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受控源模型

  • 受控源:受控源又称“非独立”电源,受控源也是一种电源,它可对外提供电压或电流。受控源不能独立存在,其描述电路中两条支路电压和电流间的一种约束关系,它的存在可以改变电路中的电压和电流,使电路特性发生变化

  • 受控源和独立源的异同

    • 相同点:两者性质都属电源,均可向电路提供电压或电流
    • 不同点:独立电源的电压或电流是由非电能量(如化学能)提供的,其大小与方向和电路中的电压、电流无关;而受控源电压或电流受电路中某个支路的电压(或电流)的控制
  • 受控源的特例,当受控源的控制变量为零时,受控变量也一定为零

    • 若是受控电压源,则相当于一个短路元件
    • 若是受控电流源,则相当于一个开路元件
  • 受控源的符号表示(和独立源类似,圆形变成了菱形):

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  • 受控源的分类

    • 电流控制电流源(CCCS)

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    • 电流控制电压源(CCVS)

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    • 电压控制电流源(VCCS)

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    • 电压控制电压源(VCVS)

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  • 含受控源单口网络的等效电路

    • 由线性受控源、线性电阻和独立电源构成的单口网络,就端口特性而言,仍然可以等效为一个线性电阻和电压源的串联单口,或等效为一个线性电阻和电流源的并联单口
    • 同样,可以用外加电源(假定U、I已知)计算端口VCR方程的方法,求得含线性受控源电阻单口网络的等效电路
  • 受控源电路的等效变换

    • 独立电压源和电阻串联单口可以等效变换为独立电流源和电阻并联单口网络。与此类似,一个受控电压源(仅指其受控支路)和电阻串联单口,也可等效变换为一个受控电流源和电阻并联单口

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    • 可以用两种电源互换、等效电源定理等方法,简化受控源电路。简化时不能把控制量化简掉,否则会留下一个没有控制量的受控源电路,使电路无法求解

  • 受控源的实际等效模型

    • 三极管
    • 场效应管
    • 运算放大器实现的受控源