线性受控源及其分类

发电机和电池等电源，能够独立地为电路提供能量，所以称为独立电源。而晶体管、运算放大器等电路元件，虽不能独立地为电路提供能量，但在其他信号控制下可以提供一定的电压或电流，这类元件可以用受控电源模型来模拟。受控电源的输出电压或电流，与控制它们的电压或电流之间有正比例关系时，称为线性受控源。受控电源是一个二端口元件，由一对输入端钮施加控制量，称为输入端口；一对输出端钮对外提供电压或电流，称为输出端口。

按照受控变量的不同，受控电源可分为四类，即电压控制的电压源（VCVS）、电压控制的电流源（VCCS）和电流控制的电压源（CCVS）、电流控制的电流源（CCCS）。为区别于独立电源，用菱形符号表示受控源电源部分，以u、i表示控制电压、控制电流，受控电压源输出的电压及受控电流源输出的电流，在控制系数、控制电压和控制电流不变的情况下，都是恒定的或是一定的时间函数。四种电源的电路符号如图1－23所示。图1－24所示为含有受控源的电路。

图1－23　受控电源模型

图1－24　含有受控源的电路

四种受控源的端钮伏安关系，即控制关系为

式中　u——控制电压，V；

　　　i——控制电流，A；

　　　μ，β——控制系数，没有量纲的纯数；

　　　γ——控制系数，具有电阻量纲，Ω；

　　　g——控制系数，具有电导量纲，S。(www.xing528.com)

例1－11　图1－25所示电路中I＝5A，求各个元件的功率。

练一练：图1－26所示电路中I＝2A，求各个元件的功率。

图1－25　例1－11图

图1－26　练一练题图

知识点归纳

（1）电源是提供电能或电信号的元件，常称为有源元件。能够独立地向外电路提供电能的电源，称为独立电源；不能向外电路提供电能的电源称为受控源。

（2）一个电源可用电压源和电流源两种不同的电路模型表示。实际电压源、实际电流源的模型，它们之间可以进行等效变换。变换时其电源内阻RS相同，US与IS的关系为US＝ISRS，IS＝US/RS。

（3）受控电源可分为四类，即电压控制的电压源（VCVS）、电压控制的电流源（VCCS）和电流控制的电压源（CCVS）、电流控制的电流源（CCCS）。

课后思考

理想电压源和理想电流源为什么不能相互等效？