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受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的實驗研究
2022-06-19

受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的實驗研究 一、實驗?zāi)康?.進一步熟悉實驗臺的布局及直流電壓源、直流電壓表電流表的使用方法。2．通過測試受控源的外特性及其轉(zhuǎn)移參數(shù)，進一步理解受控源的物理概念，加深對受控源的認識和理解。??? 3.進一步學(xué)會用電流插頭、插座測量各支路電流。二、實驗原理1．受控源是四端器件， 或稱為雙口元件。它有一對輸入端（U1、I1）和一對輸出端（U2、I2）。輸入端可以控制輸出端電壓或電流的大小。施加于輸入端的控制量可以是電壓或電流，因而有兩種受控電壓源（即電壓控制電壓源VCVS和電流控制電壓源CCVS）和兩種受控電流源（即電壓控制電流源VCCS和電流控制電流源CCCS）。 2.當(dāng)受控源的輸出電壓（或電流）與控制支路的電壓（或電流）成正比變化時，則稱該受控源是線性的。 3.受控源的控制端與受控端的關(guān)系式稱為轉(zhuǎn)移函數(shù)。四種受控源的轉(zhuǎn)移函數(shù)參量的定義如下：(1) 壓控電壓源(VCVS)：U2＝f(U1)，μ＝U2/U1? 稱為轉(zhuǎn)移電??? 壓比（或電壓增益）。(2) 壓控電流源(VCCS)：I2＝f(U1)，gm＝I2/U1 稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。(3) 流控電壓源(CCVS)：U2＝f(I1)，rm＝U2/I1 稱為轉(zhuǎn)移電阻。(4) 流控電流源(CCCS)：I2＝f(I1)，α＝I2/I1? 稱為轉(zhuǎn)移電流比（或電流增益）。三、實驗電路 四、實驗儀器序號?名??? 稱?型號與規(guī)格?數(shù)量?備? 注1?直流穩(wěn)壓電源?0-30V可調(diào)?1?DG042?可調(diào)直流恒流源?0-500mA?1?DG043?直流數(shù)字毫安表?0-200mV?1?D314?直流數(shù)字電壓表?0-200V?1?D315?可調(diào)電阻箱?0-99999.9Ω?1?DG056?實驗線路??1?DG04五、實驗內(nèi)容1．測量受控源VCVS的轉(zhuǎn)移特性U2＝f(U1)及負載特性U2＝f(IL) ，實驗線路如圖(a) (1) 不接電流表，固定RL＝2KΩ，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源輸出電壓U1，測量U1及相應(yīng)的U2值，記入表4-1 ??? 在方格紙上繪出電壓轉(zhuǎn)移特性曲線U2＝f(U1)， 并在其線性部分求出轉(zhuǎn)移電壓比μ。 U1（v）?0?1?2?3?4?5?6?8?9??μ U2（v）??????????? (2) 接入電流表，保持U1＝2V，調(diào)節(jié)RL可變電阻箱的阻值，測U2及IL，繪制負載特性曲線U2＝f(IL)。記入表4-2 表4-2RL（Ω） ?50?70?100?200?300?400?500?∞ ?U2（v）?????????IL（mA）?2. 測量受控源VCCS的轉(zhuǎn)移特性 IL＝f(U1)及負載特性IL＝f(U2)，實驗線路如圖(b)。 (1) 固定RL＝2KΩ，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓U1，測出相應(yīng)的IL值，繪制IL＝f(U1)曲線，并由其線性部分求出轉(zhuǎn)移電導(dǎo)gm。記入表4-3 表4-3U1（v）?0.1?0.5?1.0?2.0?3.0?3.5?3.7?4.0??gm IL（mA）??????????2) 保持U1＝2V，令RL從大到小變化，測出相應(yīng)的IL及U2，繪制IL＝f(U2)曲線。記入表4-4 表4-4RL（Ω） ?50?20?10?8?7?6?5?4 ?2?1?U2（v）???????????IL（mA）???????????3. 測量受控源CCVS的轉(zhuǎn)移特性 U2＝f(I1)與負載特性U2＝f(IL) ，實驗線路如圖(c)。(1) 固定RL＝2KΩ，調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流Is，按下表所列Is值，測出U2，繪制U2＝f(I1)曲線，并由其線性部分求出轉(zhuǎn)移電阻rm。記入表4-5表4-5I1（mA）?0.1?1.0?3.0?5.0?7.0?8.0?9.0?9.5?rmU2（v）??????????2) 保持Is＝2mA，按下表所列RL值，測出U2及IL， 繪制負載特性曲線U2＝f(IL)。記入表4-6?表4-6RL（KΩ）?0.5?1?2?4?6?8?10U2（v）???????IL（mA）??4. 測量受控源CCCS的轉(zhuǎn)移特性 IL＝f(I1)及負載特性IL＝f (U2)，實驗線路如圖(d)。(1)參見3(1)測出IL，繪制IL＝f(I1)曲線，并由其線性部分求出轉(zhuǎn)移電流比α。記入表4-7表4-7?I1（mA）?0.1?0.2?0.5?1?1.5?2?2.2?αIL（mA）????????(2)保持Is＝1mA，令RL為下表所列值，測出IL， 繪制IL＝f(U2)曲線。記入表4-8表4-8RL（KΩ）?0?0．1?0．5?1?2?5?10?20?30?80IL（mA）??????????U2（v）???????????六、實驗注意事項1. 每次組裝線路，必須事先斷開供電電源，但不必關(guān)閉電源總開關(guān)。 2. 用恒流源供電的實驗中，不要使恒流源的負載開路。七、實驗報告要求1.實驗?zāi)康??????????? 2．實驗原理;????? 3.實驗儀器;?????????? 4．實驗電路;???? 5．實驗內(nèi)容及實驗步驟、實驗數(shù)據(jù);6．用實驗結(jié)果驗證理論的正確性：? 1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)， 在方格紙上分別繪出四種受控源的轉(zhuǎn)移特性和負載特性曲線，并求出相應(yīng)的轉(zhuǎn)移參量。 ? 2）對實驗的結(jié)果作出合理的分析和結(jié)論， 總結(jié)對四種受控源的認識和理解。 7．實驗心得體會及其他。

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