2.4電源元件1.電壓源與電流源2.電源的等效3.受控源

2.4.1

電壓源與電流源

如果一個(gè)二端元件接到任意外電路后，該元件兩端始終保持規(guī)定的電壓uS(t)，與通過(guò)它的電流大小無(wú)關(guān)，則此二端元件稱為（理想）電壓源。電壓源的特性可描述如下：圖2-18電壓源與電池i

如果一個(gè)二端元件接到任意外電路后，該元件輸出的電流始終保持規(guī)定的電流iS(t)，與其兩端電壓的大小無(wú)關(guān)，則此二端元件稱為（理想）電流源。

電流源的特性：圖2-19電流源與光電池u+u圖2-20例

如圖2-20所示電路，已知uS1=5V，uS2=10V，R1=R3=1，R2=R4=4，求i和uab。ab解設(shè)電流參考方向和繞行方向一致，根據(jù)KVL，得R1i+R2i+R3i+uS2+R4iuS1=0即（R1+R2+R3+R4）i=uS1

uS2所以u(píng)ab應(yīng)是a、b兩點(diǎn)間各段電壓的代數(shù)和，即uab=R3i+uS2=[1×(0.5)+10]V=9.5V2.4.2實(shí)際電源的模型及等效實(shí)際電源的等效模型：從測(cè)量u和i的變化得出。圖2-21實(shí)際電源的模型對(duì)于圖2-21(b)：u=uS

RSi

對(duì)于圖2-21(d)：電壓源模型（串聯(lián)電阻）與電流源模型（并聯(lián)電阻）的等效互換：

保持端口處電壓、電流不變。圖2-23電源模型互換法對(duì)于圖(a)：u=uS

RS

i對(duì)于圖(b)：

故圖(a)與圖(b)等效對(duì)于圖(c)：對(duì)于圖(d)：

故圖(c)與圖(d)等效注意：

兩種形式的電源互換時(shí)，要注意電壓源的方向和電流源的方向?qū)?yīng)一致。

例如圖2-24所示電路，已知US=6V，IS=1A，試求電流I。圖2-24

所以

U=1.6V

3?

6?

8?

3?

6?

8?

1.6?2.4.3

受控源概念：受控源是非獨(dú)立電源，是某些物理變量的模型表示。符號(hào)：如下圖2-25所示。分類：

四類受控源，分別記作

uSu（VCVS）iSu（VCCS）

uSi（CCVS）iSi（CCCS）

圖2-25

例圖2-26所示電路為某電壓放大器的一種等效電路。它含有一個(gè)電壓控制電壓源uSu(VoltageControlledVoltageSource,VCVS)，受控源uSu的大小為μu1，其中u1為R2兩端的電壓，是控制量，

μ為常系數(shù)。試求電壓u2。圖2-26解圖2-27解由KVL可得例如圖2-27所示電路，其中含有一個(gè)電流控制電壓源uSi

(CurrentControlledVoltageSource,CCVS),uSi的控制量為電流i1，被控量uSi的大小為2i1。試求電壓u。圖2-28(a)和(b)分別為場(chǎng)效應(yīng)晶體管符號(hào)及其簡(jiǎn)單模型。圖2-28(c)所示電路為一簡(jiǎn)單的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)放大器電路模型，其中u1為輸入，u2為輸出。電路中含有一電壓控制電流源iSu(VoltageControlledCurrentSource,VCCS)。被控量iSu的大小為gmugs，ugs為控制量，gm為常系數(shù)。試求輸出電壓u2。例圖2-28圖2-28解再根據(jù)KCL，得可得圖2-29(a)為雙極晶體管符號(hào)，圖2-29(b)所示電路陰影部分為一簡(jiǎn)單的雙極晶體管放大器的T形等效電路。其中含有一電流控制電流源iSi

(CurrentControlledCurrentSource,CCCS)。求輸人電阻Rin和輸出電壓u2。例圖2-29圖2-29解由KVL，有由KCL，有從而得故輸人電阻

由于又因?yàn)閡2=ib

RL

最后得

若給定典型數(shù)值：

=100，RL=1.5k，R1=75，Rb

=150

，Re=25，u1=5mV，則可得Rin≈272