1.5 受控源
电路中除了“独立电源”以外,还有一类电源称为受控源,即非独立电源。
受控源由两条支路,即控制支路及受控支路构成,所以受控源也称为四端元件,其中受控支路的电压或电流受控制支路电压或电流的控制。例如,电压放大器的输出电压受输入电压的控制。
根据控制量和被控制量是电压u或电流i,受控源可分为图1-17所示的四种类型。
(1)电压控制电压源(VCVS[4])
电压控制电压源,如图1-17(a)所示,受控电压源的电压为:u2=μu1,式中μ为无量纲的电压控制系数。例如,变压器输出电压受输入电压的控制。
图1-17 受控源
(2)电流控制电压源(CCVS[5])
电流控制电压源,如图1-17(b)所示,受控电压源的电压为:u2=ri1,式中r为电流控制系数,单位为Ω(欧姆),r称为转移电阻。
(3)电压控制电流源(VCCS[6])
电压控制电流源,如图1-17(c)所示,受控电流源的电流为:i2=gu1,式中g为电压控制系数,单位为S(西门子),g称转移电导。
(4)电流控制电流源(CCCS[7])
电流控制电流源,如图1-17(d)所示,受控电流源的电流为:i2=βi1,式中β为无量纲的电流控制系数或称电流增益。例如,晶体三极管集电极电流受基极电流的控制。
图1-18(a)所示是晶体三极管电路,基极电流和集电极电流满足关系:ic=βib,因此晶体三极管(虚线框内)简化的电路模型可以用电流控制电流源表示,如图1-18(b)所示。
图1-18 晶体三极管及微变等效电路
总结,受控源与独立电源的比较如下。
① 独立电源的电压(或电流)由电源本身决定,与电路中其他电压或电流无关;而受控源的电压(或电流)由控制量决定,受控源的存在及其作用依赖于控制支路的控制量。
② 独立电源在电路中起“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1-3 已知图1-19所示电路,求开路电压u2。
图1-19 例1-3图