受控电源受控源的特点

已知独立源作为电路输入，表示了外界对电路的作用，即独立源在电路中起着“激励”作用，由于它的存在才能在电路中引起电流、电压和功率。而受控电源表示某处电压或电流控制另一处电压或电流的能力，并不起“激励”作用。由受控源模型可知，受控源为有源双口网络，从受控角度说，受控源是一种具有揭合性质的元件。其电压或电流和另一个元件的电压或电流有函数关系，完全不同于无源元件。后者的电压和它自身的电流有函数关系。当然，重要的是受控源既为电源，它也和独立源一样具有源的根本属性，即在一定条件下能向电路提供能量。不过受控源洪出能量的多少必需受控制量的支配，受控源不能单独存在并输出能量。具体说，若控制电压U=0，电压控制电压源其所在处应短路；电压控制电流源其所在处应开路。若控制电流I=0，电流控制电压源其所在处应短路，电流控制电流源其所在处应开路。进一步分析，受控源可看作一种具有电阻性质的元件处理，即能用一个等效电阻来代替它。由于电阻消耗能量，而受控源可以提供能量，所以此时其应为负值电阻 。

1.受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流只随其控制量的变化而变化，若控制量不变，受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流将不会随外电路变化而变化。即受控源在控制量不变的情况下，其特性与独立源相同。

2.对于独立源推导得出的结论，基本也适用于受控源。

3.在对含受控源电路的分析过程中，受控源的控制量所在支路必须保留，不允许有任何改变。

受控电源又称“非独立电源”。一种具有两个支路的四端元件。其中一条支路是电压源或电流源，另一支路则开路或短路，而电压源或电流源的数值受控于开路电压或短路电流。故有四类：电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源及电流控制电流源。常用于分析带有晶体管和运算放大器的电路 。

受控电压源的激励电压或受控电流源的激励电流与独立电压源的激励电压或独立电流源的激励电流有所不同，后者是独立量，前者则受电路中某部分电压或电流控制。

双极晶体管的集电极电流受基极电流控制，运算放大器的输出电压受输入电压控制，所以这类器件的电路模型中要用到受控电源。

受控电源是在电子电路，如晶体管电路的电路模型分析中引用的一类理想电路元件。根据定义，受控电源是一个具有两条支路的元件，其中一条支路是电压源或电流源，另一条支路是开路或短路；电压源的电压值或电流源的电流值受另一条支路的开路电压或短路电流控制。换句话说，受控电源的电压或电流值是另一条支路的电压或电流参数的函数 。

在电路分析中引入的电压源和电流源元件的参数是给定的不变的时间函数，被称为独立电源。受控电源与独立电源相比，有相同之处。受控电压源的电压值与其本身的电流无关，受控电流源的电流值与其本身的电压无关。受控电压源的电压值为零时，它相当于“短路”电阻，受控电流源的电流值为零时，它相当于“开路”电阻。也正因为有此相同之处，这类元件才被称作受控电源。

但是，在电路分析中受控电源与独立电源的作用是不相同的。独立电源是电路的激励元件，它代表着能源，代表外界对电路提供能量的作用。而受控电源是用来表示电路中某处的电压或电流变量控制另一处的电压或电流变量值的现象，它本身不直接对电路起激励作用。受控电源的电压或电流的变量值不是给定的不变的时间函数，而是受电路中另一支路的电压或电流控制，当这些控制电压或电流变化时，受控电源的电源变量随之变化；当控制电压或电流为零时，受控电源的电源变量也变为零。正因有此现象，才把这类元件称为“受控”电源。由于受控电源与独立电源相比有此不同之处，所以受控电源的电源图形是菱形的，而不是圆的。

在电路分析中，为了描述一些元器件的实际工作性能，电路模型中常常等效出另外一种电源——受控源。

受控源与独立电源相比，在某些方面具有相同的特性，在另一些方面又有自身的特性。受控源向外电路提供的电压或电流是受其他支路的电压或电流控制的。

因此，受控源有两对端钮：一对为输出电压或电流的端钮，称为输出端钮；另一对为控制端钮，输入控制量，称为输入端钮。因此，受控源是四端元件。

受控电压源是受控源的一种，分为电流控制电压源（CCVS）和电压控制电压源（VCVS）。 受控源是一种四端元件，它含有两条支路，一条是控制支路，另一条是受控支路。

根据受控源是电压源还是电流源，控制量是电流还是电压，可分为四种不同的类型，即电压控制电压源（Voltage Controlled Voltage Source，VCVS）、电流控制电压源（Current Controlled Voltage Source，CCVS）、电压控制电流源（Voltage Controlled Current Source，VCCS）和电流控制电流源（Current Controlled Current Source，CCCS）。

受控源的受控量与控制量之比称为受控源的参数，又称为控制系数。μ、r、g、β分别为四种受控源的参数。其中，μ和β是量纲一的系数，μ称为电压放大系数，β称为电流放大系数；r称为转移电阻，其单位为欧姆（Ω）；g称为转移电导，单位为西门子（S）。当它们为常数时，受控源是线性的。

对于简单的受控源，如一条支路的电压或电流受到另外一条支路的电压或电流控制的情况，这样的受控源是由两条支路组成的一种理想化电路原件。

受控源的第一条支路的控制支路，呈开路或者短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电流源，起电压或电流的量值受到第一条支路的电压或电流的控制。

根据控制支路的控制量的不同，受控源分为四种，电压控制电压源（VCVS,即是英文Voltage Controlled Voltage Source的缩写，下同。）电流控制电压源（CCVS），电压控制电流源（VCCS），电流控制电流源（CCCS），他们在电路中的符号如图1所示为了与独立源相区别，受控源采用了菱形符号表示，图1中控制支路为开路或短路，分别对应于受控源的控制量是电压或电流。

受控源的功率（如采用关联方向）：

P =U1I1 U2I2=U2I2 （如图1所示）

电压源和电流源同属于电源，且实际电压源与实际电流源的外特性是相同的，因此两电源对外电路是等效的，即电压源和电流源可以等效互换，他们的等效关系为：

对于受控电源，若受控源是受控电压源时，可以等效为一个受控电流源，若受控源是受控电路源时，则可等效为受控电压源。

他们的等效关系与独立电压源与电流源之间的等效基本相同，但在变换过程中要保留控制量所在支路，而不能被变换掉。