实验七 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究

受控源实验报告------------------智能一班邓玉林一、实验目的了解用运算放大器组成四类受控源的线路原理，测试受控源的转移特性及负载特性，加深对CCCS，CCVS，VCVS，VCCS特性的认识。

二、实验环境VICTOR VC890D万用电表、面包板、CPC-型电路基础实验箱三、实验原理受控源具有电源的特性，他同独立电源一样能对外提供电压或电流，但它与独立电源的区别是它的输出量受控于输入量，即受控于电路的其它部分的电压或电流。

独立电源可以看作是一个二端电阻器，它总是非线性的，而受控电源可以是线性定常的、时变的，也可以是非线性定常的、时变的。

由于系数α、g、μ及r是常数，所以由它们表征的受控源是线性定常元件。

受控源可分为以下四类：CCCS，CCVS，VCVS，VCCS。

四、实验步骤1、在电路实验箱上搭建电压源控制电压源相关的实验电路。

2、调节电压旋钮，改变输入电压的值，测出输出电压的值。

3、在电路实验箱上搭电压源控制电流源的相关实验电路。

4、首先先改变负载电阻的大小，把万用表调至电流档，测量电流I2的大小并记录。

五、实验图和数据1.电压控制电压源1.U0（V）0.1 0.2 0.3 0.4 0.5U1 (V) 0.237 0.420 0.610 0.822 10.03U0和U1相差2倍关系2.电压控制的电流源R1 50 100 200 500 1000i 0.308 0.306 0.306 0.306 0.307R1的改变不影响i的值结论：实验表明电压源和电流源的值都不会被外电路改变，它们都是独立存在的。

四、实验总结本次实验我了解了受控源，受控源是电子器件抽象而来的一种模型，它是表明电子器件内部发生的物理现象的一种模型，用以表明电子器件的“互参数”或电压、电流“转移”的一种方式而已。

第一种它起着线性放大器的作用。

《电路基础》受控源VCCS 、VCVS 、CCVS 、CCCS 的特性曲线实验一． 实验目的1． 加深对受控源的理解2． 熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法，了解运算放大器的应用。

3． 掌握受控源特性的测量方法二． 实验原理与说明1． 受控源是双口元件，一个为控制端口，另一个为受控端口。

受控端口的电流或电压受到控制端口的电流或电压的控制。

根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类：i c=0 i c=0+ u c u c - - (a) VCVS (b) VCCS u c=0 u c=0 c c -(c) CCVS (d) CCCS图9-1 受控源（1） 电压控制电压源（VCVS ），如图7-1（a ）所示，其特性为：0=c i（2） 电压控制电流源（VCCS ），如图7-1（b ）所示，其特性为： c m s u g i ⋅=cs u u ⋅=α0=c i（3） 电流控制电压源（CCVS ），如图7-1（c ）所示，其特性为：c s i u ⋅=γ0=c u（4） 电流控制电流源（CCCS ），如图7-1（d ）所示，其特性为： c s i i ⋅=β0=c u2． 运算放大器与电阻元件组成不同的电路，可以实现上述四种类型的受控源。

各电路特性分析如下。

（1） 电压控制电压源（VCVS ）：运算放大器电路如图7-2所示。

由运算放大器输入端“虚短”特性可知：1u u u ==-+212R u i R =由运算放大器的“虚断”特性，可知： 21R Ri i =21221R i R i u R R ⋅+⋅=()2121R R R u +=11211u u R R ⋅=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=α式（7-1）++u 1 i R1 u 1 R Lu 2R 1 −i R2 u 2 i RR 2 R − − −图7-2 电压控制电压源（VCVS ） 图7-3 电压控制电流源（VCCS ）即运算放大器的输出电压2u 受输入电压1u 控制。

