网络理论-主动元素


有源元件是向电路中存在的其他元件输送电力的网络元件。因此,有源元件也称为电压型源或电流型源。我们可以将这些来源分为以下两类 -

  • 独立来源
  • 相关来源

独立来源

顾名思义,独立源产生固定值的电压或电流,并且这些值不依赖于任何其他参数。独立来源可以进一步分为以下两类 -

  • 独立电压源
  • 独立电流源

独立电压源

独立电压源在其两个端子上产生恒定电压。该电压与流过电压源两端的电流量无关。

独立理想电压源及其VI特性如下图所示。

独立VS

独立理想电压源的VI特性是一条恒定线,无论电流值(I)如何,它始终等于源电压(VS)。因此,独立理想电压源的内阻为零欧姆。

因此,独立的理想电压源实际上并不存在,因为会有一些内阻。

独立实用电压源及其VI特性如下图所示。

独立实用电压源

独立的实际电压源的VI特性与独立的理想电压源的VI特性存在偏差。这是由于独立实际电压源的内阻 (R S ) 上的电压降造成的。

独立电流源

独立的电流源产生恒定电流。该电流与其两端的电压无关。独立理想电流源及其VI特性如下图所示。

独立电流源

独立理想电流源的VI特性是一条恒定线,无论电压值(V)如何,它始终等于源电流(I S )。因此,独立理想电流源的内阻为无限欧姆。

因此,独立的理想电流源实际上并不存在,因为会有一些内阻。

独立实用电流源及其VI特性如下图所示。

独立理想电流源

独立的实际电流源的VI特性与独立的理想电流源的VI特性存在偏差。这是由于流经独立实用电流源的内部分流电阻 (R S )的电流量所致。

相关来源

顾名思义,相关源产生依赖于其他电压或电流的电压或电流量。相关源也称为受控源。依赖源可以进一步分为以下两类 -

  • 相关电压源
  • 相关电流源

相关电压源

相关电压源在其两个端子上产生电压。该电压的大小取决于其他一些电压或电流。因此,相关电压源可以进一步分为以下两类 -

  • 电压相关电压源 (VDVS)
  • 电流相关电压源 (CDVS)

相关电压源用菱形内的符号“+”和“-”表示。电压源的大小可以在菱形外部表示。

相关电流源

相关电流源产生电流。该电流的大小取决于其他一些电压或电流。因此,相关电流源可以进一步分为以下两类 -

  • 电压相关电流源 (VDCS)
  • 电流相关电流源 (CDCS)

相关电流源用菱形内的箭头表示。电流源的大小可以在菱形外部表示。

我们可以在晶体管的等效模型中观察这些相关或受控源。

源转换技术

我们知道,实际的源有两种,即电压源电流源。我们可以根据需求将一种源转换(转换)为另一种源,同时解决网络问题。

将一种源转换为另一种源的技术称为源转换技术。以下是两种可能的源转换 -

  • 实用电压源转化为实用电流源
  • 实用电流源转化为实用电压源

实用电压源转化为实用电流源

实用电压源转化为实用电流源如下图所示

实用电压源

实际电压源由电压源 (V S ) 与电阻器 (R S )串联组成。这可以转换成如图所示的实用电流源。它由与电阻器 (R S )并联的电流源 (I S ) 组成。

IS 的值将等于 V S和 R S的比率。在数学上,它可以表示为

$$I_S = \frac{V_S}{R_S}$$

实用电流源转化为实用电压源

实用电流源转化为实用电压源如下图所示。

实用电流源

实际的电流源由电流源 (I S ) 与电阻器 (R S )并联组成。这可以转换成如图所示的实用电压源。它由一个电压源 (V S ) 与一个电阻器 (R S )串联组成。

V S的值将等于 I S和 R S的乘积。在数学上,它可以表示为

$$V_S = I_S R_S$$