受控源的研究

实验报告

实验摘要

1. 实验内容

1了解受控源的种类； ○

2用运算放大器组成受控源，运算放大器芯片型号是uA741，有○

四种结构，在面包板上搭接电压控制电压源和电压控制电流源。；

3测试电压控制电压源（VCVS）特性； ○

4测试电压控制电流源（VCCS）特性。 ○

2. 名词解释

受控源

受控源又称为非独立源。一般来说，一条支路的电压或电流受本支路以外的其它因素控制时统称为受控源。受控源由两条支路组成，其第一条支路是控制支路，呈开路或短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电

流源，其电压或电流的量值受第一条支

路电压或电流的控制。受控源可以分成

四种类型，分别是电压控制电压源、电

压控制电流源、电流控制电压源和电流

控制电流源，如右图所示。

实验目的

1加深对受控源的认识和理解； ○

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掌握对受控源特性的测量方法。 ○

实验环境（仪器用品等）

实验地点：

实验时间：

实验仪器与元器件：HBE硬件基础电路实验箱、直流电压源、数字万用表、导线若干等

本次实验的原理电路图如下图所示：

1电压控制电压源 ○

2电压控制电流源 ○

实验原理

通过直流电压源接受控源，在用万用表测得输入电压、输出电压以及输出电流，记录之后进行比较，得到受控源的一般规律。

※实验步骤※

1. 准备工作：检查万用表是否显示正常；调节实验箱 1检查万用表的使用状况，确定万用表的读数无误，量程正确； ○

2打开实验箱，选择直流电压档，调节旋钮，使输出端输出范围为○

-0.5V至0.5V电压，并用万用表电压档测量是否准确。

2. 按照电路图在实验箱上连接电路

1根据实验箱上的运算放大器的位置和孔位，设计串并联电路，并○

连接；

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实验  受控源的实验研究

一、        目的

1、通过仿真测试，研究受控源的外特性及其转移参数。

2、理解受控源的物理概念，加深对受控源的认识和理解。

二、内容

1、测试受控源VCVS的转移特性U₂=f(U₁)及负载特性U₂=f(I_L)

1）启动EWB

2）创建测试电路如图1所示

图1

2）R_L=2kΩ,调节稳压电源输出电压U₁（0-8V）,调用参数分析

(parameter sweep)功能，得出U₁和U₂值填入表1-1中，观

察并打印转移特性曲线U₂=f(U₁)，并求出转移电压比μ。

表1-1

3）保持U₁=2V,接入电流表，电路如图，调节电阻R_L(50-∞Ω),

仿真得出相应 U₂及I_L，填入表1-2中，用坐标纸绘出负载特性

曲线U₂=f(I_L)。

表1-2

2、测试受控源VCCS的转移特性I_L=f(U₁)及负载特性I_L=f(U₂)

1) 创建测试电路如图示

..

2) R_L=2KΩ,调节稳压电源输出电压U₁(1-8V),仿真得出相应I_L值，

填入表3中，调用参数分析(parameter sweep)功能，观察并

打印特性曲线U₂=f(U₁)，由U₂与I_L关系可求I_L=f(U₁)曲线，并

据此求出转移电导gm。

表3

3) 保持U₁=2V,从大到小调节电阻R_L(50-1Ω), 仿真得出U₂及I_L，

填入表4中，绘出I_L=f(U₂)曲线。

  

表4

3、自行设计测试受控源CCVS的转移特性U₂=f(U₁)

 1) 创建测试电路如图示

2）R_L=2kΩ,调节稳压电流源输出电压U₁（0.1-0.8V）,调用参数分析

(parameter sweep)功能，得出U₁和U₂值填入表中，观察并打印

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            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。

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大连东软信息学院

学生实验报告

课程名称：_电路分析_________

专业班级：_微电子14001班  _

姓    名：___刘盛意_,殷俊______ _

学    号：_14160600105，14160600119_____

20##--2015 学年第 2  学期

实验报告注意事项

1. 课前必须认真预习实验，认真书写预习报告，了解实验步骤，未预习或预习达不到要求的学生不准参加实验；

2. 实验完毕，必须将结果交实验指导教师进行检查，并将计算机正常关机、将仪器设备、用具及椅子等整理好，方可离开实验室；

3. 按照实验要求书写实验报告，条理清晰，数据准确；

4. 当实验报告写错后，不能撕毁，请在相连的实验报告纸上重写；

5. 实验报告严禁抄袭，如发现抄袭实验报告的情况，则抄袭者与被抄袭者该次实验以0分计；

6. 无故缺实验者，按学院学籍管理制度进行处理；

7. 课程结束后实验报告册上交实验指导教师，并进行考核与存档。

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HUNAN  UNIVERSITY

课程实验报告

题目：受控源的研究

学生姓名：

学生学号：

专业班级：  

完成日期：

一．  实验内容

1、受控源的种类；

2、用运算放大器组成受控源，运算放大器芯片型号是uA741，有四种结构，在面包板上搭接电压控制电压源和电压控制电流源；

3、测试电压控制电压源（VCVS）特性;