受控源的实验研究实验报告一、实验目的受控源是一种具有特殊性质的电源，其输出电压或电流受到其他电路变量的控制。

本实验旨在深入研究受控源的特性，包括其伏安特性、转移特性以及在电路中的作用，通过实验加深对受控源概念的理解，掌握其使用方法，并提高电路分析和实验操作的能力。

二、实验原理1、受控源的分类电压控制电压源（VCVS）：输出电压受输入电压控制，其转移电压比为常数。

电压控制电流源（VCCS）：输出电流受输入电压控制，其转移电导为常数。

电流控制电压源（CCVS）：输出电压受输入电流控制，其转移电阻为常数。

电流控制电流源（CCCS）：输出电流受输入电流控制，其转移电流比为常数。

2、受控源的电路模型VCVS：用一个理想电压源和一个电阻串联表示。

VCCS：用一个理想电流源和一个电导并联表示。

CCVS：用一个理想电压源和一个电阻并联表示。

CCCS：用一个理想电流源和一个电阻串联表示。

3、受控源的伏安特性对于 VCVS，输出电压与输入电压成正比，即＼（U_2 ＝＼muU_1\），其中＼（＼mu\）为转移电压比。

对于 VCCS，输出电流与输入电压成正比，即＼（I_2 ＝ g U_1\），其中＼（g\）为转移电导。

对于 CCVS，输出电压与输入电流成正比，即＼（U_2 ＝ r I_1\），其中＼（r\）为转移电阻。

对于 CCCS，输出电流与输入电流成正比，即＼（I_2 ＝＼betaI_1\），其中＼（＼beta\）为转移电流比。

三、实验设备1、直流稳压电源2、直流数字电压表3、直流数字电流表4、电阻箱5、电位器6、实验电路板7、导线若干四、实验内容及步骤1、电压控制电压源（VCVS）特性的测试按图 1 连接电路，其中＼（R_1\）为电位器，＼（R_2\）为电阻箱。

调节＼（R_1\），使输入电压＼（U_1\）从 0 逐渐增加到 10V，每隔 1V 测量一次输出电压＼（U_2\），记录数据。

根据测量数据绘制＼（U_2 U_1\）特性曲线，计算转移电压比＼（＼mu\）。

一、实验目的1. 理解受控源的基本概念和原理。

2. 掌握受控源的分类及其应用。

3. 通过实验，测试受控源的外特性及其转移参数。

4. 培养实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理受控源，又称非独立源，是指其电压或电流的量值受其他支路电压或电流控制的元件。

根据控制量的不同，受控源可分为以下四种类型：1. 电压控制电压源（VCVS）：其输出电压U2受控制电压U1控制，关系式为U2 = kU1。

2. 电压控制电流源（VCCS）：其输出电流I2受控制电压U1控制，关系式为I2 = kU1。

3. 电流控制电压源（CCVS）：其输出电压U2受控制电流I1控制，关系式为U2 = kI1。

4. 电流控制电流源（CCCS）：其输出电流I2受控制电流I1控制，关系式为I2 = kI1。

其中，k为转移参数，表示控制量与输出量之间的比例关系。

三、实验器材1. 电源：直流稳压电源2. 电阻：固定电阻、可变电阻3. 电压表、电流表4. 运算放大器5. 面包板6. 连接线四、实验步骤1. 搭建VCVS电路（1）将运算放大器连接成电压跟随器形式。

（2）将可变电阻R1接入控制支路，其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。

（3）将固定电阻R2接入输出支路，其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。

（4）调节R1的阻值，观察电压表和电流表的读数，记录数据。

2. 搭建VCCS电路（1）将运算放大器连接成电压跟随器形式。

（2）将可变电阻R1接入控制支路，其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。

（3）将固定电阻R2接入输出支路，其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。

（4）调节R1的阻值，观察电压表和电流表的读数，记录数据。

3. 搭建CCVS电路（1）将运算放大器连接成电压跟随器形式。

（2）将可变电阻R1接入控制支路，其两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端。

（3）将固定电阻R2接入输出支路，其两端分别连接到运算放大器的输出端和地。

一、实验目的1. 了解受控源的基本原理和分类。

2. 掌握受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的电路搭建方法。

3. 通过实验验证受控源的外特性及其转移参数。

4. 加深对受控源物理概念的理解，提高电路分析能力。

二、实验原理受控源是一种非独立源，其输出电压或电流受电路中其他部分的电压或电流控制。

根据控制量和被控制量的不同，受控源可以分为四种类型：电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）。

1. VCVS（电压控制电压源）：其输出电压U0受输入电压U1控制，具有电压放大作用。

2. VCCS（电压控制电流源）：其输出电流I0受输入电压U1控制，具有电流放大作用。

3. CCVS（电流控制电压源）：其输出电压U0受输入电流I1控制，具有电压放大作用。

4. CCCS（电流控制电流源）：其输出电流I0受输入电流I1控制，具有电流放大作用。

本实验采用运算放大器搭建VCVS和VCCS电路，通过测试电路的转移特性和负载特性，验证受控源的外特性。

三、实验器材1. 运算放大器芯片（uA741）1片2. 电源3个3. 导线若干4. 万用表1个5. 面包板1块6. 电位器1个7. 1000Ω电阻器2个四、实验步骤1. 搭建VCVS电路：（1）将运算放大器芯片接入面包板，将同相输入端接至电源正极，反相输入端接地。

