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1、实验四、受控源实验 深圳大学机电与控制工程学院 自动化教学实验中心 一、实验目的 l1加深对受控源的理解； l2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； l3掌握受控源特性的测量方法。 二、实验原理 l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。 l受控端口的电压或电流，受控制端口的电压或电流的控 制。 二、实验原理 l根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类： l（1）电压控制电压源（VCVS） l 如图
2、81(a)所示，其特性为： 其中： 称为转移电压比（即电压放大倍数）。 二、实验原理 l（2）电压控制电流源（VCCS） l 如图81(b)所示，其特性为： l l 其中： 称为转移电导。 二、实验原理 l（3）电流控制电压源（CCVS） l如图81(c)所示，其特性为： l其中： 称为转移电阻。 二、实验原理 l（4）电流控制电流源（CCCS） l 如图81(d)所示，其特性为： l l 其中： 称为转移电流比（即电流放大倍数）。 二、实验原理 l本次实验利用运算放大器组成的受控源； l运算放大器的电路符号如图82所示，具有两个输入端：同相输入端 和反相输入端，一个输出端 l对于理想运算放大
3、器，放大倍数A为，输入电阻为，输出电阻为0，由 此可得出两个特性： 特性1：；(虚短，即两输入端的电势相等) 特性2：。（虚断，即输入端电流不进出运算放 大器） 运算放大器 运算放大器需要正负 12V供电才能正常工作 运算放大器的接地 端，和0V等效 使用运算放大器前必 须保证对放大器进行 正负12V供电，注意 要与电源模块共地 做负载特性时据需 用到的负载电阻RL 在此元件箱中选取 做负载特性时据需 用到的负载电阻RL 在此元件箱中选取 请注意各接线孔位旁边的 数字标号，后面实验接线 中需用到！ 三、实验内容 l1、电压控制电压源（VCVS） 要由运算放大器的特性1可知： 则 由运算放大器的
4、特性2可知： 得： 取：R1 10K ，R2 20K。 则：u2=3u1 三、实验内容 l1、电压控制电压源（VCVS） 接线方法：将板子上运放的7号端与 10k电阻的5号端相连，5号与11 号、6号与10号、12号与9号分别 相连； 输入电压由8号端与10号端接入，其 中，8号接正，10号接地； 输出电压为9号端与10号端，其中， 9号接正，10号接地。 三、实验内容 接线后的实物图 三、实验内容 l1、电压控制电压源（VCVS） （1）测试VCVS的转移特性u2=f（u1） 调节恒压源输出电压u1（以电压表读数为准） ，用电压表测量对应的输出电压u2，将数据记 入表85中。 数据处理：画出
5、转移特性曲线 ，分析数据间的 关系 表85 测输入电压 测输出电压 三、实验内容 l1、电压控制电压源（VCVS） （2）测试VCVS的负载特性U2=f（RL） 保持u12V，负载电阻RL 用电阻箱，并调节 其大小，用电压表测量对应的输出电压u2，将 数据记入表86中。 数据处理：画出负载特性曲线，分析数据间的 关系 表86 三、实验内容 l2、电压控制电流源（VCCS） 要由运算放大器的特性1可知： 则 由运算放大器的特性2可得： 取：R1 10k，则：i2=u1/10k 三、实验内容 l2、电压控制电流源（VCCS） 接线方法：将板子上运放的7号端与10k电 阻的5号端相连，6号与10号、
6、5号与9号分 别相连； 输入电压由8号端与10号端接入，其中，8 号接正，10号接地； 输出电流为9号端与5号端，其中，9号接正 ，5号接地。 三、实验内容 l2、电压控制电流源（VCCS） （1）测试VCCS的转移特性 i2=f（u1） 调节恒压源输出电压u1（以电压表读数为 准），用电流表测量对应的输出电流i2，将数 据记入表81中。 数据处理：画出转移特性曲线 ，分析数据间的 关系 表81 三、实验内容 l2、电压控制电流源（VCCS） （）测试VCCS的负载特性 i2=f（RL） 保持u12V，负载电阻RL用电阻箱，并调节其 大小，用电流表测量对应的输出电流i2，将数据记 入表82中。
7、 数据处理：画出负载特性曲线，分析数据间的 关系 表82 三、实验内容 l3、电流控制电压源（CCVS） 要由运算放大器的特性1可知： 则 由运算放大器的特性2可得： 则： 取：R1 10k，则：u2=i1*10k 三、实验内容 l3、电流控制电压源（CCVS） 接线方法：将板子上运放的7号端与10k电 阻的5号端相连，6号与9号、8号与10号分 别相连； 输入电压由7号端与10号端接入，其中，7 号接正，10号接地； 输出电流为9号端与10号端，其中，9号接 正，10号接地。 三、实验内容 l3、电流控制电压源（CCVS） (1)测试CCVS的转移特性u2=f（i1） 调节恒流源输出电流i1
8、（以电流表读数为准） ，用电压表测量对应的输出电压u2，将数据记 入表83中。 数据处理：画出转移特性曲线 ，分析数据间的 关系 表83 三、实验内容 l3、电流控制电压源（CCVS） （）测试CCVS负载特性u=f（RL） 保持i10.2mA，负载电阻RL用电阻箱，并调节其 大小，用电压表测量对应的输出电压u2，将数据记 入表84中。 数据处理：画出负载特性曲线，分析数据间的 关系 表84 三、实验内容 l4、电流控制电流源（CCCS） 要由运算放大器的特性1可知： 则 由运算放大器的特性2可得： 则： 取：R1 10k， R2 20k， 则：i2=-1.5 i1 注意，此交 叉点是不连 接
9、在一起的 ！ 三、实验内容 l4、电流控制电流源（CCCS） 接线方法：将板子上运放的8号端与10k电 阻的5号端相连，6号与11号、12号与10 号、7号与10号、分别相连； 输入电流由8号端与10号端接入，其中， 8号接正，10号接地； 输出电流为9号端与11号端，其中，9号 接正，11号接地。 三、实验内容 l4、电流控制电流源（CCCS） （1）测试CCCS的转移特性i2=f（i1） 调节恒流源输出电流i1（以电流表读数为准） ，用电流表测量对应的输出电流i2，将数据记 入表87中。 数据处理：画出转移特性曲线 ，分析数据间的 关系 表87 三、实验内容 l4、电流控制电流源（CCCS） （）测试CCCS的负载特性i=f（RL） 保持i10.2mA，负载电阻RL用电阻箱，并调节其 大小，用电流表测量对应的输出电流i2，将数据记 入表88中。 数据处理：画出负载特性曲线，分析数据间的 关系 表88
