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1、关于实验四受控源特性研究第一张,PPT共二十五页,创作于2022年6月1一 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二张,PPT共二十五页,创作于2022年6月2二、实验仪器与原理v万用表 稳压电源v面包板 元件第三张,PPT共二十五页,创作于2022年6月3实验原理v1受控源v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端口,向外电路提供电压或电流。输出端口的电
2、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:第四张,PPT共二十五页,创作于2022年6月4实验原理v(1)电压控制电压源(VCVS),如图下图(a)所示,其特性为:v其中:v称为转移电压比(即电压放大倍数)。v(2)电压控制电流源(VCCS),如图下图(b)所示,其特性为:v其中:称为转移电导。第五张,PPT共二十五页,创作于2022年6月5实验原理v(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。第六张,PPT共二十五页,创作于2022年6月6实验原理v(4)电流控制电流源(CCCS),如图下图(d)所示,
3、其特性为:其中:称为转移电流比(即电流放大倍数)。原理图1第七张,PPT共二十五页,创作于2022年6月7实验原理v2用运算放大器组成的受控源v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(-)。v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:v特性1:;特性2:-。第八张,PPT共二十五页,创作于2022年6月8实验原理图2第九张,PPT共二十五页,创作于2022年6月9实验原理(VCVS)v电压控制电压源(VCVS)v电压控制电压源电路如图3所示。v由运算放大器的特性1可知:v则 v由运算放大器
4、的特性2可知:v代入 得:v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:第十张,PPT共二十五页,创作于2022年6月10实验原理图3第十一张,PPT共二十五页,创作于2022年6月11实验原理(VCCS)图4第十二张,PPT共二十五页,创作于2022年6月12实验原理(CCVS)图5第十三张,PPT共二十五页,创作于2022年6月13实验原理(CCCS)图6第十四张,PPT共二十五页,创作于2022年6月14三 实验内容v1、测试电压控制电压源(VCVS)特性 v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()。
5、v(1)测试VCVS的转移特性U2=f(U1)v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。v表41 VCVS的转移特性数据U1/V01234U2/V 第十五张,PPT共二十五页,创作于2022年6月15三 实验内容(续一)提高要求:(2)测试VCVS的负载特性U2=f(RL)v保持U12V,变换负载电阻RL,并调节其大小,用电压表测量对应的输出电压U2,将数据记入表42中。v表42 VCVS的负载特性数据RL/1k2k3k4k5k6k7k8k9kU2/V 第十六张,PPT共二十五页,创作于2022年6月16三 实验内容(续二)图4-1第十七
6、张,PPT共二十五页,创作于2022年6月17三 实验内容(续三)v2测试电压控制电流源(VCCS)特性 v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)。v(1)测试VCCS的转移特性I2=f(U1)v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。v表43 VCCS的转移特性数据 第十八张,PPT共二十五页,创作于2022年6月18三 实验内容(续四)图4-2第十九张,PPT共二十五页,创作于2022年6月19三 实验内容(续五)v表43 VCCS的转移特性数据U1/V 00.511.52.02.53
7、.03.54I2/mA第二十张,PPT共二十五页,创作于2022年6月20四、实验注意v(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 第二十一张,PPT共二十五页,创作于2022年6月21四、实验注意v(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)v(3)运算放大器工作时,注意接通偏置电源.第二十二张,PPT共二十五页,创作于2022年6月22五、思考题v 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;v2四种受控源中的转移参量、g、r和的意义是什么?如何测得?v3若受控源控制量的极性反向,试问其输出极性是否发生
8、变化?v4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?v5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。第二十三张,PPT共二十五页,创作于2022年6月23六、实验报告要求v1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;v2参考表41数据,说明转移参量、g、r和受电路中哪些参数的影响?如何改变它们的大?v3对实验的结果作出合理地分析和结论,总结对四种受控源的认识和理解。第二十四张,PPT共二十五页,创作于2022年6月24感谢大家观看第二十五张,PPT共二十五页,创作于2022年6月