独立电源与受控源

1、独立电源与受控源(1) 独立电压源一个二端元件，其 端电压既独立于流过其中的电流，又独立于其他支路的电压和电流，则称此元件为独立电压源。其电压-电流关系是v = v s对任意的i当独立电压源是恒定(直流)电源时，Vs为常数，其伏安特性曲线如图1 (b)所示。当独立电压源是时变电源时，Vs是时间t的函数，其特性曲线如图1 (c)所示。下 1,0,八0图1 (a)电压源的符号(b)直流电压源的伏安特性曲线时变电压源的伏安特性曲线(2)独立电流源一个二端元件，其 流过的电流既独立于其端电压，又独立于其他支路的电压和电流，则称此元件为独立电流源。其电压-电流关系为i = i s对任意的v当独立电流源是

2、恒定(直流)电源时， is为常数，其伏安特性曲线见图2 (b)；当独立电流源是时变电源时，is是时间t的函数，其特性曲线见图2 (c)。图2 (a)电流源的符号(b)直流电流源的伏安特性曲线时变电流源的伏安特性曲线对于独立电源来说， 其端电压和电流的参考方向可以任意地选取。如果取图1和图2所示的参考方向，即端电压和电流取相反的参考方向，则乘积 v(t)i(t) 等于在时间t时电源所放出的功 率；如果端电压和电流取一致的参考方向，则乘积 v(t)i(t) 等于在时间t时电源所吸收的功率。从图1和图2可见，独立电源的特性曲线在vs w 0时是i-v平面上的一条或一族不经过原点的直线。结论 >

3、(3)受控源与独立电源不同，受控电压源或受控电流源的波形受到电路中其他支路的电压或电流控制 控电源可分为四类：图3受控电源的四种型式(a) VCCS ( b) CCCS ( c) VCVS ( d) CCVSa)电压控制型电流源(VCCS , 简称压控电流源如图3 (a)所示，图中支路 2为电流源，其电流受支路 1的电压控制。压控电流源的特性为h =o 1=g/J式中gm=i 2/v i,称为转移电导。b)电流控制型电流源(CCCS , 简称流控电流源如图3 (b)所示。图中支路 2为电流源，其电流受到支路1中的电流控制。流控电流源的特性为心01式中B =i 2/i 1,称为电流比。c)电压控

4、制型电压源(VCVS ,简称压控电压源如图3 (c)所示，图中支路 2为电压源，其电压受支路 1的电压控制。压控电压源的特性是1匕=iJ式中心=V2/ V1,称为电压比。d)电流控制型电压源(CCVS ,简称流控电压源如图3 (d)所示，图中支路 2为电压源，其电压受支路 1中的电流控制。流控电压源的特性为-0 1%="J式中rm=V2/i 1,称为转移电阻。受控电源与独立电源不同，独立电源可以看作是一个二端电阻器，它总是非线性的，而受控电源可以是线性定常的、时变的，也可以是非线性定常的、时变的。在上面四个公式中，由于系 数B、g.以及rm是常数，所以由它们表征的受控源是线性定常元件

5、。当系数分别为B (t)、gm(t)、a(t)及rm(t),即都与时间有关时，则受控电源为线性时变元件。如果四类受控源的受控量分别用 i 2=f(V 1)i2=f(V 1,t) > i 2=f(i1)i2=f(i1 , t)、V2=f(V 1)v2=f(v 1,t)以及V2=f(i1)V2=f(i1,t)表示，那么它们是非线性定常元件(非线性时变元件)。此外，独立电源是输入，代表外界对电路的作用；而受控电源仅是一种用来表示一个支路和另一支路之间的耦合关系的物理模型。在实用中，受控电源常被用来模拟电子器件中所发生的物理现象。最后，讨论受控电源吸收的瞬时功率。由于 V、i采用一致参考方向(见图 3),故受控电源吸 收的瞬时功率p(t) = V 1(t)i 1(t)+V 2(t)i 2(t)因为支路1不是V1=0就是i 1=0,所以上式可写成p(t) = V 2(t)i 2(t)现在，假定我们研究的是VCVS并将它的支路 1连接到独立电压源 V1,支路2连接到线性电阻器K上(如图4所示)。此时由于i 2=-V 2/ R,所以上式可以写成P0)-RL