电路分析基础课件：第一章5_6电压源电流源受控源

有两种理想电源元件有两种理想电源元件电压源电压源电流源电流源 电电 向电路提供电能，如向电路提供电能，如DC电源、电源、AC电源电源;源源 向电路输入电信号向电路输入电信号,亦称为信号源。亦称为信号源。电源电源用于激励电路工作用于激励电路工作激励激励(源源)；由此产生的电压、电流由此产生的电压、电流响应响应。有源元件有源元件1.定义、符号与定义、符号与VAR电压源是一种理想二端元件，在任一时刻电压源是一种理想二端元件，在任一时刻t，其，其端电压端电压 u(t)是与通过它的电流是与通过它的电流 i(t)无关的给定函无关的给定函数数uS(t)。+uS(t)_ _i+u-一般符号一般符号+US_ _I+U-+US_ _I+U-DC时的符号时的符号 uiUSOutUSOOtu正弦电压源正弦电压源Otu方波信号源方波信号源2.性质性质 (1)其端其端电压电压uS(t)不会随外接的电路不同而改变；不会随外接的电路不同而改变；(2)其其电流电流iS(t)大小、方向大小、方向由由uS与外电路共同决定与外电路共同决定；1i=5A+5V-+u-(a)电源作用，实电源作用，实际发出功率际发出功率I=-5A10V 5V 1(b)负载作用，实负载作用，实际吸收功率际吸收功率I=0+5V_ _(b)开开路路不产生不产生不吸收不吸收例例:（3）电压源外电路不得短路电压源外电路不得短路。R0时，时，u0uS，与电压单值性矛盾，与电压单值性矛盾 另，另，R0时，时，i=(uSR)，实际电源若无保，实际电源若无保 护措施就会烧坏。护措施就会烧坏。（4）电压源的电压源的uS=0 短路短路+u-i（5）电子电路中常用电子电路中常用 电位表示法电位表示法表示电压源表示电压源例例：如图电路，求：如图电路，求Ub、Uc及及Ubc+12V-10VR1R2abc1k1kR1+12V-R2 -10V +cbag解：解：)(V11)10(1V10 ,V1111122cbbccbIRUUUUUV22)10(12 caacUUUac1222 11mA1 1UIRR I例例：分别求出图：分别求出图A中中S闭合和断开时的闭合和断开时的Ub+10V-5Vabdc1k2kI1I2S(A)解：解：S闭合时，闭合时，0bUS断开时，断开时，21II 按回路按回路abcda，有，有 510)21(1ImA53151I21b25V5110IIU练习：练习：P20 1-5P20 1-51.定义、符号与定义、符号与VAR电流源是一种理想二端元件，在任一时刻电流源是一种理想二端元件，在任一时刻t，其，其电流电流i(t)是与其端电压是与其端电压u(t)无关的给定函数无关的给定函数iS(t)。+u-Sii一般符号一般符号+U-ISIDC时的符号时的符号uiISO2.性质性质 (1)其电流其电流iS(t)与它所接外电路无关；与它所接外电路无关；(2)其其电压电压u(t)由由iS与外电路共同决定与外电路共同决定；(3)理想电流源外电路不得开路。理想电流源外电路不得开路。R时，时，i0iS，与电流连续性矛盾。，与电流连续性矛盾。另，另，R时，时，u=(RiS)，实际电流源若无，实际电流源若无保护措施就会烧坏。保护措施就会烧坏。（4）电流源的电流源的iS=0 开路开路+u-0i例：例：P.14 例例1-11；1-12作业：作业：P.20 16；18 定义：受控源是非独立电源，其电压或电流的量定义：受控源是非独立电源，其电压或电流的量 值与方向受电路中其它电压或电流的控制。值与方向受电路中其它电压或电流的控制。控制量控制量 电压电压电流电流 受控量受控量 受控电压源受控电压源受控电流源受控电流源 电流控制电压源电流控制电压源(CCVS)电压控制电流源电压控制电流源(VCCS)电流控制电流源电流控制电流源(CCCS)电压控制电压源电压控制电压源(VCVS)+-+u1-1u(a)VCVS+u2-12uu电压控制电压源电压控制电压源(VCVS)u1 控制量；控制量；u2 受控量；受控量；控制系数控制系数(转移电压比，无量纲转移电压比，无量纲)+-+u2-+u1-i11ri(b)CCVS12riu 电流控制电压源电流控制电压源(CCVS)ri1 控制量；控制量；u2 受控量；受控量；控制系数控制系数(转移电阻，量纲转移电阻，量纲)+u1-1gu(c)VCCSi2i11i(d)CCCSi212gui g电压控制电流源电压控制电流源(VCCS)u1 控制量；控制量；i2 受控量；受控量；控制系数控制系数(转移电导，量纲转移电导，量纲S)12ii电流控制电流源电流控制电流源(CCCS)i1 控制量；控制量；i2 受控量；受控量；控制系数控制系数(转移电流比，无量纲转移电流比，无量纲)注意事项注意事项(1)画受控源时，有时不需明显地表示出控制端口，画受控源时，有时不需明显地表示出控制端口，但但控制量、受控量必须明确标出控制量、受控量必须明确标出；(2)与独立源不同，受控源采用菱形符号表示；与独立源不同，受控源采用菱形符号表示；(3)当控制系数为常数时，称为当控制系数为常数时，称为线性受控源线性受控源。