实验2.6受控源特性测试VCCS和VCVS

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1、实验2.6受控源特性测试VCCS及VCVS一、实验目的1．熟悉四种受控电源的基本特性。2．掌握受控源转移参数的测试方法。3．了解受控源在电路中的应用。二、实验原理电源可分为独立电源（如干电池，发电机等）与非独立电源（或称受控源）两种，受控源在网络分析中已经成为一个与电阻、电感、电容等无源元件同样经常遇到的电路元件。受控源与独立电源不同，独立电源的电动势或电流是某一固定数值或某一时间函数，不随电路其余部分的状态而改变，且理想独立电压源的电压不随其输出电流而改变，理想独立电流源的电流不随其端电压而改变。独立电源作为电路的输入，它代表了外界对电路的作用。受控电源的电动势或电流

2、则随网络中另一支路的电流或电压而变化，受控源又与无源元件不同，无源元件的电压和它自身的电流有一定的函数关系，而受控源的电压或电流则和另一支路（或元件）的电流或电压有某种函数关系。当受控源的电压（或电流）与控制元件的电压（或电流）成正比变化时，该受控源是线性的。理想受控源的控制支路中只有一个独立变量（电压或电流），另一个独立变量等于零，即从输入口看，理想受控源或者是短路（即输入电阻RI=0，因而UI=0）就是说控制支路只有一个独立变量电流II作用，另一个独立变量UI=0；或者是开路（即输入电导GI=0），因而输入电流II=0，只有输入电压UI单独作用。从出口看，理想受控源

3、或者是一理想电压源，或者是一理想电流源，如图2-6-1所示，由图可见，受控源有两对端钮，一对输出端钮，一对输入端钮，输入端用来控制输出端电压或电流大小，施加于输入端的控制量可以是电压或是电流，因此，有两种受控电压源，即电压控制电压源VCVS，电流控制电压源CCVS，同样受控电流源也有两种，即电压控制电流源VCCS及电流控制电流源CCCS。受控源的控制端与受控端的关系式称转移函数，四种受控源的转移函数参量分别用α、gm、μ、rm表示，它们的定义如下：三、实验仪器及器件1．可调直流电流、电压源2．电阻元件3．电阻箱及动态元件4．直流电流表、电压表四、实验内容及步骤1．VCC

4、S的伏安特性及转移电导的测试（1）按图2-6-2接线，图中RL用可变电阻，R1=1kΩ。（2）调节稳压电源可调稳压、稳流源输出电压使U1=+2.5V或U1=-2.5V。（3）调节可变电阻RL，对不同的RL值，用直流电压、电流表测量出U1、I1、U2、I2，所测数据列表（表2-6-1），并绘制VCCS的外特性曲线I2=f（U2）。为使VCCS正常工作，应使U1（或U2）在±2.5V以内，I1（或I2）在±2.5mA以内，RL<1kΩ。图2-6-1VCCS外特性曲线测试线路(4)固定RL=1kΩ，改变稳压电源输出电压U为正负不同数值时分别测量U1、I1、U2、I2，测试数据

5、列表（表2-6-2）计算转移电导，并绘制VCCS的输入伏安特性曲线U1=f（I1）及转移特性曲线I2=f（U1）图2-6-2VCCS的伏安特性测试线路2．VCVS的伏安特性及电压增益系数μ的测试(1)按图2-6-3接好实验电路。(2)调节稳压电源输出电压使U1=+2.5V或U1=-2.5V,RL在1kΩ-∞范围内改变，测量出U1、I1、U2、I2路。测量数据记入表2-6-3，并绘制VCVS的伏安特性曲线U2=f（I2）。(3)固定RL=1kΩ，改变稳压电源输出电压U为正负不同数值时分别测量U1、I1、U2、I2。所测数据列表（表2-6-4）计算电压增益系数μ，并绘制输入

6、伏安特性U1=f（I1）及转移特性U2=f（U1）。图2-6-3VCVS的输入伏安特性表2-6-1VCCS伏安特性U=VU1=VI1=mARL1k900800700600500400300200100U2I2表2-6-2VCCS的输入伏安特性U1=f(I1）及转移特性曲线I2=f(U1）的绘制U1U2I2gm=I2/U1R12.51k21k11k-11k-21k-2.51k表2-6-3VCVS的外部特性曲线的测试U=VU1=VI1=mARL1k2k3k4k5k6k7k8k9k10k∞U2I2表2-6-4VCVS的输入伏安特性U1=f(I1）及转移特性曲线U2=f(U1）

7、的绘制RL=1kΩUU1I1U2I2μ=U2/U1μ’=-gmrm2.521-1-2-2.5-五、实验注意事项1．为使VCVS正常工作，必须控制U2在±2.5V以内，I1（或I2）在±2.5mA以内。2．测量电压表内阻应较大。六、实验报告要求1．整理各组实验数据，在方格纸上绘出各特性曲线，并加以讨论说明。2．总结对受控源的认识。