浅析含受控源电路的改进

浅析含受控源电路的改进（共2篇）

浅析含受控源电路的改进 篇1

浅析含受控源电路的改进

随着电子技术的飞速发展,含有受控源电路的`分析在工程实际中占有很大的比例.在解题过程中含受控源电路要比不含受控源电路的解题难度会增加很多.经过仔细分析和研究,笔者总结出下面几种特球类型的含受控源电路的等效变换,实践证明这种变换是行之有效的.

作 者：赵峰 作者单位：新疆昌吉职业技术学院,新疆昌吉,831100刊 名：科技资讯英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(2)分类号：U284.23关键词：受控源 电路 改进

浅析含受控源电路的改进 篇2

关键词：受控源,分析方法,回路法,结点法

在实际教学中,学生对含受控源的电路不会分析、甚至害怕分析,因此对含受控源的电路分析方法作了一些研究。

一、受控源的概念

受控源:电路中某一支路的电压或电流受其他支路电压或电流的控制,这一支路称受控源。受控源根据控制量的不同分为四种:V C C S(电压控制电流源),CCCS(电流控制电流源),VCVS(电压控制电压源),CCVS(电流控制电压源)。实际应用中许多器件的电路可以等效为受控源来使用,如:三极管可以等效为CCCS,基极电流控制集电极电流。运算放大器、变压器可以等效为VCVS,输入电压控制输出电压。场效应管可等效为VCCS,栅源电压控制漏源电流。直流发电机输出电压受励磁电流控制可等效为CCVS。因此,学会分析含受控源的电路是学习与电子技术相关的专业必须具备的基本技能。

受控源在线性电路分析中不同于独立电源,受控源具有双重特性:电源特性、电阻特性。当受控源两端电压与流经受控源的电流成非关联方向时,表现电源特性;当受控源两端电压与流经受控源的电流成关联方向时,表现为电阻性质。

二、含受控源的电路的一般处理方法

(一)、当作独立电源处理

1、含受控电压源电路的分析:

(1)当采用回路法分析电路时,将受控电压源当作独立电压源,列写KVL方程,然后依据控制量的条件补充方程,电路含几个受控源就补充几个方程。

例如:图1求回路电流

回路一:(7+11)I1-11I2=70-5U

回路二::(7+11)I2-11I2=5U

受控源控制量方程:

列回路方程时,受控电压源当做独立电源处理会很方便。

(2)当采用节点法分析电路时,受控电压源源当做独立电压源处理,列写KCL方程,然后依据控制量的条件补充方程。电路含几个受控电压源就补充几个方程。

例如:图2选结点B为参考结点

结点A的KCL方程:

受控源控制量方程:U=UA

总之,受控电压源在列写方程时看做独立电压源,补充有关控制量的方程,可以解决问题。

2、含受控电流源电路的分析:

(1)采用回路法分析电路时,将受控电流源当作独立电流源,列写KVL方程,然后依据控制量的条件补充方程,电路含几个受控源就补充几个方程。

例如:

回路一:(R1+R4+R5)I1-R1I2-R4I3=US

回路二:I2=5I

回路三:(R2+R3+R4)I3-R2I2-R4I1=0

受控源控制量方程:I=I1

在列写KVL方程时,当受控无伴电流源电流是某一单独回路的电流时,回路电流等于电源电流。当受控无伴电流源电流是几个回路的共用电流时,一种办法是选择合适的回路,使得电流源电流为某一回路的独有电流。如无法实现则假设电流源上的电压为一电源电压。

例如:选择回路如图4A,使电流源电流为回路2的回路电流。

列方程方法同上。

不想选择回路时,假设受控电流源上的电压为U,如图4(B)所示。

回路一:(R1+R4+R5)I1-R1I2-R4I3=US

回路二:(R1+R2)I2-R1I1=-U

回路三:(R3+R4)I3-R4I1=U

受控源控制量方程:I=I1

两回路公用电流方程:I3-I2=5I

因此,无伴受控电流源为2个回路共用时,必须将其电压标出,先看做受控电压源,再补充受控量方程,受控电流源支路电流方程。

(2)采用结点法分析电路时,比较简单,直接将受控电流源看作独立电流源,例如:图5。

选择C点作为参考结点,列结点电压方程

A点:

B点:

D点:

补充控制量方程:UA-UD=US-R5I

相对而言,结点法的控制量方程比较复杂,必须写出完整的KVL方程。

(二)当作电阻处理

当需要求等效电路时,如求解戴维宁等效,计算输入、输出电阻时,必须把受控源当作电阻处理。

处理的关键是明确端口电压与端口电流之间的关系,利用输入电阻的定义

确定电阻值。例如:图6。

端口电压与端口电路取关联参考方向条件下,可列方程:

当求含源电路的输入电阻时,切记受控源不能当作独立电源处理。

三、含受控源电路的等效变换处理

在电路分析中,很重要的一种方法就是等效变换,含受控源的电路也可以使用等效变换的方法分析。当使用此方法时有两点必须注意,才能正确分析。

1、

受控源看作独立电源,电压电流之间的等效变换方法随意使用,只不过使用的是代数表达式,而不是具体的数值计算。

2、

等效变换过程中,控制量所在支路必须保持原样,否则将改变电路的性质。

例如:图7求电流I

控制量所在支路R1被等效变换掉了,无法利用图8求解出电流I。

可以用如图9(A)所示等效变换:

利用图9(B)列KVL方程可解出I。

四、结论

由以上分析可知,含受控源的电路的分析遵循这样的规律:

1、

在不求等效电阻,不计算戴维宁、诺顿等效电路情况下,看作独立电源,所有电路分析方法均可使用,只不过必须增补有关控制量的方程。

2、

当需要计算等效电阻式,如计算电路的输入输出电阻时,将受控源看作电阻处理,必须清楚受控源两端的电压电流关系。

参考文献

[1]邱关源.电路(.第五版).北京:高等教育出版社.2006