實際電源的兩種模型

1、2 5實際電源的兩種模型實際電源的兩種模型一）實際電源的一）實際電源的VAR及電路模型及電路模型 令 得 或 skR ssuuR issuiiRR實實際際電電源源iu+iuisus0suusRiiiuiis+RS二）兩種模型間的等效轉(zhuǎn)換二）兩種模型間的等效轉(zhuǎn)換討論：當(dāng)討論：當(dāng)N N1和和 N N2滿足什么條件時互為等效電路滿足什么條件時互為等效電路suusRiiiuiis+RSN N1N N2二）兩種模型間的等效轉(zhuǎn)換二）兩種模型間的等效轉(zhuǎn)換ssuuR isssssuuuiiRRRs ssssuR iR iuR issuiiRsuusRiissuRusRsiusRis sRiusRi說明：說明：

2、 變換時注意電壓源與電流源的參考方向變換時注意電壓源與電流源的參考方向 電源的兩種模型是根據(jù)實際電源的外部電源的兩種模型是根據(jù)實際電源的外部特性建立的，因此只是對外電路等效特性建立的，因此只是對外電路等效。 實際電源兩種模型間的轉(zhuǎn)換可以推廣為含源實際電源兩種模型間的轉(zhuǎn)換可以推廣為含源支路的轉(zhuǎn)換。支路的轉(zhuǎn)換。suusRiissuRusRsiusRis sRiusRisuusRiissuRusRN N1N N2MM一）電壓源的串聯(lián)一）電壓源的串聯(lián) 1） n n個電壓源串聯(lián)時，對任意外電路（即對任個電壓源串聯(lián)時，對任意外電路（即對任意電流意電流i i）可等效成一個電壓值為）可等效成一個電壓值為u u

3、s的電壓源。的電壓源。1KVLnsskku uu由有 1su2susnuui iii isuui 2 2 6 6 一些含源支路的等效規(guī)律一些含源支路的等效規(guī)律 2） n個電壓源和個電壓源和m個電阻串聯(lián)時，對任一外電路個電阻串聯(lián)時，對任一外電路（即對任意電流（即對任意電流i i）可等效成一個電壓源串電阻的支路。）可等效成一個電壓源串電阻的支路。1nsskkuu1mkkRRsuuRii1su2susnuui iiR1Rm例例1：求圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路：求圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路,并寫出其并寫出其VAR。i+u3 7 15v10vuii5V10 510ui+3 3）理想電壓源的并聯(lián)？）理想電壓源

4、的并聯(lián)？二）電流源的并聯(lián)二）電流源的并聯(lián)1 1）單口網(wǎng)絡(luò)由）單口網(wǎng)絡(luò)由n n個電流源并聯(lián)組成時，對任一外電路個電流源并聯(lián)組成時，對任一外電路（即任意端電壓（即任意端電壓u u）可等效成一個電流值為）可等效成一個電流值為i is的電流源。的電流源。1nsskkiii由 KCL有 1siu2sisniisiui 2） n個電流源和個電流源和m個電阻并聯(lián)時，對任一外電路（即對個電阻并聯(lián)時，對任一外電路（即對任意端電壓任意端電壓u u）可等效成一個電流源并電阻支路的組合。）可等效成一個電流源并電阻支路的組合。1nsskkii1nkkGG1siu2sisniiG1GmsiuiG例例2：求圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的

5、等效電路：求圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路,并寫出其并寫出其VAR。u3A6 5A12 i+思考題：理想電流源的串聯(lián)？思考題：理想電流源的串聯(lián)？2uiRui4 2A三）電壓源與其它元件（或支路）并聯(lián)三）電壓源與其它元件（或支路）并聯(lián)電壓源與其它元件電壓源與其它元件(或支路或支路)并聯(lián)時，對并聯(lián)時，對，其它元，其它元件件(或支路或支路) 去掉后可以用一個電壓值為去掉后可以用一個電壓值為us的電壓源等效。的電壓源等效。suui iNsuui i 例例3 3：在圖一和圖二中，求流過可變電阻：在圖一和圖二中，求流過可變電阻R和和10V10V電壓源的電流。電壓源的電流。2 10V+R圖一+10VR圖二iiN1

6、N2四）電流源與其它元件四）電流源與其它元件(或支路或支路)串聯(lián)串聯(lián)siui i 電流源與其它元件電流源與其它元件(或支路或支路)串聯(lián)時，對串聯(lián)時，對端口而言端口而言，其它元件，其它元件(或支路或支路)去掉后可以用一個電流值去掉后可以用一個電流值=is的電流源等效。的電流源等效。siui iN例例4：求圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路：求圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路,并寫出其并寫出其VAR。b ba a2Ai+u2 2v2v+5 +3v3v3A+9v9v3 i+u2v2v+5 3A+9v9v3 a ab bi+u2v2v+5 3A3 a ab b3Ai+u2v2v+5 +18v18v3 a ab bi+u

