受控源-疑难解析

I
βI CCCS
U
αU Fra Baidu bibliotekCVS
U
gU VCCS
1.从以上四种模型可以看出：受控源是一种双 口元件， 当系数为常数时， 可看作线性时不 变双口电阻。 2. 有源性： I IR 例：
Us
U
R1
αU
R
如图，IR = αU/ R= αUS/R
故受控源的功率：p= αUS*(-
IR ) 2 = （αUS）/R<0
可见，受控源能够输出功率，是一种有源元 件。 另一方面，受控源控制支路均为开路或短路， 即i=0或u=0, 所以输入功率为零（上例中R1上的 功率UI是其自身消耗掉的功率，并不是受控源 的输入功率）受控源好像“凭空”把电压或电 流 放大了若干倍，同时输出功率。 事实上，受控源自身并不产生和放大电能，它 输出的电功率由另外的工作电源提供。例如在 晶体管模型中，需要外加直流电源作为其工作 电源，其输出的交流功率即由直流电源提供 。 但在受控源等效模型中，外加电源一般并不画 出。
从时间上看，总是先有控制变量，然后才有 受控变量输出。而控制变量是由独立源 引起的 响应。 综上所述，受控源无法为电路提供初始的信 号或能量输入，起不到激励作用。只有独立源
才是激励。
三、注意事项
• 在分析电路时，可以把受控源当作独立源处 理。 • 在对电路进行化简或等效时，不能影响控制 支路。 • 在对含受控源的一端口网络进行Thevenin或 Norton等效时，该受控源的受控支路和控制支 路必须同在该网络内。
1.他励直流发电机：
I U=rI
如图 ：励磁电流I产生磁场，磁场强度决定感应 电压U,故U可以看作受I 控制。因此，在理想 情况下，可以等效成如下理想模型:
I U=rI
• 该受控源模型为电流控制电压源CCVS，参数 r反映了受控量U和控制量I之间的比例关系, 这一模型合理地表现了实际的物理现象----发 电机中两条支路间的控制关系。
疑难解析
受控源
一.受控源的物理本质
和电阻、电容、电感、独立源等一样，受控 源也是一种理想元件，是对某种物理现象的 模拟与抽象。在现实中可以找到电阻、电容、 电感、电源等元件的原型，而 现实中并不存 在一种特定的电器件称作“受控电源”，它
是某些电器件、电子元件在特定情况下工作 状态的一种等效。
实例：
3.受控源不是激励
虽然受控源能够输出功率，但并不是激励。 在上例中可以看出：若Us=0，则电路中所有 电压、电流均为零，即无任何响应。受控源起 不到激励作用。 从因果关系上看，受控源输出的电压、电流 和功率是由控制变量产生的，而不是相反。这 些输出是一种结果而不是原因，当控制变量为 零时，受控源输出也为零。
2.晶体三极管
ic
ib b
ube
c
e uce
如图，晶体三极管工作于交流小信号放大状 态时，近似地有：
ube=rbeib ic=β ib
因此可以等效成以下模型：
ib
ic
rbe
βib
该受控源模型为电流控制电流源CCCS,其中所 有的电压、电流、参数均为交流量。
二、受控源的特性
I U=rI CCVS