受控源的特性曲线实验报告.doc

实验名称:S、:。,了解运算放大器的应用。。:,一个为控制端口,另一个为受控端口。受控端口的电流或电压受到控制端口的电流或电压的控制。根据控制变量与受控变量的不同组合,受控源可分为四类:图6-1受控源(1)电压控制电压源(VCVS),如图6-1(a)所示,其特性为:0?ci(2)电压控制电流源(VCCS),如图6-1(b)所示,其特性为:cmsugi??csuu???0?VS),如图6-1(c)所示,其特性为:csiu???0?CS),如图6-1(d)所示,其特性为:csii???0?,可以实现上述四种类型的受控源。各电路特性分析如下。(1)电压控制电压源(VCVS):运算放大器电路如图6-2所示。由运算放大器输入端“虚短”特性可知:1uuu????21RuiR?由运算放大器的“虚断”特性,可知:21RRii?212RiRiuRR??????2121RRRu??11211uuRR??????????????式(6-1)即运算放大器的输出电压2u受输入电压1u控制。其电路模型如图6-1(a)所示。转移电压比:211RR???该电路是一个同相比例放大器,其输入与输出有公共接地端,这种连接方式称为共地连接。(2)电压控制电流源(VCCS):运算放大器电路如图6-3所示。根据理想运放“虚短”、“虚断”特性,输出电流为:RuiiR12??式(6-2)该电路输入,输出无公共接地点,这种连接方式称为浮地连接。(3)VS):运算放大器电路如图6-4所示。根据理想运放“虚短”,“虚断”特性,可推得:RiRiuR??????12式(6-3)即输出电压2u受输入电流1i的控制。其电路模型如图6-1(c)所示。转移电阻为:Riu???12?式(6-4)(4)CS)运算放大器电路如图6-5所示。由于正相输入端“+”接地,根据“虚短”、“虚断”特性可知,“?”端为虚地,电路中a点的电压为:2111RiRiRiuRRa?????????所以,2112RRiiR?输出电流:**********iRRRRiiiiiRR??????????????式(6-5)即输出电流2i只受输入电流1i的控制,与负载RL无关。它的电路模型如图6-1(d)所示。转移电流比:21121RRii????式(6-6):~30V可调(MC1032)1台±15V电源(MC1034)?*?*12k?*23k?*?*110k?*215k?*133k?*?/-×:(1)实验电路如图6-6所示。(2)根据表6-1中内容和参数,自行给定U1值,测试VCVS的转移特性U2=f(U1),计算α值,并与理论值比较。(理论值计算可参考式6-1)表6-1V