（2）在反相输入端与地之间接入一个1000Ω电阻R1。

（3）在输出端接入一个电阻R2，用于测试负载特性。

2. 搭建VCCS电路：（1）将运算放大器芯片接入面包板，将同相输入端接地，反相输入端接至电源正极。

（2）在反相输入端与地之间接入一个1000Ω电阻R1。

（3）在输出端接入一个电阻R2，用于测试负载特性。

3. 测试VCVS电路：（1）调节电位器，改变输入电压U1，记录输出电压U0和对应的输入电压U1。

（2）根据实验数据绘制VCVS转移特性曲线。

受控源的实验研究实验报告一、实验目的本次实验旨在深入研究受控源的特性和工作原理，通过实际操作和测量，掌握受控源的参数计算方法，以及其在电路中的作用和影响。

同时，培养我们的实验操作能力、数据分析能力和问题解决能力。

二、实验原理1、受控源的定义受控源是一种具有电源特性的电路元件，但它的输出电压或电流受到电路中其他部分的电压或电流控制。

受控源分为四种类型：电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）。

2、受控源的特性方程（1）VCVS：输出电压＄u_2 ＝＼mu u_1$，其中＄＼mu$ 为电压放大系数。

（2）VCCS：输出电流＄i_2 ＝ g u_1$，其中＄g$ 为转移电导。

（3）CCVS：输出电压＄u_2 ＝ r i_1$，其中＄r$ 为转移电阻。

（4）CCCS：输出电流＄i_2 ＝＼beta i_1$，其中＄＼beta$ 为电流放大系数。

3、实验电路的设计为了测量受控源的参数，需要设计合适的电路。

例如，对于VCVS，可以采用一个输入电压源串联一个电阻，然后连接到受控源的输入端，受控源的输出端接一个负载电阻，通过测量输入和输出的电压来计算＄＼mu$。

三、实验设备1、直流电源提供稳定的直流电压和电流。

2、万用表用于测量电压、电流和电阻。

3、电阻箱可调节电阻值，以满足实验需求。

4、受控源实验模块四、实验步骤1、连接电路按照实验原理图，仔细连接电路，确保连接正确无误。

2、测量数据（1）对于 VCVS，调节输入电压源，分别测量不同输入电压下的输出电压，记录数据。

（2）对于 VCCS，同样调节输入电压，测量输出电流。

（3）对于 CCVS，改变输入电流，测量输出电压。

（4）对于 CCCS，调整输入电流，测量输出电流。

3、数据处理根据测量的数据，计算受控源的参数，如＄＼mu$、＄g$、＄r$、＄＼beta$。

4、分析误差分析实验中可能存在的误差来源，如仪器精度、读数误差、连接线路的电阻等。

实验九 受控源VCVS 、VCCS 、CCVS 、CCCS的实验研究一、实验目的1、了解用运算放大器组成四种类型受控源的线路原理。

2、测试受控源转移特性及负载特性。

二、原理说明1、电源有独立电源（如电池、 发电机等）与非独立电源（或称为受控源）之分。

受控源与独立源的不同点是：独立源向外电路提供的电压或电流是某一固定的数值或是时间的某一函数，它不随电路其余部分的状态而变。

而受控源向外电路提供的电压或电流则是受电路中另一支路的电压或电流所控制的一种电源。

受控源又与无源元件不同，无源元件两端的电压和它自身的电流有一定的函数关系，而受控源的输出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。

图 5-12、独立源与无源元件是二端器件，受控源则是四端器件， 或称为双口元件。

它有一对输入端（U 1、I 1）和一对输出端（U 2、I 2）。

输入端可以控制输出端电压或电流的大小。

施加于输入端的控制量可以是电压或电流，因而有两种受控电压源（即电压控制电压源VCVS 和电流控制电压源CCVS ）和两种受控电流源（即电压控制电流源VCCS 和电流控制电流源CCCS ）。

