电阻，然后连接到受控源的输入端，受控源的输出端接一个负载电阻，通过测量输入和输出的电压来计算＄＼mu$。
三、实验设备1、直流电源提供稳定的直流电压和电流。
2、万用表用于测量电压、电流和电阻。
3、电阻箱可调节电阻值，以满足实验需求。
4、受控源实验模块四、实验步骤1、连接电路按照实验原理图，仔细连接电路，确保连接正确无误。
2、测量数据（1）对于 VCVS，调节输入电压源，分别测量不同输入电压下的输出电压，记录数据。
（2）对于 VCCS，同样调节输入电压，测量输出电流。
（3）对于 CCVS，改变输入电流，测量输出电压。
（4）对于 CCCS，调整输入电流，测量输出电流。
3、数据处理根据测量的数据，计算受控源的参数，如＄＼mu$、＄g$、＄r$、＄＼beta$。
4、分析误差分析实验中可能存在的误差来源，如仪器精度、读数误差、连接线路的电阻等。
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实验三受控源特性的研究
一、实验目的
（1）通过测试受控源的控制特性和负载特性，加深对受控源特性的认识；
（2）通过实验初步掌握含有受控源线性网络的分析方法；
（3）掌握直流稳压源正、负电源（±Ucc）的供电方式。
二、实验仪器
三、实验原理
受控源是一种非独立电源，这种电源的电压或电流是电路中其他部分的电压或电流的函数，或者说它的电压或电流受到电路中其他部分的电压或电流的控制。
根据控制量和受控量的不同组合，受控源可分为电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（CCVS）、电压控制电流源（VCCS）和电流控制电流源（CCCS）四种。
如图：
（a）电压控制电压源（VCVS）（b）电压控制电流源（VCCS）
（c）电流控制电压源（CCVS）（d）电流控制电流源（CCCS）
图1-3-1 受控源的类型
实际的受控源，控制量与被控制量之间不是线性关系，它们可用一条曲线来表示。
通常，曲线在某一范围内比较接近直线，即在直线范围内，受控量的大小与控制量称正比，其斜率（如图1-3-1中的μ，g，γ，β）为常数。
若超过直线范围就不能保持这一关系了。
四、实验内容
1．电压控制电压源（VCVS）
双路直流稳压源±12V电源的供电方式：
1）控制特性U o＝f (U i) 的测试
测量电路如图1-3-4所示。
调节1kΩ电位器，按表1-3-3内容进行测量和计算，并求出放大器输入电压的线性工作范围。
图1-3-4 反相比例放大器的实验电路图
表1-3-3 VCVS控制特性的测试
Ui Uo
超出反相比例放大器线性放大范围。
而数据（0.5，-2.4）、（2，-9.6）等，虽然与其他测
量点斜率不一致，但其在误差范围之内，依然为有效数据。
由算得的斜率可知，输出电压与输入电压反相，且放大5倍。
（应该把线性范围标出，即测出转折点）图画否？
2）负载特性U o＝f (R L)|U i的测试
首先调定VCVS输出电压U o = +5.00V，同时记录U i值；然后将10kΩ电位器作为负载R L接到22’端上。
在保持U i不变的前提下，按表1-3-4内容改变负载R L进行测试。
3）测量图1-3-4 从2、2’两端看入的等效电路参数，并验证戴维南定理。
首先调定开路电压U oc = +5.00V，然后接上10kΩ负载并且测量负载电压U L，由此求出等效电阻R o。
由测量得，对应开路电压U oc = +5.00V的10k负载电压U L=4.78V，则计算
R o=( U oc /U L－1)×R L =（5 / 4.78－1）×10×1000=460Ω（应该多计算几个值取平均）
验证戴维南定理：
由U oc= +5.00V、R o=460Ω和R L重新构成一等效电路，测量结果为：
结论：验证电路与原电路测得的数据基本吻合，即所求得的等效电阻R o基本符合实验要求，满足戴维南定理。
2．用双踪示波器观察图1-3-4所示电路的控制特性U o＝f (U i)
双踪示波器观察的VCVS电路控制
特性如图所示，并表示有转折点坐标。
所
得（Ui，Uo）与表1-3-3测量数据吻合，
说明受控源电路控制特性稳定，测量结果
比较精确。
（V0与Vi的单位没标出）
五、思考题
写出受控源与独立源的相同点和不同点。
答：相同点：受控源与独立源都分为电压源与电流源；
不同点：①受控源又称“非独立”电源；
②独立电压源的电压或独立电流源的电流是独立量，而受控源的的电压与受控
源的电流受电路中某部分电压或电流控制；
③受控电压源或受控电流源因控制量是电压或电流可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）。