受控源的特性曲線試驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)名稱：受控源VCCSVCVSCCVSCCCS勺特性曲線課程名稱電路原理班級(jí)指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)學(xué)生姓名實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)號(hào)報(bào)告日期一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 .加深對(duì)受控源的理解。2 .熟悉由運(yùn)算放大器組成受控源電路的分析方法，了解運(yùn)算放大器的應(yīng)用。3 .掌握受控源特性的測量方法。二.實(shí)驗(yàn)原理與說明：1 .受控源是雙口元件，一個(gè)為控制端口，另一個(gè)為受控端口。受控端口的電流或電壓受到控制端口的電流或電壓的控制。根據(jù)控制變量與受控變量的不同組合，受控源可分為四類：i.c-0ic-o(c)CCVS(d)CCCS圖6-1受控源(1)電壓控制電壓源(VCVS),如圖6-1(a)所示，其特性為:Us=1Ucic=0(2

2、)電壓控制電流源(VCCS),如圖6-1(b)所示，其特性為:is=gmAic=0電流控制電壓源(CCVS),如圖6-1(c)所示，其特性為:Us=icUc=0電流控制電流源(CCCS),如圖6-1(d)所示，其特性為:is=：icUc=02 .運(yùn)算放大器與電阻元件組成不同的電路，可以實(shí)現(xiàn)上述四種類型的受控源。各電路特性分析如下。(1)電壓控制電壓源(VCVS):運(yùn)算放大器電路如圖6-2所示。由運(yùn)算放大器輸入端“虛短”特性可知：U-=U_=U1iR2由運(yùn)算放大器的“虛斷”特性，可知:U2=iRiRiiR2R2=?RiR2R2iRU1二;U1式(6-1)圖C-2電壓控制電壓源(VCVS)-4-1

3、2RL112圖6-3電壓控制電流源(VCCS)即運(yùn)算放大器的輸出電壓U2受輸入電壓U1控制。其電路模型如圖6-1(a)所示轉(zhuǎn)移電壓比：dRi二二1一R2該電路是一個(gè)同相比例放大器，其輸入與輸出有公共接地端，這種連接方式稱為共地連接。電壓控制電流源（VCCS）:運(yùn)算放大器電路如圖6-3所示。根據(jù)理想運(yùn)放“虛短”、“虛斷”特性，輸出電流為：i2=iR=匕式（6-2）R該電路輸入，輸出無公共接地點(diǎn)，這種連接方式稱為浮地連接。（3）電流控制電壓源（CCVS）:運(yùn)算放大器電路如圖6-4所示。根據(jù)理想運(yùn)放“虛短”，“虛斷”特性，可推得：u2=iRR=i1R式（6-3）即輸出電壓U2受輸入電流ii的控制。其

4、電路模型如圖6-1（c）所示。轉(zhuǎn)移電阻為：u=-=-R式（6-4）ii圖15-4電流控制電壓源1R1Ria匕IAIII：*A+氏八r,巾I+-iT"Uj1一/Ra-T圖8-5電流控制電流源（4）電流控制電流源（CCCS）運(yùn)算放大器電路如圖6-5所示。由于正相輸入端“+”接地，根據(jù)“虛短”、“虛斷”特性可知，“-”端為虛地，電路中a點(diǎn)的電壓為：Ua=%Ri=-iiRi=Tr2R2所以，iR2=iiLR2輸出電流：i2=i6巧此=ii十八且=i+'|i式（6-5）2R2IR2J即輸出電流i2只受輸入電流11的控制，與負(fù)載Rl無關(guān)。它的電路模型如圖6-1(d)所示。轉(zhuǎn)移電流比:=1

5、IiRiR2式(6-6)三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備:名稱直流穩(wěn)壓電源2.3.4.萬用表直流數(shù)字電壓電流表電阻數(shù)1111里臺(tái)臺(tái)臺(tái)臺(tái)19只型號(hào)030V可調(diào)±15V電源(MC1032)(MC1034)1k'.1*33kJ*115kJ*11.5k,1*14.7k*133k*12k*210kJ*25.集成運(yùn)算放大器1塊LM7416.電位器1只100k,70.25W7.短接橋和連接導(dǎo)線什P8-1和501488.實(shí)驗(yàn)用9孔插件方板1塊297mmx300mm四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1.(2)測試電壓控制電壓源特性實(shí)驗(yàn)電路如圖6-6所示。根據(jù)表6-1中內(nèi)容和參數(shù),自行給定測試VCVS的轉(zhuǎn)移特性U2=f(U1),計(jì)算并

6、與理論值比較。(理論值計(jì)算可參考式Ui值,a值，6-1)表6-2VCVS的負(fù)載特性5=f(Rl)Ri=1kQR2=2kQUi=1V給定值RL(kC)3.04.7101533測試值5(V)計(jì)算值a(4)根據(jù)表6-3中內(nèi)容和參數(shù)，自行選擇Ri值，設(shè)計(jì)出不同電壓轉(zhuǎn)移比的受控電壓源，計(jì)算“值，并與理論值比較。表6-3VCVS的不同電壓轉(zhuǎn)移比R2=1kQRL=2kQU1=1V給定值Ri(kC)11.52.03.04.7測試值5(V)計(jì)算值a2 .測試電壓控制電流源特性+(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖6-7所示。(2)根據(jù)表6-4中內(nèi)容，測試VCCS的轉(zhuǎn)移特性I2=fui(Ui),并計(jì)算gm值，并與理論值比較。(可參

7、考式6-2)_圖(5-7¥CCS實(shí)哈鞋路表6-4VCCS的轉(zhuǎn)移特性I2=f(U1)R1=1kQRL=2kQ給定值U1(V)0.511.522.533.544.5測試值I2(mA)計(jì)算值gm根據(jù)表6-5中內(nèi)容，測試VCCS輸出特性I2=f(Rl),并計(jì)算gm值。表6-5VCCS輸出特性I2=f(RL)R1=2kCU1=1V給定值RL(kC)34.7101533測試值12(mA)計(jì)算值gm3 .測試電流控制電壓源特性(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖6-8所示。(2)根據(jù)表6-6中內(nèi)容，測試CCVS的轉(zhuǎn)移特性U2=f(1l),并計(jì)算值，圖MMCCVS實(shí)驗(yàn)魏路并與理論值進(jìn)行比較。(可參考式6-4)表6-6

8、CCVS的轉(zhuǎn)移特性U2=f(I1)Ri=1kQRl=2KQ給定值I1(mA)0.10.20.40.811.522.54測試值5(V)計(jì)算值V(建)(3)根據(jù)表6-7中內(nèi)容，測試CCVS輸出特性U2=f(Rl),并計(jì)算r值。表6-7CCVS輸出特性U2=f(RL)Ri=2kQI1=1.5mA給定值Rl(kQ)34.7101533測試值U2(V)計(jì)算值y(C)4 .測試電流控制電流源特性實(shí)驗(yàn)電路如圖6-9所示(2)根據(jù)表6-8中內(nèi)容，測試CCCS的轉(zhuǎn)移特性圖日丹CCCS實(shí)驗(yàn)鞋路I2=f(Il),并計(jì)算值,與理論值進(jìn)行比較(可參考式6-5)表6-8CCCS的轉(zhuǎn)移特性I2=f(I1)Ri=1kQR2=1kCRL=2kC給定值I1(mA)0.10.20.40.811.522.54測試值I2(mA)計(jì)算值P=1+3R2(3)根據(jù)表6-9中內(nèi)容，測試CCCS輸出特性I2=f(Rl),并計(jì)算。值。表6-9CCCS輸出特性I2=f(RL)Ri=2