7、2v2v+5 3 a ab b6A168ui網(wǎng)絡(luò)等效含義的再討論網(wǎng)絡(luò)等效含義的再討論1）端鈕上的）端鈕上的VAR完全相同，說明只對端鈕等效完全相同，說明只對端鈕等效（即對外電路等效）。（即對外電路等效）。2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全不同，則說明內(nèi)部不等效。）內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全不同，則說明內(nèi)部不等效。+3A3A50V50V1010 i iN N1+u u3A3A1010 i iN N2+u u例例5：在圖所示兩個電路中分別求端口電壓：在圖所示兩個電路中分別求端口電壓u u 及及3A電流電流 源的兩端電壓和功率源的兩端電壓和功率。2 2 4 4 T 形網(wǎng)絡(luò)和形網(wǎng)絡(luò)和 形網(wǎng)絡(luò)的等效變換形網(wǎng)絡(luò)的等效變換一）三端網(wǎng)絡(luò)的概

8、念一）三端網(wǎng)絡(luò)的概念1 1）三端網(wǎng)絡(luò)：）三端網(wǎng)絡(luò)：對外有三個端鈕的網(wǎng)絡(luò)。對外有三個端鈕的網(wǎng)絡(luò)。2 2）三端無源網(wǎng)絡(luò)）三端無源網(wǎng)絡(luò): :三端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)沒有獨立源的網(wǎng)絡(luò)三端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)沒有獨立源的網(wǎng)絡(luò)N2i1i3i0N2i1i3i3 3）三端網(wǎng)絡(luò)的最簡形式：）三端網(wǎng)絡(luò)的最簡形式：T形和形和 形形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) a）T形形（又稱（又稱Y 形或星形）網(wǎng)絡(luò)形或星形）網(wǎng)絡(luò) T 形形(或星形或星形)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1R2R3R1i2i3iY形形(或星形或星形)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1R2R3R1i2i3ib） 形形(又稱又稱 形形)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 形形( (或或 形）形）網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 12R23R31R1i2i3i 形形( (或或 形）形）網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 12

9、R23R31R1i2i3i二）T形網(wǎng)絡(luò)和形網(wǎng)絡(luò)和 形網(wǎng)絡(luò)的等效變換形網(wǎng)絡(luò)的等效變換1）等效條件等效條件1321R2R3R1i2i3i12312R23R31R1i2i3i12i23i13i121323uuu2323uu1313uu11ii22ii312()iii 2）等效轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)等效轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)(1)寫出寫出T形網(wǎng)絡(luò)端口的形網(wǎng)絡(luò)端口的VAR(2)寫出寫出 形網(wǎng)絡(luò)斷口的形網(wǎng)絡(luò)斷口的VAR33211323122331122331122331()RRRiuuRRR RRRRRR RRRRRR RRR(3)33121323122331122331122331()RRRiuuRRR RRRRRR

10、RRRRRR RRRT形網(wǎng)絡(luò)的形網(wǎng)絡(luò)的VAR的另一形式的另一形式1R2R3R1i2i3i12R23R31R1i2i3i12i23i13i131313 2()uRRiR i233 1232()uR iRRi(1)21213122323()iG uGGu 11231131223()iGGuG u(2)T形網(wǎng)絡(luò)端口的形網(wǎng)絡(luò)端口的VAR 形網(wǎng)絡(luò)斷口的形網(wǎng)絡(luò)斷口的VAR1R2R3R1i2i3i12R23R31R1i2i3i12i23i13ia) 由由T 變換公式變換公式 1212123 R RRRRR2323231 R RRRRR1331132 R RRRRRb)由由 T變換公式變換公式 3123122

11、33133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR21213122323()iG uGGu 11231131223()iGGuG u(2)1R2R3R1i2i3i12R23R31R1i2i3i12i23i13i131313 2()uRRiR i233 1232()uR iRRi(1)1R2R3R1i2i3i12R23R31R1i2i3i12i23i13ib)由由 Y變換公式變換公式 312312233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR122331RRRRV1233YRRRRRV當(dāng)時則a)由由Y變換公式變換公

12、式 213133113232233212112RRRRRRRRRRRRRRRRRR123YRRRR1223313YRRRRRV當(dāng)時則例例1. 求求 a b端的等效電路端的等效電路 1/3k 1/3k 1k 1/3k ab1k cd1k 1k 1k 1k ab1k dc1k 1k 1k 1k ab1k dc1k 3k 3k 3k ba1k cb)由由 Y變換公式變換公式 312312233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR例例2 2 化簡圖所示電路，圖中所有電阻值均為化簡圖所示電路，圖中所有電阻值均為2k2k 3k 3k 3k a)由由Y變換公式