本书只考虑线性本书只考虑线性。(4)受控源不是激励源。受控源不是激励源。它只是受电路中其它它只是受电路中其它 u、i 的控制。若的控制。若控制量控制量为为0，则，则受控量也为受控量也为0。(5)受控源可吸收功率，也可发出功率。受控源可吸收功率，也可发出功率。ciOubbiiu1k berbice4kR例例：如图是一晶体管放：如图是一晶体管放大器的简单电路模型，大器的简单电路模型，=50，试求输出电压与，试求输出电压与输入电压之比输入电压之比(电压增益电压增益)。解：根据欧姆定律解：根据欧姆定律)(bcOiRRiubbeiiru 2001050104 33beiOrRuu例：例：P.16 例例1-13；1-15练习：练习：P.21 1-14 1实际运算放大器简介实际运算放大器简介 是一种电压放大倍数是一种电压放大倍数(即增益即增益)很高的放大器，很高的放大器，这种器件系通过集成工艺制成的。这种器件系通过集成工艺制成的。-+Aabo简化电路符号简化电路符号-+Aabo+US-US电路符号电路符号a 反相输入端反相输入端b 同相输入端同相输入端o 输出端输出端A 运放的开环增益运放的开环增益oRbuouau)(bauuAiRai若计及运放的输入电阻若计及运放的输入电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro，则可得其，则可得其电路模型如右图电路模型如右图：baabo)(AuuuAu有：有：Ri101047Ro实际运放的实际运放的 较高较高(1M)，A较大较大()，较小较小(100左右）左右）2.理想运算放大器理想运算放大器即：即：R i，Ro 0，A的电压放大器的电压放大器（1）电路符号电路符号-+abo“虚断虚断(路路)”性质：性质：因因R i，故输入端，故输入端 a、b 均无电流，相当于均无电流，相当于断路，但内部电路却是接通的断路，但内部电路却是接通的虚断路虚断路。“虚短虚短(路路)”性质：性质：（2）性质：性质：A，而，而uo为有限值，为有限值，uba=ub ua=uoA 0(好比短路好比短路)（2）性质：性质：“虚断虚断(路路)”性质：性质：“虚短虚短(路路)”性质：性质：A，而，而uo为有限值，为有限值，uba=ub ua=uoA 0(好比短路好比短路)即强制即强制 a、b 两点等电位，但又无电流两点等电位，但又无电流虚短路虚短路.Ro 0，uo不受所接负载的影响。不受所接负载的影响。3含理想运放电路的分析含理想运放电路的分析基本方法基本方法：利用：利用“虚断虚断”、“虚短虚短”及及KCL、KVL解：理想运放，虚短解：理想运放，虚短 0baUU k410312 3111IUR例例：图示电路，：图示电路，求：求：、及及 。V121UmA31IRK23R143U2U-+ab+U1-431I2IaI+U2-1R2R虚断虚断 0aI mA312II由由KCL得：得：V9103103 332243IRU例例：图示电路，：图示电路，求：求：、及及 。V121UmA31IRK23R143U2U-+ab+U1-431I2IaI+U2-1R2R续解：由续解：由KVL，得，得 V943342UUU-+uS1-+uS2-+uo-1R1R2R2R例例：图中所示电路为减法运算电路，：图中所示电路为减法运算电路，试证明试证明)(S1S212ouuRRuuu证明：设运算放大器的证明：设运算放大器的同相输入端电位为同相输入端电位为 ，设反相输入端的电位为设反相输入端的电位为 。0 iiuuu，有：有：KCL：21S22o1S1 RuRuuRuuRuu，)(S1S212ouuRRu得：得：练习练习：见：见Word教案教案作业：作业：P.21 1P.21 11212；1 11313；1 11515；1 11616