电压源、电流源和受控源.ppt

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1、有两种理想电源元件有两种理想电源元件电压源电压源电流源电流源1-7 1-7 电压源与电流源电压源与电流源 电电 向向电电路提供路提供电电能，如能，如DC电电源、源、AC电电源源;源源 向向电电路路输输入入电电信号信号,亦称亦称为为信号源。信号源。电源电源用于激励电路工作用于激励电路工作激励激励(源源)；由此产生的电压、电流由此产生的电压、电流响应响应。有源元件有源元件一理想电压源一理想电压源一理想电压源一理想电压源1.定义、符号与定义、符号与VCR电压源是一种理想二端元件，在任一时刻电压源是一种理想二端元件，在任一时刻t，其，其端电压端电压 u(t)是与通过它的电流是与通过它的电流 i(t)无

2、关的给定函无关的给定函数数uS(t)。+uS(t)_ _i+u-一般符号一般符号+US_ _I+U-+US_ _I+U-DC时的符号时的符号 uiUSOutUSO直流电压源直流电压源电压波形图电压波形图直流电压源直流电压源VCR2.性质性质 (1)其端其端电压电压uS(t)不会随外接的不会随外接的电电路不同而改路不同而改变变；(2)其其电电流流iS(t)大小、方向大小、方向由由uS与外电路共同决定与外电路共同决定；(3)理想电压源上的功率计算：理想电压源上的功率计算：关联关联关联关联参考方向下参考方向下+UI+UIP发发=UI P吸吸=UI非关联非关联非关联非关联参考方向下参考方向下P发发=U

3、I P吸吸=UI*（4）电压电压源外源外电电路不得短路路不得短路。R=0时，时，u=0uS，与电压单值性矛盾，与电压单值性矛盾 另外，另外，R=0时，时，i=(uSR)，实际电源若无保，实际电源若无保护措施就会烧坏。护措施就会烧坏。1i=5A+5V-+u-(a)电源作用，实电源作用，实际发出功率际发出功率I=-5A10V 5V 1(b)负载作用，实负载作用，实际吸收功率际吸收功率I=0+5V_ _(b)开开路路不产生不产生不吸收不吸收例例:二理想电流源二理想电流源二理想电流源二理想电流源1.定义、符号与定义、符号与VCR电流源是一种理想二端元件，在任一时刻电流源是一种理想二端元件，在任一时刻t

4、，其，其电流电流i(t)是与其端电压是与其端电压u(t)无关的给定函数无关的给定函数iS(t)。+u-一般符号一般符号+U-DC时的符号时的符号uiISO2.性质性质 (1)其电流其电流iS(t)与它所接外与它所接外电电路无关；路无关；(2)电流源两端电流源两端电压电压u(t)由由iS与外电路共同决定与外电路共同决定；*(3)理想电流源外电路不得开路。理想电流源外电路不得开路。R=时，时，i=0iS，与电流连续性矛盾，与电流连续性矛盾 另外，另外，R=时，时，u=(RiS)，实际电流源若无，实际电流源若无保护措施就会烧坏。保护措施就会烧坏。3.功率功率 例例:已知已知Is=1A,求求:R为不同

5、值时为不同值时,u=?i+u -RIs解解:(1)当当R=0时时(短路短路)i=Is=1A u=0;(2)当当R=1 时时 i=Is=1A u=1V;(3)当当R=10 时时 i=Is=1A u=10V;(4)当当R=时时(开路开路)i=Is=1A u=;不允许不允许关联关联关联关联参考方向下参考方向下P发发=ISU P吸吸=ISU非关联非关联非关联非关联参考方向下参考方向下+UIS+UISP发发=ISU P吸吸=ISU例例:计算图示电路各元件的功率。计算图示电路各元件的功率。解解:发出发出实际实际吸收吸收满足满足：P（发）（发）P（吸）（吸）+_u+_2A5Vi1-8 1-8 受控源受控源所

