1-6受控源.ppt

§1?6 受控源?受控源( controlled source) :即非独立源受控源的电压(或电流)依赖于电路中另一支路的电压或电流。只要电路中有一个支路的电压(或电流)受另一个支路的电压(或电流)控制,这两个支路就构成一个受控源。因此, 可以把受控源看成一种二端口元件(two-port element) 。当受控源的电压(或电流)是控制支路电压或电流的线性函数时,该受控源称为线性受控源(linear controlled source) ; 否则,称为非线性受控源(nonlinear controlled source) 。电路符号: +–受控电压源受控电流源?电压控电压源( v oltage- c ontrolled v oltage s ource ) ?电压控电流源( v oltage- c ontrolled c urrent s ource ) ?电流控电流源( c urrent- c ontrolled c urrent s ource ) ?电流控电压源( c urrent- c ontrolled v oltage s ource ) 根据控制变量和受控变量的不同组合,受控源可分为: ?电压控电压源(VCVS) ?电压控电流源(VCCS) i 1 = 0 u 2 = ? u 1i 1 = 0 i 2 = g m u 1 2122iuiup????吸收功率吸收功率 1222uugiup m??? u 2、i 2参考方向一致 u 2、i 2参考方向一致?电流控电流源( CCCS) ?电流控电压源(CCVS) u 1 =0i 2 = ?i 1u 1 = 0 u 2 = r m i 1 吸收功率吸收功率 1222iuiup????2122iiriup m??? u 2、i 2参考方向一致 u 2、i 2参考方向一致 1u1i 2i 2u控制量受控量变量间的关系: ?? mg mr受控源与独立源的区别在于:受控电压源的电压和受控电流源的电流均受另一支路的电压或电流(即控制变量)的控制, 受控源不能起激励的作用。系数?、?、g m、r m为常数时, 为线性受控源(linear controlled source) ;否则, 称为非线性受控源(nonlinear controlled source) 。例1试根据图示三极电子管放大器的简化电路模型, 求出此放大器的电压增益(即输出信号电压 u 4与输入信号电压 u 1之比)。特例: 控制变量为零时,受控变量一定为零,此时, 若是受控电压源则相当于一个短路元件,若是受控电流源则相当于一个开路元件。解: u 4 = u 3 + u 2u 3 = 10 4i = ?u 4u 4 = ?u 4+u 2 = ?u 4?20u 1 因为所以 10 1 4??u u由此可得根据基尔霍夫电压定律,有例2 图示为一个场效应管放大器的简化电路模型。设场效应管的转移电导为 g m = 700 ? S = 700 ?10 ?6S 求电压增益 u 0 / u i。 u 0 = ?5?10 3i = ?5?10 3g m u 1 = ?5?10 3?700 ?10 ?6u 1 = ? u 1 解:u i = u 1 + 2 ?10 3i = u 1 + 2 ?10 3?700 ?10 ?6u 1 = u 1 458 . 1 1 0????u uu u i 例3求图示电路中各支路电流和各电源发出的功率。 010 50 10 1 1??? 12???ii 解: (1)对回路 1,由 KVL 可得 1??i (3)2A 电流源发出的功率 W 70 )10 25(2P 1 1????i (2)对节点 1,由 KCL 可得 1 ①+u —2对回路 2,由 KVL 得 u=5 × 2-10 i 1 W 20 10 52P 21 24??????i W 5. 112 10 P 213??????ii4321PPPP???(5)受控源发出的功率(6)电阻吸收的功率由此看出:所有电源发出的功率等于所有电阻吸收的功率,整个电路的功率达到平衡。(4)50V 电压源发出的功率 W 125 50 P 12???i