5)实际电压源(1)实际电压源模型考虑实际电压源有损耗,其电路模型用理想电压源和电阻的串联组合表示,这个电阻称为电压源的内阻。CR(2)实际电压源的电压、电流关系u=us-Rituus01实际电压源的端电压在一定范围内随着输出电流的增大而逐渐下降。因此一个好R→0的电压源的内阻注:实际电压源也不允许短路。因其内阻小,若短路,电流很大,可能烧毁电源。2.理想电流源1) 定义不管外部电路如何,其输出电流总能保持定值或一定的时间函数,其值与它的两端电压u无关的元件定义为理想电流源。2)电路符号3)理想电流源的电压、电流关系(1)电流源的输出电流由电源本身决定,与外电路无关:与它两端电压无关(2)电流源两端的电压由其本身输出电流及外部电路共同决定。伏安关系曲线如右图示i(t)
5)实际电压源 (1)实际电压源模型 考虑实际电压源有损耗,其电路模型用理想电压源和电阻的串联 组合表示,这个电阻称为电压源的内阻。 (2)实际电压源的电压、电流关系 实际电压源的端电压在一定范围内随着输出电流的增大而逐渐下降。因此,一个好 的电压源的内阻 注:实际电压源也不允许短路。因其内阻小,若短路,电流很大,可能烧毁电源。 2. 理想电流源 1)定义 不管外部电路如何,其输出电流总能保持定值或一定的时间函数,其值与它的两 端电压 u 无关的元件定义为理想电流源。 2) 电路符号 3)理想电流源的电压、电流关系 (1)电流源的输出电流由电源本身决定,与外电路无关;与它两端电压无关 (2)电流源两端的电压由其本身输出电流及外部电路共同决定。 伏安关系曲线如右图示
实际电流源可由稳流电子设备产生,如晶体管的集电极电流与负载无关:光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。(用图片展示)P=uis4)电流源的功率++uu物理意义:(1)电压、电流的参考方向非关联;表示电流(正电荷)由低电位向高电位移动,外力克服电场力作功,电源发出功率,起电源作用。(2)电压、电流的参考方向关联;表示电流(正电荷)由高电位向低电位移动,电场力作功,电源吸收功率,充当负载。理想电流源两端的电压可以有不同的极性,它可以向外电路提供电能,亦可以从外电路接受电能。例1一5图示电路,当电阻R在0~8之间变化时,求电流源端电压U的变化范围和电流源发出功率的变化。tisR解:(1)当电阻为R时,电流源的电压为:U-iR电流源发出的功率为:P=iU=R表明当电阻由小变大,电压也由小变大,电源发出的功率也由小变大。(2)当R=0,则U-→P=iU→0(3)当R=0,则U=0P=iU=0由此例可以看出:理想电流源的电压随外部电路变化。在R=的极端情况,电压U→,从而电流源产生的功率P>co,说明电流源在使用过程中不允许开路
实际电流源可由稳流电子设备产生,如晶体管的集电极电流与负载无关;光电 池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。(用图片展示) 4)电流源的功率 物理意义: (1)电压、电流的参考方向非关联; 表示电流(正电荷)由低电位向高电位移动,外力克服电场力作功,电源发出功 率,起电源作用。 (2)电压、电流的参考方向关联; 表示电流(正电荷)由高电位向低电位移动,电场力作功,电源吸收功率,充当 负载。理想电流源两端的电压可以有不同的极性,它可以向外电路提供电能,亦可以 从外电路接受电能。 例 1-5 图示电路,当电阻 R 在 0~∞之间变化时,求电流源端电压 U 的变化范围和 电流源发出功率的变化。 解:(1)当电阻为 R 时,电流源的电压为: 电流源发出的功率为: 表明当电阻由小变大,电压也由小变大,电源发出的功率也由小变 大。 (2)当 ,则 (3)当 ,则 由此例可以看出:理想电流源的电压随外部电路变化。在 的极端情况, 电压 ,从而电流源产生的功率 ,说明电流源在使用过程中不允 许开路
例1一6计算图示电路各元件的功率。解:1=-2APA=iu=2x5=10W(发出)5Vu2APy=ui=5x(-2)=-10W(发出)满足:P(发)=P(吸)5)实际电流源(1)实际电流源模型+考虑实际电流源有损耗,其电路模型用理想电流源和电阻的并联组合表示,这个电R10阻称为电流源的内阻。l(2)实际电流源的电压、电流关系uui=i.-.R.即:实际电流源的输出电流在一定范is0围内随着端电压的增大而逐渐下降。因此,一个好的电流源的内阻R。→co注:实际电流源也不允许开路路。因其内阻很大,若开路,端电压很大,可能烧毁电源。81一9受控电源(非独立源)(controlledsourceordependentsource)受控源是用来表征在电子器件中所发生的物理现象的一种模型,它反映了电路中某处的电压或电流控制另一处的电压或电流的关系。1.定义电压或电流的大小和方向受电路中其他地方的电压(或电流)控制的电源,称受控源。2.符号受控电压源受控电流源
