受控源的研究实验报告.doc

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受控源的研究实验报告
一、实验目的：
1. 获得运算放大器的感性认识，了解由运算放大器组成各类受控源的原理和方法，理 解受控源的实际意义。
2. 掌握受控源特性的测量方法。通过测试受控源的外特性及其转移参数，进一步理解 受控源的物理概念，加深对受控源的认识和理解。
二、实验原理：
1、运算放大器的基本原理（在上一次实验中已经介绍了，本次再补充说明一下）
-1理想运算敢大器模型及符号
运算放大器是一种有源二端口元件，图3-1是理想运算放大器的模型及其电路符号。 它有两个输入端，一个输出端和一个对输入、输出信号的参考地线端。信号从"一”端 输入时，其输出信号U0与输入信号反相，故称“一”端为反相输入端；信号从"+ ” 端输入时，其输出信号U0与输入信号同相，故称"+ ”端为同相输入端。U0为输出端 的对地电压，A0是运放的开环电压放大倍数，在理想情况下，A0和输入电阻Ri均为无 穷大，而输出电阻R0为零。
理想运算放大器的电路模型为一个受控源，它具有以下重要的性质：当输出端与反 相输入端“一”之间接入电阻等元件时，形成负反债。这时，“一”端和“ + ”端是等 电位的，称为“虚短”，若其中一个输入端接地，另一输入端虽然未接地，但其电位也 为0,称它为'‘虚地”；理想运算放大器的输入端电流约等于0。上述性质是简化分析含 有运算敖大器电路的重要依据。
本实验将研究由运算放大器组成的4种受控源电路的特性，选用LM741型或LM324 型的集成运算放大器。LM741运算放大器的引脚功能如图3-2所示。
丨I丨丨
8 7 6 5
)LM741
12 3 4
2、由运算放大器构成四种受控源的原理
（1）电压控制电压源（VCVS）
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上图电路是由运算放大器构成的电压控制电压源，图中引是反馈电阻，尺工是负载
电阻。因为
=0
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£i_ 叮
所以,
I =只孑』孑4尺2了2 =（只才+尺2） 又因为
尸=1 H
令 局9称为转移电压比或电压増益，是无量纲的常数，则
(2)电压控制电流源(VCCS)
上图电路是由运算放大器构成的电压控制电流源。因为f* = /-=0，所以,
令呂尺2,称为转移电导，具有电导量纲，则
—
(-3)
(3)电流控制电压源(CCVS)
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电流控制电压源的电路如上图所示。因为°一=°* = 0,"洛,所以
厂丽\。令厂=易，称为转移电阻，具有电阻的量纲，则Ui=rIi (14. 2-4)
(4)电流控制电流源(CCCS)
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Rb
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电流控制电流源的电路如图3-6所示。因为
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所以， 7 R \令 R ,称为转移电流比或