4、测试电压控制电流源（VCCS）特性;  

二．  实验原理

受控源又称为非独立源。一般来说，一条支路的电压或电流受本支路以外的其它因素控制时统称为受控源。受控源由两条支路组成，其第一条支路是控制支路，呈开路或短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电流源，其电压或电流的量值受第一条支路电压或电流的控制。

三．实验目的

1.了解受控源的基本原理以及受控源的分类；

    2.学会搭载VCVS电路和VCCS电路；

3.学会如何证明某支路是电流源还是电压源；

四．实验器材

    电源三个，运算放大器芯片一个，导线若干，万用表一个，面包板一个，电位器一个，1000?电阻器2个

五．  实验电路图

VCVS无负载电路：

VCVS有负载电路

VCCS无负载（转移）电路

VCCS负载电路

六．  实验数据

1. VSCS转移特性：

2. VSCS负载特性

3. VCCS转移特性

     

4. VCCS负载特性

七．  数据分析与实验结论

1. 电压控制电压源（VCVS）转移电压比：

由运算放大器的特性可知，运算放大器输出电压U₀与输入电压U₁直接的关系满足：U₀/U₁=μ，其中μ=1+R₂/R₁;由实验数据可得出μ约等于2，所以实验结论与实验原理相符合，这也证明了电路是受控的；

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实验二  受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的研究

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．实验电路图

三．实验内容（含步骤、实验数据表格等）

本次实验中受控源全部采用直流电源激励，对于交流电源或其它电源激励，实验结果是一样的。

1．测量受控源VCCS的转移特性IL=f(UL)及负载特性IL=f(U2)

实验线路如图11-2

(1)     固定RL=2KΩ，调节直流稳压电源输出电压U1，使其在0～5V范围内取值。测量U1及相应的IL，绘制IL=f(U1)曲线，并由其线性部分求出转移电导gm。

实际计算值    gm(S)=0.1S

(2)保持U1=2V，令RL从0增至KΩ，测量相应的IL及U2，绘制IL=f(U2)曲线。

2．测量受控源CCVS的转移特性U2=f(IS)及负载特性U2=f(IL)

实验线路如11-3。Is为可调直流恒流源，RL为可调电阻箱。

固定RL=2KΩ，调节直流恒流源输出电流Is，使其在0～0.8mA范围内取值，测量Is及相应的U2值，绘制U2=f(IS)曲线，并由其线性部分求出转移电阻rm。

转移电阻Rm=2KΩ

 (2)保持Is=0.3mA，令RL从1 KΩ增至∞，测量U2及IL值，绘制负载特性曲线U2=f(IL)。

3．测量受控源VCVS的转移特性U2=f(U1)及负载特性U2=f(IL)

实验线路如图11-4。U1为可调直流稳压电源，RL为可调电阻箱。

 (1)固定RL=2KΩ，调节直流稳压电源输出电压U1，使其在O～6V范围内取值，测量U1及相应的U2值，绘制U2=f(U1)曲线，并由其线性部分求出转移电压比μ。

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实验六  受控源的研究

一、实验摘要

1、受控源的种类；

2、用运算放大器组成受控源，运算放大器芯片型号是uA741，有四种结构，在面包板上搭接电压控制电压源和电压控制电流源；

3、测试电压控制电压源（VCVS）特性；

4、测试电压控制电流源（VCCS）特性。

二、实验环境

实验箱一只，数字万用表一只，导线若干。

三、实验原理和实验电路

1、 实验原理：

1）用运算放大器组成受控源，利用实验箱上现有的仪器和电路，用导线连接，组成测试电压控制电压源的电路和电压控制电流源的电路；

2）测试电压控制电压源（VCVS）特性：分别记录当输入电压（直流稳压电压源提供的电压）改变时，输出电压（反馈电阻上的电压）改变情况；当负载电阻改变时，输出电压的改变情况；

3）测试电压控制电流源（VCCS）特性：分别记录当输入电压改变时，输出电流改变情况；当负载电阻改变时，输出电流改变情况。

2、实验电路：

1）电压控制电压源

下图所示电路是由运算放大器构成的电压控制电压源，图中R0是反馈电阻，RL是负载电阻。

输入电压改变时输出电压的改变情况的电路：

负载电阻改变时输出电压的改变情况的电路：

2）电压控制电流源

四、实验步骤和数据记录

1、测量电压控制电压源特性实验步骤：

1）用数字万用表测量实验箱上的直流稳压电压源的电压，将其设置成0.1V；

2）用导线连接电路，按电路图1上接好电路，分别调节输入电压至0.2V、0.3V、0.4V、0.5V，接通电源，测量并记录输出电压U0在每个电压时的值，列表观察；

3）按电路图2连接电路，固定输入电压为0.5V，打开电源，调节并记录负载电阻的值，测量并记录输出电压，列表观察。

2、测量电压控制电流源特性实验步骤：

1）此时输入电压为0.5V，按电路图3接好电路，分别调节输入电压至0.4V、0.3V、0.2V、0.1V，测量并记录每个时刻的输出电流，列表观察；

…… …… 余下全文