例 1-6 计算图示电路各元件的功率。 解: (发出) (发出) 满足:P(发)=P(吸) 5)实际电流源 (1)实际电流源模型 考虑实际电流源有损耗,其电路模型用 理想电流源和电阻的并联组合表示,这个电 阻称为电流源的内阻。 (2)实际电流源的电压、电流关系 即:实际电流源的输出电流在一定范 围内随着端电压的增大而逐渐下降。因 此,一个好的电流源的内阻 注:实际电流源也不允许开路路。因其内阻很大,若开路,端电压很大, 可能烧毁电源。 §1-9 受控电源 (非独立源) (controlled source or dependent source) 受控源是用来表征在电子器件中所发生的物理现象的一种模型,它反映了电路中 某处的电压或电流控制另一处的电压或电流的关系。 1.定义 电压或电流的大小和方向受电路中其他地方的电压(或电流)控制的电源,称受控 源。 2.符号
3.分类受控源有两个控制端钮(又称输入端),两个受控端钮(又称输出端),所以受控源也称为四端元件。根据控制量和被控制量是电压u或电流i,受控源可分四种类型:当被控制量是电压时,用受控电压源表示:当被控制量是电流时,用受控电流源表示。(1)电流控制的电流源(CCCS)ii2++输出:受控部分输入:控制部分,ABiu10i=Bi受控电流源的电流为:式中β为无量纲的电流控制系数,它控制着受控电流源电流的大小和方向,若β=0,则=β=0,若β增大,则i亦增大,若β改变极性,Bi亦改变极性。(2)电压控制的电流源(VCCS)i-→fi21giu,u,=gu受控电流源的电流为:式中g为电压控制系数,单位为S(西门子),亦称转移电导。(3)电压控制的电压源(VCVS)i-i2++十u,ui,u,0路二旺M1式中u为无量纲的电压控制系数。受控电压源的电压为:(4)电流控制的电压源(CCVS)i22u, =ri受控电压源的电压为:+++式中r为电流控制系数,单位为(欧姆),亦称为转移u,ri,u,电阻。a
3.分类 受控源有两个控制端钮(又称输入端),两个受控端钮(又称输出端),所以受控源 也称为四端元件。根据控制量和被控制量是电压 u 或电流 i ,受控源可分四种类型: 当被控制量是电压时,用受控电压源表示;当被控制量是电流时,用受控电流源表示。 (1)电流控制的电流源(CCCS) 受控电流源的电流为: 式中 β 为无量纲的电流控制系数,它控制着受控电流源电流的大小和方向,若 β =0,则 ,若 β 增大,则 βi1 亦增大,若 β 改变极性,βi1 亦改变极性。 (2)电压控制的电流源(VCCS) 受控电流源的电流为: 式中 g 为电压控制系数,单位为 S(西门子),亦称转移电导。 (3)电压控制的电压源(VCVS) 受控电压源的电压为: 式中 μ 为无量纲的电压控制系数。 (4)电流控制的电压源(CCVS) 受控电压源的电压为: 式中 r 为电流控制系数,单位为 (欧姆),亦称为转移 电阻
如图所示晶体三极管电路,基极电流和集电极电流满足关系:i.i=Bi,因此晶体三极管的电路模型可以用电流控制的电流源表示。lainOβia4.受控源与独立源的比较(1)独立源电压(或电流)由电源本身决定,与电路中其它电压、电流无关,而受控源的电压(或电流)由控制量决定。(2)独立源在电路中起“激励”作用,在电路中产生电压、电流,而受控源只是反映输出端与输入端的受控关系,在电路中不能作为“激励”。例1-7图示电路,求:电压u2。Si1+++ui=6V232Z4=6/=2A73解:3,=-5i+6=-10+6=-4V【本讲课程的小结】本次课我们学习了独立源和受控源,对于包含受控源电路的分析是我们的一个难点,大家课后认真复习。【本讲课程的作业】P261-4
如图所示晶体三极管电路,基极电 流和 集电极电流满足关系: , 因此晶体三极管的电路模型可以用电流控制的电流源表示。 4.受控源与独立源的比较 (1)独立源电压(或电流)由电源本身决定,与电路中其它电压、电流无关,而受 控源的电压(或电流)由控制量决定。 (2)独立源在电路中起“激励”作用,在电路中产生电压、电流,而受控源只是 反映输出端与输入端的受控关系,在电路中不能作为“激励”。 例 1-7 图示电路,求:电压 u2。 解: 【本讲课程的小结】本次课我们学习了独立源和受控源,对于包含受控源电路的分析 是我们的一个难点,大家课后认真复习。 【本讲课程的作业】P261-4