它们的示意图见图 5-1。

4、受控源的控制端与受控端的关系式称为转移函数。

四种受控源的转移函数参量的定义如下：(1) 压控电压源(VCVS)：U 2＝f(U 1)，μ＝U 2/U 1 称为转移电压比（或电压增益）。

(2) 压控电流源(VCCS)：I 2＝f(U 1)，g ＝I 2/U 1 称为转移电导。

(3) 流控电压源(CCVS)：U 2＝f(I 1)，r ＝U 2/I 1 称为转移电阻。

(4) 流控电流源(CCCS)：I 2＝f(I 1)，β＝I 2/I 1 称为转移电流比（或电流增益）。

5. 用运放构成四种类型基本受控源的线路原理分析(1)压控电压源（VCVS ）如图5—2所示。

图5—2由于运放的虚短路特性，有：又因运放的输入电阻为∞ 有21i i =因此 121212121222112)1()()(u R R R R R u R R i R i R i u +=+=+=+= 即运放的输出电压u 2 只受输入电压u 1 的控制，与负载R L 大小无关。

实验五受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究一、实验目的1、了解用运算放大器组成四种类型受控源的线路原理。

2、测试受控源转移特性及负载特性。

二、原理说明1、电源有独立电源（如电池、发电机等）与非独立电源（或称为受控源）之分。

受控源与独立源的不同点是：独立源向外电路提供的电压或电流是某一固定的数值或是时间的某一函数，它不随电路其余部分的状态而变。

而受控源向外电路提供的电压或电流则是受电路中另一支路的电压或电流所控制的一种电源。

受控源又与无源元件不同，无源元件两端的电压和它自身的电流有一定的函数关系，而受控源的输出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。

图5-12、独立源与无源元件是二端器件，受控源则是四端器件，或称为双口元件。

它有一对输入端（U1、I1）和一对输出端（U2、I2）。

输入端可以控制输出端电压或电流的大小。

施加于输入端的控制量可以是电压或电流，因而有两种受控电压源（即电压控制电压源VCVS和电流控制电压源CCVS）和两种受控电流源（即电压控制电流源VCCS和电流控制电流源CCCS）。

它们的示意图见图5-1。

4、受控源的控制端与受控端的关系式称为转移函数。

四种受控源的转移函数参量的定义如下：(1) 压控电压源(VCVS)：U2＝f(U1)，μ＝U2/U1称为转移电压比（或电压增益）。

(2) 压控电流源(VCCS)：I2＝f(U1)，g＝I2/U1称为转移电导。

(3) 流控电压源(CCVS)：U2＝f(I1)，r＝U2/I1称为转移电阻。

(4) 流控电流源(CCCS)：I2＝f(I1)，β＝I2/I1称为转移电流比（或电流增益）。

5. 用运放构成四种类型基本受控源的线路原理分析(1)压控电压源（VCVS ）如图5—2所示。

图5—2由于运放的虚短路特性，有：1u u u ==-+ 2122R u R u i ==- 又因运放的输入电阻为∞ 有21i i = 因此 121212*********)1()()(u R R R R R u R R i R i R i u +=+=+=+= 即运放的输出电压u 2 只受输入电压u 1 的控制，与负载R L 大小无关。

1.受控源vcvs,vccs,ccvs,cccs的实验研究受控源和独立源相比有何异同点电压控制电流源的英文缩写是VCCS电压控制电压源的英文缩写是VCVS电流控制电压源的英文缩写是CCVS电流控制电流源的英文缩写是CCCS他们的电路符号也不一样，很容易区别出来.受控源的电路符号及特性与独立源有相似之处，即受控电压源具有电压源的特性，受控电流源具有电流源的特性；但它们又有本质的区别，受控源的电流或电压由控制支路的电流或电压控制，一旦控制量为零，受控量也为零，而且受控源自身不能起激励作用，即当电路中无独立电源时就不可能有响应，因此受控源是无源元件.x0d受控源是一种电路模型，实际存在的一种电气器件，如晶体管、运算放大器、变压器等，它们的电特性可用含受控源的电路模型来模拟.2.电路分析受控源与独立源B图里边，与电流源串联的元件可以短路掉。

因此在B图里与二分之一A电流源串联的5欧电阻没了。

与5欧并联的是一个5I的受控电流源，5I的受控电流源若转换成电压源则为25i的电压源与5欧的电阻串联，由于转换成了电压源，因此原来与5i电流源并联的电阻删去，则可化为B图了。

