受控源的研究实验报告.doc

受控源的研究实验报告
受控源的研究实验报告
受控源的研究实验报告
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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与方法,理解受控源的实际意义。
2、 掌握受控源特性受控源的研究实验报告
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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与方法,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与理解。
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)
运算放大器就是一种有源二端口元件,图3-1就是理想运算放大器的模型及其电路符号。它有两个输入端,一个输出端与一个对输入、输出信号的参考地线端。信号从“－”端输入时,其输出信号U0与输入信号反相,故称“－”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,AO就是运放的开环电压放大倍数,在理想情况下,AO与输入电阻Ri均为无穷大,而输出电阻RO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“－”之间接入电阻等元件时,形成负反馈。这时,“－”端 与“＋”端就是等电位的,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。上述性质就是简化分析含有运算放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。
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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)
上图电路就是由运算放大器构成的电压控制电压源,图中就是反馈电阻,就是负载电阻。因为
,且
所以,
又因为
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令 ,称为转移电压比或电压增益,就是无量纲的常数,则     
(2)电压控制电流源(VCCS)
上图电路就是由运算放大器构成的电压控制电流源。因为,所以,
令,称为转移电导,具有电导量纲,则
                                                      (14、2-3)
(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,,所以。令,称为转移电阻,具有电阻的量纲,则(14、2-4)
(4)电流控制电流源(CCCS)
电流控制电流源的电路如图3-6所示。因为
,
所以,。令,称为转移电流比或电流增益,无量纲,则   
三、实验内容:
1、测试电压控制电压源(VCVS)特性
(1)实验电路图:
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