实验三--受控源特性的研究

1实验三受控源特性的研究专业：09通信工程学号：120091102117姓名:徐爱兵实验日期：2010-10-21实验地点：D302指导老师:曹新容一、实验目的1、加深对受控源概念的理解；2、测试VCVS、VCCS或CCVS、CCCS加深受控源的受控特性及负载特性的认识。二、原理及说明1、根据控制量与受控量电压或电流的不同，受控源有四种：电压控制电压源(VCVS)；电压控制电流源(VCCS)；电流控制电压源(CCVS)；电流控制电流源(CCCS)。其电路模型如图5-1所示。2、四种受控源的转移函数参量的定义如下：(1)电压控制电压源（VCVS），U2=f(U1),μ=U2/U1称为转移电压比（或电压增益）。(2)电压控制电流源（VCCS），I2=f(U1),gm=I2/U1称为转移电导。(3)电流控制电压源（CCVS），U2=f(I1),rm=U2/I1称为转移电阻。(4)电流控制电流源（CCCS），I2=f(I1),α=I2/I1称为转移电流比（或电流增益）。三、实验设备电工实验装置：DG011、DY04、DY031、DG0532四、实验内容将DG011试验箱和DY04电源板的±12V偏置电压及地线接好。1、受控源VCVS的转移特性U2=f（U1）及外特性U2=f（IL）（1）按图5-2接线，RL取2KΩ。按表5-1调节稳压电源输出电压U1，测量U1及相应的U2值，填入表5-1中。绘制U2=f（U1）曲线，并由其线性部分求出转移电压比μ。VCVS表5-1U1（V）012345U2(V)25uV246810由U2=f（U1）曲线曲线得：μ=2。（2）保持U1=2V，按表5-1调节RL值，测量U2及IL值，填入表5-2中，并绘制U2=f(IL)曲线。VCVS表5-2RL(KΩ)0短路121030100∞开路U2(V)4.994uV444444IL(mA)4.994420.3996760.1332290.039977888.178nA0246810120246U=f（U）曲线U2(V)25uV3U2=f(IL)2、受控源VCCS的转移特性IL=f（U1）及外特性IL=f（U2）（1）按图5-3接线，RL取2KΩ。按表5-3调节稳压电源输出电压U1，测量U1及相应的IL值，填入表5-3中。绘制IL=f（U1）曲线，由其线性部分求出转移电导gm。VCCS表5-3U1(V)00.511.522.533.54IL(mA)00.4999280.9998581.522.533.4993.999由IL=f（U1）曲线得：转移电导g=1。（2）保持U1=4V，按表5-4调节RL值，测量IL及U2值，填入表5-4中，并绘制IL=f(U2)曲线。012345012345U=f(I)曲线IL(mA)012345012345I=f(U)曲线IL(mA)4VCCS表5-4RL(KΩ)012345IL(mA)043.9993.9993.9994U2(V)0481216203、CCVS的转移特性U2=f(I1)及外特性U2=f(IL)（1）按图5-4接线，IS为可调恒流源。RL取2KΩ。按表5-5调节恒流源输出电流IS，测量IS及相应的U2值，填入表5-5中。绘制转移特性曲线U2=f(IS)，由线性部分求出转移电阻rm。CCVS表5-5IS(mA)00.81.21.62.0U2(V)6.501uV-0.799993-1.2-1.6-20123450510152025I=f(U)曲线IL(mA)-2.5-2-1.5-1-0.5000.511.522.5U=f(I)曲线U2(V)6.501uV5由转移特性曲线U2=f(IS)得：r=1。(2)IS=1mA，按表5-6调整RL，测量U2及IL值，填入表5-6中。并绘制负载特性曲线U2=f(IL)。CCVS表5-6RL(KΩ)121030100∞U2(V)0.9999930.9999930.9999930.9999930.9999930.999993IL(mA)10.4999930.099920.0333070.0099920.0001110224、受控源CCCS的转移特性IL=f（I1）及外特性IL=f(U2)。（1）按图5-5接线，IS为可调恒流源。RL取2KΩ。按表5-7调节恒流源的输出电流IS，测量相应的IL值，填入表5-7中。绘制IL=f（IS1）曲线，并由其线性部分求出转移电流比α。CCCS表5-7IS(mA)00.20.40.60.81IL(mA)8.002nA0.4000130.8000271.21.6200.20.40.60.811.20.9995931.001693U=f(U)曲线IL(mA)6由IL=f（IS1）曲线得：α=2。(2)IS=0.4mA，按表5-8调整RL，测量IL及U2值，填入表5-8中。并绘制负载特性曲线IL=f（U2）曲线。CCCS表5-8RL(K)00.10.2101630IL(mA)0.8000270.8000270.8000270.8000270.8000270.800027U2(V)00.0800040.160009812.823.999五．实验结论。受控源受控端口的电流或电压受到控制端口的电流或电压的控制，二者之间存在着某种函数关系。00.511.522.500.20.40.60.811.2I=f(I)曲线IL(mA)8.002nA00.10.20.30.40.50.60.70.80.9051015202530I=f(U)曲线IL(mA)7