由与电流源原的方向是向右故，化成电压源后电压源右边为正号了。

再看C图，有B图可知电路中两个5欧电阻串联。

因此15V电压源换成电流源后，相当于一个3/2A的电流源与10欧电阻并联了。

而25I的电压源此时相当于一个25/10I的电流源了，（因为有10欧电阻与25I电压源串联）。

由此化为C图。

再看D图，由C图电路有三个电流源，3/2A与1/2A方向相反，因此相当于一个1A的电流源和一个25/10I的电流源，和一个10欧的电阻并联了。

1A的电流源与10欧的电阻并联科化成一个10V的电压源和一个10欧的电阻串联，25/10的电流源也可化成25I的电压源与10欧电阻串联。

注意符号问题。

此时变为d再看e图，由与电路电流为I所以25i的电压源相当于一个25欧的电阻，此时注意原电压源方向，变后电阻方向保持原方向，即一个—25欧的电阻，与电路10欧电阻串联，则电路电阻为—15欧。

一、实验目的1. 理解受控源的基本概念和特性；2. 掌握受控源电路的搭建方法；3. 通过实验验证受控源电路的电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）的特性。

二、实验原理受控源是一种非独立源，其电压或电流的量值受电路中其他部分的电压或电流控制。

受控源可分为以下四类：1. VCVS（电压控制电压源）：其输出电压受输入电压控制；2. VCCS（电压控制电流源）：其输出电流受输入电压控制；3. CCVS（电流控制电压源）：其输出电压受输入电流控制；4. CCCS（电流控制电流源）：其输出电流受输入电流控制。

本实验主要研究VCVS、VCCS、CCVS和CCCS的电路搭建和特性验证。

三、实验器材1. 电源：直流稳压电源；2. 电阻：100Ω、1kΩ、10kΩ；3. 电位器：100Ω；4. 运算放大器：LM741；5. 导线；6. 万用表；7. 面包板。

四、实验步骤1. VCVS电路搭建：（1）将直流稳压电源的正极连接到运算放大器的同相输入端（+），负极连接到运算放大器的反相输入端（-）；（2）将电位器的两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端；（3）将100Ω电阻的一端连接到运算放大器的输出端，另一端连接到直流稳压电源的负极；（4）将万用表的正极表笔连接到100Ω电阻的另一端，负极表笔连接到直流稳压电源的负极；（5）调节电位器，观察并记录万用表的读数。

2. VCCS电路搭建：（1）将直流稳压电源的正极连接到运算放大器的同相输入端（+），负极连接到运算放大器的反相输入端（-）；（2）将100Ω电阻的一端连接到运算放大器的输出端，另一端连接到直流稳压电源的负极；（3）将万用表的正极表笔连接到100Ω电阻的另一端，负极表笔连接到直流稳压电源的负极；（4）将电位器的两端分别连接到运算放大器的同相输入端和反相输入端；（5）调节电位器，观察并记录万用表的读数。

一、实验目的1. 了解受控电流源的基本原理及其特点；2. 掌握受控电流源电路的搭建方法；3. 通过实验验证受控电流源电路的特性；4. 培养实际操作能力和分析问题的能力。