6、谓所谓“独立独立”：电压源的电压是固定的，与流过它的电流无关，与电压源的电压是固定的，与流过它的电流无关，与其它支路的电压或电流也无关；其它支路的电压或电流也无关；电流源的电流是固定的，与其端电压无关，与其电流源的电流是固定的，与其端电压无关，与其它支路的电压或电流也无关；它支路的电压或电流也无关；受控源也是一种电源，但是，受控电压源的电压和受控源也是一种电源，但是，受控电压源的电压和受控电流源的电流都不是给定的时间函数或固定的受控电流源的电流都不是给定的时间函数或固定的值，而是受电路中某部分的电压或电流所控制；值，而是受电路中某部分的电压或电流所控制；与所谓的独立源比较，受控源又称为非独立电

7、源。与所谓的独立源比较，受控源又称为非独立电源。一一一一.受控源受控源受控源受控源（四端元件）四端元件）四端元件）四端元件）定义：定义：受控源是非独立电源，其电压或电流的量受控源是非独立电源，其电压或电流的量 值与方向受电路中其它电压或电流的控制。值与方向受电路中其它电压或电流的控制。控制量控制量 电压电压电流电流 受控量受控量 受控电压源受控电压源受控电流源受控电流源 电流控制电压源电流控制电压源(CCVS)电压控制电流源电压控制电流源(VCCS)电流控制电流源电流控制电流源(CCCS)电压控制电压源电压控制电压源(VCVS)+-+u1-(a)VCVS+u2-电压控制电压源电压控制电压源(V

8、CVS)u1 控制量；控制量；u2 受控量；受控量；控制系数控制系数(电压放大系数，无量纲电压放大系数，无量纲)+-+u2-+u1-i1(b)CCVS电流控制电压源电流控制电压源(CCVS)i1 控制量；控制量；u2 受控量；受控量；控制系数控制系数(转移电阻，量纲转移电阻，量纲)+u1-(c)VCCSi2i1(d)CCCSi2电压控制电流源电压控制电流源(VCCS)u1 控制量；控制量；i2 受控量；受控量；控制系数控制系数(转移电导，量纲转移电导，量纲S)电流控制电流源电流控制电流源(CCCS)i1 控制量；控制量；i2 受控量；受控量；控制系数控制系数(电流放大系数，无量纲电流放大系数，

9、无量纲)注意事项注意事项(1)画受控源时，有时不需明显地表示出控制端口，画受控源时，有时不需明显地表示出控制端口，但但控制量、受控量必须明确标出控制量、受控量必须明确标出；(2)与独立源不同，受控源采用菱形符号表示；与独立源不同，受控源采用菱形符号表示；(3)当控制系数为常数时，称为当控制系数为常数时，称为线性受控源线性受控源。本书只考虑线性本书只考虑线性。(4)受控源不是激励源。受控源不是激励源。它只是受电路中其它它只是受电路中其它 u、i 的控制。若的控制。若控制量控制量为为0，则则受控量也为受控量也为0。(5)受控源可吸收功率，也可发出功率。受控源可吸收功率，也可发出功率。受控源和独立源

10、的相同点：受控源和独立源的相同点：受控源和独立源的相同点：受控源和独立源的相同点：两者都是电源，可向负载提供电压或电流。两者都是电源，可向负载提供电压或电流。受控源和独立源的不同点：受控源和独立源的不同点：受控源和独立源的不同点：受控源和独立源的不同点：独立电源的电动势或电流是由非电能量提独立电源的电动势或电流是由非电能量提供的，其大小、方向和电路中的电压、电流无关；受控源的电动势或供的，其大小、方向和电路中的电压、电流无关；受控源的电动势或电流，受电路中某个电压或电流的控制，它不能独立存在，其大小、电流，受电路中某个电压或电流的控制，它不能独立存在，其大小、方向由控制量决定。方向由控制量决定。+受控电压源受控电压源受控电压源受控电压源受控电流源受控电流源受控电流源受控电流源理想电压源理想电压源US理想电流源理想电流源IS独立源和受控源的比较独立源和受控源的比较例例1：如图是一晶体管放：如图是一晶体管放大器的简单电路模型，大器的简单电路模型，=50，试求输出电压与，试求输出电压与输入电压之比输入电压之比(电压增益电压增益)。解：根据欧姆定律解：根据欧姆定律 练习练习求：电压求：电压u2。解解5i1+_u2_u1=6Vi1+-3 作业：作业：1-131-13，1-151-15，1-181-18