受控源电路的仿真研究.pptVIP

实验结束后，整理好工具包，正确摆放仪器，并将实验箱放入实验台右侧柜子中。 实 验 结 束 实实验结束验 结 束 2012-2013学年第一学期 一、实验目的 二、预习要求 三、实验仪器 四、实验原理 五、实验步骤 六、实验提示 七、思 考 题 八、实验报告要求 目录 一、实验目的 P80 1.利用EDA软件对受控源电路进行仿真分析 2.初步掌握Multisim软件的用法 3.了解测量仪器内阻对测试精度的影响 二、预习要求 1.了解Multisim软件的操作方法。 2.复习理论课关于受控源电路部分的内容。 三、实验仪器 微机1台（装有Multisim软件） 四、实验原理 一、运算放大器简述 1.运算放大器的电路符号 图2-15-5运算放大器电路符号 输出端 同相输入端 反相输入端 + － 实验原理 受控源通常都是由运算放大器构成的。运算放大器是一种有源二端元件，图2-15-5表示的是它的电路符号。它有两个输入端，一个输出端。信号从“－”端输入时，输出信号与输入信号反相，故称“－”端为反相输入端；从“+”端输入时，输出信号与输入信号同相，故称“+”端为同相输入端。 实实验原理验 原 理 2.运算放大器的工作电源 除了两个输入端外，运算放大器还有两个工作电源端。一个为正电源端，另一个为负电源端，只有接有正、负电源的运算放大器才能正常工作。当然也有一些运算放大器只有一个工作电源端，即单电源工作的运算放大器。 实 验 原 理 3.理想运放模型 两个重要结论 V－ V＋ Ri=? Ro=0 Ao(V＋－V－) 图2-15-6 理想运放模型 + + － － 实实验原理验 原 理 实 验 原 理 不管是双还是单电源工作的运算放大器，其基本电路模型是一样的。如图2-15-6所示。其中V＋和V—分别为同相输入端和反相输入端的对地电压，Vo是输出端对地电压，Ao是运算放大器的开环电压放大倍数，在理想情况下Ao和输入端的电阻Ri为无穷大，输出电阻Ro为零。根据输出电压Vo=(V＋－V－)Ao式可见，当输出电压Vo为有限值时，则有V＋=V－，且有 i＋=V＋/Ri=0，i－=V－/Ri=0 实实验原理验 原 理 实 验 原 理 由这些式子可引出两个重要的结论： (1)运算放大器的“+”端和“－”端之间等电位。若其中一个输入端是接地的，则另一个输入端虽未接地，也可以认为是零电位。故称此端为“虚地”，或把同相输入端和反相输入端之间标为“虚短路”。 (2)运算放大器的输入端电流等于零。 这两个重要性质是简化分析含有运算放大器网络的依据。 实实验原理验 原 理 实 验 原 理 4.运算放大器的实例（LM358） 图2-15-7 LM358型运算放大器引出端功能 +Ec (a) 2 3 LM358 8 Vo2 7 6 V2+ 5 4 1 V1+ V1- Vo1 V2- +Ec 8 4 3 2 1 + - (b) 实实验原理验 原 理 实 验 原 理 两个需要注意的地方： (1)LM358是一片双运放(一块集成片内含有两个性能相近的运算放大器且共用一组工作电压)。 (2)工作电源为单电源，其中8脚为其工作电源端，一般接+15V电压方可工作。 实实验原理验 原 理 常见的受控源主要有以下四种形式： VCVS－电压控制电压源 VCCS －电压控制电流源 CCVS －电流控制电压源 CCCS －电流控制电流源 前一参数是控制量，后一参数是被控量。仅在控制量变化时，被控量才发生变化。 实实验原理验 原 理 对于VCVS－电压控制电压源 设控制量为V1，被控量为V2，则有： μ是无量纲的系数，称为电压转移系数（或称电压放大倍数）。 对于VCCS－电压控制电流源 设控制量为V1，被控量为I2，则有： g是具有电导的量纲，称为转移电导。 实实验原理验 原 理 对于CCVS－电流控制电压源 设控制量为I1，被控量为V2，则有： r是具有电阻的量纲，称为转移电阻。 对于CCCS－电流控制电流源 设控制量为I1，被控量为I2，则有： α是无量纲的系数，称为电流转移系数（或称电流放大倍数）。 实实验原理验 原 理 实 验 原 理 1.电压控制电压源(VCVS) V+ i+ 图2-15-8(b) V- V1 + R2 i2 Rf V1 ?V1 V2 ?=1+Rf /R2 + + + + - - - - - V2 if i- 图2-15-8(a) VCVS 实实验原理验 原 理 二、四种受控源基本电路 实 验 原 理 图2-15-8(a)所示电路是一个电压控制电压源。由图