二、实验原理受控电流源是一种非独立电源，其输出电流受输入信号的控制。

受控电流源有四种类型：电压控制电流源（VCCS）、电流控制电流源（CCCS）、电压控制电压源（VCVS）和电流控制电压源（CCVS）。

本实验主要研究电压控制电流源（VCCS）。

VCCS的输出电流I0与输入电压U1之间存在一定的关系，可用转移函数表示为：I0 = f(U1)。

其中，f(U1)为VCCS的转移特性，反映了输出电流与输入电压之间的关系。

三、实验仪器与设备1. 直流稳压电源；2. 运算放大器；3. 电阻；4. 电位器；5. 电流表；6. 电压表；7. 面包板；8. 导线。

四、实验步骤1. 搭建VCCS电路：根据电路图连接电路，包括运算放大器、电阻和电位器等元件。

2. 测试VCCS的转移特性：调节电位器，改变输入电压U1，记录相应的输出电流I0，并绘制U1与I0的关系曲线。

3. 测试VCCS的负载特性：保持输入电压U1不变，改变负载电阻，记录相应的输出电流I0，并绘制I0与负载电阻的关系曲线。

4. 分析实验结果：对比理论计算值和实验测量值，分析误差产生的原因。

五、实验数据及分析1. 转移特性曲线：通过实验，绘制了输入电压U1与输出电流I0的关系曲线，如图1所示。

图1：VCCS转移特性曲线2. 负载特性曲线：通过实验，绘制了输出电流I0与负载电阻的关系曲线，如图2所示。

图2：VCCS负载特性曲线3. 分析与讨论：（1）由图1可知，实验测得的转移特性曲线与理论计算值基本一致，说明实验电路搭建正确，受控电流源电路工作正常。

（2）由图2可知，实验测得的负载特性曲线与理论计算值基本一致，说明负载电阻的变化对输出电流的影响符合理论分析。

（3）实验过程中，由于元件参数、电路搭建误差等因素，实验结果与理论值存在一定的误差。

实验五受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究一、实验目的1、了解用运算放大器组成四种类型受控源的线路原理。

2、测试受控源转移特性及负载特性。

二、原理说明1、电源有独立电源（如电池、发电机等）与非独立电源（或称为受控源）之分。

受控源与独立源的不同点是：独立源向外电路提供的电压或电流是某一固定的数值或是时间的某一函数，它不随电路其余部分的状态而变。

而受控源向外电路提供的电压或电流则是受电路中另一支路的电压或电流所控制的一种电源。

受控源又与无源元件不同，无源元件两端的电压和它自身的电流有一定的函数关系，而受控源的输出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。

图5-12、独立源与无源元件是二端器件，受控源则是四端器件，或称为双口元件。

它有一对输入端（U1、I1）和一对输出端（U2、I2）。

输入端可以控制输出端电压或电流的大小。

施加于输入端的控制量可以是电压或电流，因而有两种受控电压源（即电压控制电压源VCVS和电流控制电压源CCVS）和两种受控电流源（即电压控制电流源VCCS和电流控制电流源CCCS）。

它们的示意图见图5-1。

4、受控源的控制端与受控端的关系式称为转移函数。

四种受控源的转移函数参量的定义如下：(1) 压控电压源(VCVS)：U2＝f(U1)，μ＝U2/U1称为转移电压比（或电压增益）。

(2) 压控电流源(VCCS)：I2＝f(U1)，g＝I2/U1称为转移电导。

(3) 流控电压源(CCVS)：U2＝f(I1)，r＝U2/I1称为转移电阻。

(4) 流控电流源(CCCS)：I2＝f(I1)，β＝I2/I1称为转移电流比（或电流增益）。

5. 用运放构成四种类型基本受控源的线路原理分析(1)压控电压源（VCVS ）如图5—2所示。

图5—2由于运放的虚短路特性，有： 1u u u ==-+2122R u R u i ==-又因运放的输入电阻为∞ 有21i i =因此 121212*********)1()()(u R R R R R u R R i R i R i u +=+=+=+=即运放的输出电压u 2 只受输入电压u 1 的控制，与负载R L 大小无关。

实验七受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究一、实验目的1．了解用运算放大器组成四种类型受控源的线路原理。

2．测试受控源转移特性及负载特性。

二、原理说明1．运算放大器（简称运放）的电路符号及其等效电路如图8－1所示：图6－1运算放大器是一个有源三端器件，它有两个输入端和一个输出端，若信号从“＋”端输入，则输出信号与输入信号相位相同，故称为同相输入端；若信号从“－”端输入，则输出信号与输入信号相位相反，故称为反相输入端。

运算放大器的输出电压为u＝A(up-un)其中A是运放的开环电压放大倍数，在理想情况下，A与运放的输入电阻Ri 均为无穷大，因此有up＝unRuiippp==0Ruiinnn==这说明理想运放具有下列三大特征（1）运放的“＋”端与“－”端电位相等，通常称为“虚短路”。

（2）运放输入端电流为零，即其输入电阻为无穷大。

（3）运放的输出电阻为零。

以上三个重要的性质是分析所有具有运放网络的重要依据。

要使运放工作，还须接有正、负直流工作电源（称双电源），有的运放可用单电源工作。

2、理想运放的电路模型是一个受控源—电压控制电压源（即VCVS），如图8－1(b)所示，在它的外部接入不同的电路元件，可构成四种基本受控源电路，以实现对输入信号的各种模拟运算或模拟变换。

