
【计】 voltage-controlled current source
定义:
电压控制电流源是一种理想电路元件,其输出电流($i_o$)的大小和方向完全由输入端口电压($v_i$)线性控制,与负载无关。其数学表达式为:
$$
i_o = g_m cdot v_i
$$
其中 $g_m$ 为跨导(Transconductance),单位为西门子(S),表征输入电压对输出电流的控制能力。
输入与输出隔离
输入端仅感知电压信号,不消耗电流;输出端提供与输入电压成比例的电流,不受负载阻抗影响。
来源:Nilsson & Riedel, 《Electric Circuits》第11版,第5章
跨导参数($g_m$)
定义输出电流与输入电压的比值($g_m = i_o / v_i$),是衡量控制灵敏度的关键参数。例如,$g_m = 0.5, text{S}$ 表示输入电压每增加1V,输出电流增加0.5A。
电路符号
常用菱形符号表示,输入端为电压端口,输出端为电流源箭头,并标注跨导值 $g_m$。
用于构建运算放大器、压控振荡器(VCO)等,实现电压到电流的线性转换。
来源:Sedra & Smith, 《Microelectronic Circuits》第7版,第4章
在神经电信号采集系统中,将微弱的生物电压信号转换为电流信号以降低传输噪声。
元件类型 | 控制量 | 输出量 | 依赖关系 |
---|---|---|---|
电压控制电流源 (VCCS) | 电压 $v_i$ | 电流 $i_o$ | $i_o = g_m cdot v_i$ |
电流控制电流源 (CCCS) | 电流 $i_i$ | 电流 $i_o$ | $i_o = beta cdot i_i$ |
IEEE Standard 100《IEEE Standard Dictionary of Electricity and Electronics》定义 VCCS 为“受控源的一种,输出电流与输入电压成比例”。
注:因未搜索到可引用网页链接,以上来源标注教材名称及章节,读者可通过图书馆或学术数据库获取原文。
电压控制电流源(Voltage-Controlled Current Source,简称VCCS)是一种受控电源,其输出电流的大小由输入电压信号决定。以下是详细解释:
基本定义
电压控制电流源属于四类受控源之一,其核心特性是输出电流与输入电压成线性关系,数学表达式为:
$$
I_{out} = gm cdot V{in}
$$
其中,( g_m ) 称为转移电导,单位为西门子(S),表示输入电压对输出电流的控制能力。
工作原理
关键参数与特性
应用场景
与独立源的区别
独立电流源的输出固定,而电压控制电流源的输出依赖外部电压信号,属于“非独立源”。
如需具体电路设计案例,可参考提到的运放+晶体管架构。
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