13、變換公式 213133113232233212112RRRRRRRRRRRRRRRRRR例例3. 求求 流過電壓源的電流流過電壓源的電流i i 30 114V114V10 10 26 11 10 40 50 iR1R2R3R4R5R611 26 由由 Y變換公式變換公式 312312233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR 2 7受控源及含受控源電路的分析受控源及含受控源電路的分析一個三極管無法用前面講過的一個三極管無法用前面講過的幾種電路元件表示其電流關(guān)系幾種電路元件表示其電流關(guān)系,為此引出新的電路模型為此引出新的電路模型受受控電源?？仉娫?。

14、控制支路控制支路受控支路受控支路受控源是一個四端元件受控源是一個四端元件:輸入端口是控制支路，輸入端口是控制支路，輸出端口是受控支路輸出端口是受控支路.一個三極管可以用電流控制的電流源構(gòu)成其電路模型一個三極管可以用電流控制的電流源構(gòu)成其電路模型bibicibibRcRic2 2 7 7 1 1受控源受控源 ( (非獨立源非獨立源) )一）一）定義定義二）電路符號二）電路符號+受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源 若一個電源提供的電壓或電流依賴于同一電路中若一個電源提供的電壓或電流依賴于同一電路中其它某一支路的電壓或電流而不能獨立存在，則稱該其它某一支路的電壓或電流而不能獨立存在，則稱該元件

15、為元件為受控源受控源 （即一個電源提供的電壓或電流受電路（即一個電源提供的電壓或電流受電路中某個支路的電壓或電流的控制）中某個支路的電壓或電流的控制）1）受控電壓源：受控電壓源：2 2）受控電流源：）受控電流源：三）受控源的分類三）受控源的分類電壓控制電壓源電壓控制電壓源（VCVS）電流控制電壓源電流控制電壓源（CCVS）電壓控制電流源電壓控制電流源（VCCS）電流控制電流源電流控制電流源（CCCS）(2) 電流控制的電壓源電流控制的電壓源（CCVS）四）受控源四）受控源(四端元件四端元件)的電路模型和電路參數(shù)的電路模型和電路參數(shù)(1) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源（VCVS）i2+_u1

16、i1u2=r i1+_u2CCVS+_+_u1i1+_u2i2VCVS+_1u :電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)(電路參數(shù)電路參數(shù)) i1= 0u2= u1r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 (電路參數(shù)電路參數(shù)) u1= 0u2=r i1(3) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 (VCCS)(4) 電流控制的電流源電流控制的電流源 ( (CCCS)VCCSi2=gu1+_u2i2u1i1+_CCCS+_u2i2+u1i11ig: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)(電路參數(shù)電路參數(shù)) i1=0i2=gu1 : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)(電路參數(shù)電路參數(shù)) u1= 0i2= i1五）受控源五）受控源(輸出端口輸出端口)的伏安

17、特性的伏安特性受控電流源受控電流源X 20u2i2X 1X 3受控電壓源受控電壓源X 2X 3X 10u2i2VCCSi2=gu1+_u2i2u1i1+_CCCS+_u2i2+u1i11ii2+_u1i1u2=r i1+_u2CCVS+_+_u1i1+_u2i2VCVS+_1uX X 為為 控制量，可以為電流也可以是電壓控制量，可以為電流也可以是電壓六）六） 受控源與獨立源的比較受控源與獨立源的比較(1) 獨立電源的電壓獨立電源的電壓(或電流或電流)是由電源本身決定，與電路中其它是由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無關(guān)，而受控電源的電壓電壓、電流無關(guān)，而受控電源的電壓(或電流或電流)由控制

18、量決定。由控制量決定。(2) 獨立源在電路中表示外加的獨立源在電路中表示外加的“激勵激勵”，而受控源只是，而受控源只是反映輸出端與輸入端的關(guān)系反映輸出端與輸入端的關(guān)系 。X 20u2i2X 3X2X30u2i2X1X 11）受控源在電路圖中的畫法）受控源在電路圖中的畫法2 7 2 含受控源電路的分析含受控源電路的分析ic+usibRLRebcerbic+usibbiroRLRebcerbic+usibbiroRLRebceCCCS+_u2i2+u1i11i例例1：已知圖中：已知圖中 i i2 =2A，求，求i is 5 +0.5i i23 i i2is2）含受控源電路的分析舉例）含受控源電路的分析舉