3、所谓受控源，是指其电源的输出电压或电流是受电路另一支路的电压或电流所控制的。

当受控源的电压（或电流）与控制支路的电压（或电流）成正比时，则该受控源为线性的。

根据控制变量与输出变量的不同可分为四类受控源：即电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）、电流控制电流源（CCCS）。

电路符号如图8－2所示。

理想受控源的控制支路中只有一个独立变量（电压或电流），另一个变量为零，即从输入口看理想受控源或是短路（即输入电阻Ri ＝0，因而u1＝0）或是开路（即输入电导Gi＝0，因而输入电流i1＝0），从输出口看，理想受控源或是一个理想电压源或是一个理想电流源。

实验七 受控源研究一．实验目的1．加深对受控源的理解。

2．熟悉由运算放大器组成受控源电路的分析方法，了解运算放大器的应用。

3．掌握受控源特性的测量方法。

二．实验原理1．受控源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。

受控端口的电压或电流，受控制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：（1）电压控制电压源（VCVS ），如图8－1（a ）所示，其特性为： 12u u μ=其中：12u u=μ称为转移电压比（即电压放大倍数）。

（2）电压控制电流源（VCCS ）， 如图8－1（b ）所示，其特性为：12u g i =其中：12mu ig =称为转移电导。

（3）电流控制电压源（CCVS ），如图8－1（c ）所示，其特性为：12i r u = 其中：12i u r =称为转移电阻。

（4）电流控制电流源（CCCS ），如图8－1（d ）所示，其特性为：12i i β= 其中：12i i =β称为转移电流比（即电流放大倍数）。

2．用运算放大器组成的受控源运算放大器的电路符号如图8－2所示，具有两个输入端：同相输入端ｕ＋和反相输入端ｕ－，一个输出端ｕｏ，放大倍数为A ，则ｕｏ＝A （ｕ＋－ｕ－）。

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︒︒ ︒︒+ -1u +-12 u u μ = (a)u 1(b)11i (c)(d)图 8-1图 8-2O=u + u -个特性：特性1：ｕ＋＝ｕ－； 特性2：ｉ＋＝ｉ－＝０。

（1）电压控制电压源（VCVS ）电压控制电压源电路如图8－3所示。

由运算放大器的特性1可知：1u u u ==-+ 则11R1R u i =212R2R u u i -= 由运算放大器的特性2可知：R2R1i i = 代入R1i 、R2i 得：1122)1(u R R u += 可见，运算放大器的输出电压u 2受输入电压u 1控制，其电路模型如图8－1（a ）所示，转移电压比：)1(12R R +=μ。

实验九 受控源VCVS 、VCCS 、CCVS 、CCCS 的实验研究一、实验目的通过测试受控源的外特性及其转移参数，进一步理解受控源的物理概念，加深对受控源的认识和理解。

二、原理说明1. 电源有独立电源（如电池、 发电机等）与非独立电源（或称为受控源）之分。

受控源与独立源的不同点是：独立源的电势E s 或电激流I s 是某一固定的数值或是时间的某一函数，它不随电路其余部分的状态而变。

而受控源的电势或电激流则是随电路中另一支路的电压或电流而变的一种电源。

受控源又与无源元件不同，无源元件两端的电压和它自身的电流有一定的函数关系，而受控源的输出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。

2. 独立源与无源元件是二端器件，受控源则是四端器件， 或称为双口元件。

它有一对输入端（U 1、I 1）和一对输出端（U 2、I 2）。

输入端可以控制输出端电压或电流的大小。

施加于输入端的控制量可以是电压或电流，因而有两种受控电压源（即电压控制电压源VCVS 和电流控制电压源CCVS ）和两种受控电流源（即电压控制电流源VCCS 和电流控制电流源CCCS ）。

它们的示意图见图9-1。

3. 当受控源的输出电压（或电流）与控制支路的电压（或电流）成正比变化时，则称该受控源是线性的。

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R 1＝0，因而U 1＝0）或者是开路（即输入电导G 1＝0，因而输入电流I 1＝0）；从输出口看，理想受控源或是一个理想电压源或者是一个理想电流源。

VCVS VCCS图 9-14. 四种受控源的转移函数参量的定义如下：(1) 压控电压源(VCVS)：U 2＝f(U 1)，μ＝U 2/U 1 称为转移电压比（或电压增益）。

(2) 压控电流源(VCCS)：I 2＝f(U 1)，g m ＝I 2/U 1 称为转移电导。