受控源的電路分析.doc

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1、受控源的電路分析電信132班33張世東【實驗?zāi)康摹?.了解用運(yùn)算放大器組成四種類型受控源(VCVS、VCCS、CCVS、CCCS)的線路原理2.測試受控源轉(zhuǎn)移特性及負(fù)載特性【實驗設(shè)備和材料】1.計算機(jī)及Mulitisim7.0電子仿真軟件。2.KHDL-1型電路實驗箱。3.MF-500型萬用表，數(shù)字萬用表。【實驗原理】(a)(b)(c)(d)（1）壓控電壓源（VCVS）如圖1所示圖1由于運(yùn)放的輸入“虛短”路特性，即所以有又因運(yùn)放內(nèi)阻為∞，有因此即運(yùn)放的輸出電壓只受輸入電壓的控制而與負(fù)載大小無關(guān)，電路模型如圖（a

2、）所示。轉(zhuǎn)移電壓比為無量綱，又稱為電壓放大系數(shù)。這里的輸入、輸出有公共接地點，這種聯(lián)接方式稱為共地聯(lián)接。（2）壓控電流源（VCCS）將圖2的看成一個負(fù)載電阻，如圖2所示，即成為壓控電流源VCCS。圖2此時，運(yùn)放的輸出電流。即運(yùn)放的輸出電流只受輸入電壓的控制，與負(fù)載大小無關(guān)。電路模型如圖（b）所示。轉(zhuǎn)移電導(dǎo)這里的輸入、輸出無公共接地點，這種聯(lián)接方式稱為浮地聯(lián)接（３）流控電壓源（CCVS）如圖3所示由于運(yùn)放的“+”端接地，所以，“—”端電壓也為零，此時運(yùn)放的“—”端稱為虛接地點。顯然，流過電阻R的電流就等于網(wǎng)絡(luò)的輸

3、入電流。此時，運(yùn)放的輸出電壓，即輸出電壓只受輸入電流的控制，與負(fù)載大小無關(guān)，電路模型如圖（c）所示。轉(zhuǎn)移電阻，此電路為共地聯(lián)接。圖3（４）流控電流源（CCCS）如圖4所示圖4即輸出電流只受輸入電流的控制，與負(fù)載大小無關(guān)。電路模型如圖（d）所示轉(zhuǎn)移電流比為無量綱，又稱為電流放大系數(shù)。此電路為浮地聯(lián)接。【實驗內(nèi)容】1.實驗注意事項（1）實驗中，注意運(yùn)放的輸出端不能與地短接，輸入電壓不得超過10V（2）在用恒流源供電的實驗中，不要使恒流源負(fù)載開路。（3）受控源部分的“+12V”、“-12V”、”地”三個孔要與“直流穩(wěn)

4、壓源”孔內(nèi)對應(yīng)插孔相連。（4）實驗表格中給出的測試點僅供參考，測試過程中藥保證受控源工作在線性區(qū)。同一個表格中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)前面的測試數(shù)據(jù)算出來、g（S）與后面的測試數(shù)據(jù)算出來的，g（S)相差比較大時，說明此事受控源已工作在非線性區(qū)。2.測量時受控源VCCS的轉(zhuǎn)移特性及負(fù)載特性定值（1）在KHD=1型電路實驗箱上搭建如圖4-5所示的實驗電路。其中：為可調(diào)直流穩(wěn)壓源，取自KHDL=1型電路實驗箱左下角直流穩(wěn)壓電源，“輸出粗調(diào)”旋鈕置0~10V檔，先將“輸出細(xì)調(diào)”旋鈕逆時針旋到底；將受控源和負(fù)載電阻之間串入直流數(shù)字哈南表

5、；用可調(diào)電阻，取自KHDL-1型電路實驗箱右下角可調(diào)電阻，是=2kΩ；V用VC890D萬用表直流電壓20V檔測量。（2）打開KHDK-1型實驗箱電源，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源輸出，使其在0~10V范圍內(nèi)取值，測量及相應(yīng),將數(shù)據(jù)填入表1中。測量值（V）1234567（mA)-0.09-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7理論計算值g（S）-0.09-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7實驗計算值g（S）-0.09-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7表1（3）根據(jù)表1數(shù)據(jù)繪制受控源VCCS的

6、轉(zhuǎn)移特性曲線。（kΩ）12345678910（mA)-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19-0.19(V)-0.20-0.40-0.59-0.79-0.99-1.19-1.39-1.59-1.79-1.98（4）保持=2V，改變可調(diào)電阻旋鈕位置，阻值從1kΩ逐漸增加到10kΩ，測量相應(yīng)的和（用萬用表20V檔測），將他們填入表2中。表2（5）根據(jù)表2數(shù)據(jù)繪制受控源VCCS的負(fù)載特性曲線，并求出他的轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。3.測量受控源CCVS的轉(zhuǎn)移特性及負(fù)載特性定值：（1）在

7、KHDL-1型電路實驗箱上搭建如圖6所示實驗電路。其中：取自KHDL-1型電路實驗箱左下角直流恒流源，“輸出粗調(diào)”旋置2mA檔，先將“輸出細(xì)調(diào)”旋鈕逆時針旋到底；電流表用直流數(shù)字毫安表2mA檔；用萬用表直流2V檔。（2）固定=2kΩ，調(diào)節(jié)直流源輸出電流，使其在0~0.5范圍內(nèi)取值，測量相應(yīng)的值，將它填入表3中。測量值（mA）0.10.20.250.30.350.40.450.5（V）-1.98-3.92-4.99-5.88-6.88-8.04-9.02-9.97理論計算值（kΩ）2020202020202020

8、實驗計算值（kΩ）19.819.619.919.619.620.12019.9表3（3）根據(jù)表3數(shù)據(jù)繪制受控源CCTS的轉(zhuǎn)移特性曲線，并且在其線性部分求出轉(zhuǎn)移電阻。（4）保持=0.3mA，調(diào)節(jié)從1kΩ到10kΩ，測量和值，將它們填入表4中。（kΩ）12345678910（mA)-5.72-2.88-1.92-1.44-1.15-0.96-0.82-0.72-0.64-0.56(V)-5