独立电压源

独立电压源有两个特点：

（1）端电压固定不变或是时间t的函数

（2）通过理想电压源的电流取决于它所联结的外电路。

实际电压源,其端电压随电流的变化而变化，因为它有内阻。

独立电压源实际方向：

电流从电压源的低电位流向高电位，外力克服电场力移到正电荷做功；电压源发出功率起电源作用。

反之，吸收功率，起负载作用。如给蓄电池充电时，它就成为一个负载。

独立电压源替代定理

用独立电源替代电路中某个二端元件的定理。

当一个二端元件和一个有源网络相连时，则在此确定的工作状态下，可以用一个独立电压源或独立电流源来代替这个二端元件，而不影响有源网络中的电压和电流;此独立电压源或电流源的数值和方向与这二端元件上的电压和电流的数值和方向分别相同。

独立电压源叠加定理

描述线性系统或线性电路中响应和激励呈线性关系的定理。

设有两个或两个以上的激励同时作用于线性系统或线性电路，则响应等于诸激励分别作用下的诸响应之和。这便是叠加定理的具体内容。2100433B

在电路分析中, 电源一般都是作为已知条件给出的。而电源就其工作特性来说又可分独立电源和受控电源。

如果一个二端元件的电流无论为何值，其电压保持常量

电压保持常量的电压源，称为恒定电压源或直流电压源。电压随时间变化的电压源，称为时变电压源。电压随时间周期性变化且平均值为零的时变电压源，称为交流电压源。

电压源的电压与电流采用关联参考方向时，其吸收功率为p=ui

当p>0，即电压源工作在i-u平面的一、三象限时，电压源实际吸收功率。

当p<0，即电压源工作在i-u平面的二、四象限时，电压源实际发出功率。

也就是说，随着电压源工作状态的不同，它既可发出功率，也可吸收功率。

独立电压源的特点是其端电压由其特性确定，与电压源在电路中的位置无关。

独立电压源的电流则与其连接的外电路有关。由其电压和外电路共同确定。

由于内阻等多方面的原因，理想电压源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。实际上，如果一个电压源在电流变化时，电压的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电压源。

电压源就是给定的电压，随着你的负载增大，电流增大，理想状态下电压不变，实际会在传送路径上消耗，你的负载增大，消耗增多。

电压源的内阻相对负载阻抗很小，负载阻抗波动不会改变电压高低。在电压源回路中串联电阻才有意义，并联在电压源的电阻因为它不能改变负载的电流，也不能改变负载上的电压，这个电阻在原理图上是多余的，应删去。负载阻抗只有串联在电压源回路中才有意义，与内阻是分压关系。

可以看出，受控源与独立源有如下共同之处：

（1）都具有电源的特性，即有能量输出；

（2）都分为理想电源和实际电源；

（3）实际受控电压源和实际受控电流源也可等效互换。

受控源与独立源有如下不同之处：

（1）受控源本身并不产生电能，它所输出的能量来自于其他独立电源的能量转移；

（2）电路分析中，受控源不能单独作为电源使用；

（3）含有受控源的电路的等效电阻有可能出现负电阻。2100433B

独立电源独立电压源串联的化简

图3中（a）所示为，n个独立电压源串联的单口网络，就端口特性而言，其等效于一个独立电压源，如图3中（b）所示，根据KVL其电压等于各电压源电压的代数和。

独立电源独立电流源的并联

n个独立电流源并联的单口网络如图4中（a）所示，就端口特性而言，其等效于一个独立电流源，如图4中（b）所示，根据KCL，其电流等于各电流源电流的代数和，即

另外要注意到，就电路模型而言，两个电压完全相同的电压源才能并联，两个电流完全相同的电流源才能串联，否则将违反KCL、KVL和独立电源的定义。

基准电压源定义

几乎在所有先进的电子产品中都可以找到电压基准源，它们可能是独立的、也可能集成在具有更多功能的器件中。例如： 在数据转换器中，基准源提供了一个绝对电压，与输入电压进行比较以确定适当的数字输出。

在电压调节器中，基准源提供了一个已知的电压值，用它与输出作比较，得到一个用于调节输出电压的反馈。 在电压检测器中，基准源被当作一个设置触发点的门限。

基准电压源理想基准电压源

理想的电压基准源应该具有完美的初始精度，并且在负载电流、温度和时间变化时电压保持稳定不变。实际应用中，设计人员必须在初始电压精度、电压温漂、迟滞以及供出/吸入电流的能力、静态电流(即功率消耗)、长期稳定性、噪声和成本等指标中进行权衡与折衷。

基准电压源基准源的类型

两种常见的基准源是齐纳和带隙基准源。齐纳基准源通常采用两端并联拓扑；带隙基准源通常采用三端串连拓

基准电压源实现方式

1.电阻分压：

只能作为放大器的偏置电压或提供放大器的工作电流。这主要是由于其自身没有稳压作用，故输出电压的稳定性完全依赖于电源电压的稳定性。

2.普通正向二极管

不依赖于电源电压的恒定基准电压，但其电压的稳定性并不高，且温度系数是负的，约为-2mV/℃

3.齐纳二极管

可克服正向二极管作为基准电压的一些缺点，但其温度系数是正的，约为 2mV/℃

4.温度补偿性齐纳二极管

体积小、重量轻、结构简单便于集成;但存在噪声大、负荷能力弱、稳定性差以及基准电压较高、可调性较差等缺点。这种基准电压源不适用于便携式和电池供电的场合。

5.带隙基准源（采用CMOS，TTL等技术实现）

运用半导体集成电路技术制成的基准电压源种类较多，如深埋层稳压管集成基准源、双极型晶体管集成带隙基准源、CMOS集成带隙基准源等。“带隙基准源”是七十年代初出现的一种新型器件，它的问世使基准器件的指标得到了新的飞跃。

由于带隙基准源具有高精度、低噪声、优点，因而广泛应用于电压调整器、数据转换器(A/D, D/A)、集成传感器、大器等，以及单独作为精密的电压基准件，低温漂等许多微功耗运算放。