实验四受控源特性研究

1、关于实验四受控源特性研究1第1页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三2一 实验目的基本要求：（1）加深对CCCS、VCVS、VCCS特性的认识提高要求：（2）学习含有运算放大器线性电路分析方法 （3）掌握受控源转移参数的测试方法第2页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三3二、实验仪器与原理万用表 稳压电源面包板 元件第3页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三4实验原理1受控源受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电压或电流控制，因而受控源是双口元件：一个为控制端口，或称输入端口，输入控制量（电压或电流），另一个为受控端口或称输出

2、端口，向外电路提供电压或电流。输出端口的电压或电流，受输入端口的电压或电流的控制。根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类：第4页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三5实验原理（1）电压控制电压源（VCVS），如图下图（a）所示，其特性为：其中：称为转移电压比（即电压放大倍数）。（2）电压控制电流源（VCCS），如图下图（b）所示，其特性为： 其中： 称为转移电导。第5页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三6实验原理（3）电流控制电压源（CCVS），如图下图（c）所示，其特性为： 其中：称为转移电阻。第6页，共25页，2022年，5月20日，2

3、2点13分，星期三7实验原理（4）电流控制电流源（CCCS），如图下图（d）所示，其特性为： 其中：称为转移电流比（即电流放大倍数）。原理图1第7页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三8实验原理2用运算放大器组成的受控源运算放大器的电路符号如图2所示，具有两个输入端：同相输入端+和反相输入端-，一个输出端，放大倍数为A，则A（-）。对于理想运算放大器，放大倍数A为，输入电阻为，输出电阻为0，由此可得出两个特性：特性1：；特性2：-。第8页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三9实验原理图2第9页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三10实

4、验原理(VCVS)电压控制电压源（VCVS）电压控制电压源电路如图3所示。由运算放大器的特性1可知：则 由运算放大器的特性2可知：代入 得：可见，运算放大器的输出电压u2受输入电压u1控制，其电路模型如图2（a）所示，转移电压比：第10页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三11实验原理图3第11页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三12实验原理（VCCS） 图4第12页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三13实验原理（CCVS） 图5第13页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三14实验原理（CCCS）图6第14页，

5、共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三15三 实验内容1、测试电压控制电压源（VCVS）特性 实验电路如图41所示，图中，U1用恒压源的可调电压输出端，R1R210，RL2（）。 （1）测试VCVS的转移特性U2 =f（U1） 调节恒压源输出电压U1（以电压表读数为准），用电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表41中。 表41 VCVS的转移特性数据U1/V01234U2/V 第15页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三16三 实验内容（续一）提高要求：（2）测试VCVS的负载特性U2=f（RL）保持U12V，变换负载电阻RL，并调节其大小，用电压表测量

6、对应的输出电压U2，将数据记入表42中。表42 VCVS的负载特性数据RL/ 1k2k3k4k5k6k7k8k9kU2/V 第16页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三17三 实验内容（续二）图4-1第17页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三18三 实验内容（续三）2测试电压控制电流源（VCCS）特性 实验电路如图42所示，图中，U1用恒压源的可调电压输出端，R18.2，RL2（用电阻箱）。（1）测试VCCS的转移特性I2=f（U1）调节恒压源输出电压U1（以电压表读数为准），用电流表测量对应的输出电流I2，将数据记入表43中。 表43 VCCS的转移

7、特性数据 第18页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三19三 实验内容（续四）图4-2第19页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三20三 实验内容（续五）表43 VCCS的转移特性数据U1/V 00.511.52.02.53.03.54I2/mA第20页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三21四、实验注意（1）运算放大器输出端不能与地短路，输入端电压不宜过高（小于5V）。A741管脚图 第21页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三22四、实验注意（2） 运算放大器输出端不能与地短路，输入端电压不宜过高（小于5V）（

8、3） 运算放大器工作时，注意接通偏置电源. 第22页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三23五、思考题 1什么是受控源？了解四种受控源的缩写、电路模型、控制量与被控量的关系；2四种受控源中的转移参量、g、r和的意义是什么？如何测得？3若受控源控制量的极性反向，试问其输出极性是否发生变化？4如何由两个基本的CCVC和VCCS获得其它两个CCCS和VCVS，它们的输入输出如何连接？5了解运算放大器的特性，分析四种受控源实验电路的输入、输出关系。第23页，共25页，2022年，5月20日，22点13分，星期三24六、实验报告要求1根据实验数据，在方格纸上分别绘出VCVS和VCCS受控源的转移特性和负载特性曲线，并求出相应的转移参量、g、r和；2参考表41数据，说明转移参量、