受控源的研究实验报告

受控源的研究实验报告

一、实验目的：

1. 获得运算放大器的感性认识，了解由运算放大器组成各类受控源的原理和方法，理解受控源的实际意义。

2. 掌握受控源特性的测量方法。通过测试受控源的外特性及其转移参数，进一步理解受控源的物理概念，加深对受控源的认识和理解。

二、实验原理：

1、运算放大器的基本原理（在上一次实验中已经介绍了，本次再补充说明一下）

运算放大器是一种有源二端口元件，图3-1是理想运算放大器的模型及其电路符号。它有两个输入端，一个输出端和一个对输入、输出信号的参考地线端。信号从“－”端输入时，其输出信号U0与输入信号反相，故称“－”端为反相输入端；信号从“＋” 端输入时，其输出信号U0 与输入信号同相，故称“＋”端为同相输入端。U0 为输出端的对地电压，AO 是运放的开环电压放大倍数，在理想情况下，AO 和输入电阻Ri 均为无穷大，而输出电阻RO为零。

理想运算放大器的电路模型为一个受控源，它具有以下重要的性质：当输出端与反相输入端“－”之间接入电阻等元件时，形成负反馈。这时，“－”端和“＋”端是等电位的，称为“虚短”，若其中一个输入端接地，另一输入端虽然未接地，但其电位也为0 ，称它为“虚地”；理想运算放大器的输入端电流约等于0 。上述性质是简化分析含有运算放大器电路的重要依据。

本实验将研究由运算放大器组成的4种受控源电路的特性，选用LM741型或LM324 型的集成运算放大器。LM741 运算放大器的引脚功能如图3-2 所示。

2、由运算放大器构成四种受控源的原理

（1）电压控制电压源（VCVS）

上图电路是由运算放大器构成的电压控制电压源，图中是反馈电阻，是负载电阻。因为

，且

所以，

又因为

，称为转移电压比或电压增益，是无量纲的常数，则2）电压控制电流源（VCCS）

上图电路是由运算放大器构成的电压控制电流源。因为，所以，

称为转移电导，具有电导量纲，则

14.2-3)

3）电流控制电压源（CCVS）

电流控制电压源的电路如上图所示。因为 ， ，所以

。令 ，称为转移电阻，具有电阻的量纲，则

（14.2-4）

（4）电流控制电流源（CCCS ）

电流控制电流源的电路如图 3-6 所示。因为

无量纲，则

三、实验内容：

1.测试电压控制电压源（VCVS ）特性

1）实验电路图：

称为转移电流比或电流增益，

所以，

。令

2

3 2.测试电压控制电流源（VCCS ）特性

1）实验电路：

2

3

四、实验注意事项：

1、用电流源供电的实验中，不要使电流源的负载开路。

2、实验结束后，拔除电源插头，

使之断电。

3、输入电压在0.5V 以内。

五、实验总结及心得：

本实验较为简单，但由于对受控源的理论知识掌握不够，导致在实验中对有些步骤或者操作不是很熟悉，这个问题得靠平时积累以及电路分析课程的透彻学习和理解。有所进步的是对于万用表的使用和电路的连接。