
【計】 current-controlled voltage source
電流控制電壓源(Current-Controlled Voltage Source,簡稱CCVS)是電路理論中的一種理想有源元件,其輸出電壓的大小和方向由通過另一支路的輸入電流決定。以下是詳細解釋:
輸出電壓 ( v_o ) 與輸入控制電流 ( i_i ) 成正比,關系式為:
$$
v_o = r cdot i_i
$$
其中 ( r ) 為轉移電阻(單位:歐姆,Ω),表征輸入電流對輸出電壓的控制能力。
CCVS用菱形符號表示,内部标注比例系數 ( r ),箭頭方向表示電流控制路徑。
包含兩個輸入端子(檢測電流)和兩個輸出端子(提供受控電壓),是典型的雙端口網絡元件。
元件類型 | 控制量 | 輸出量 | 數學關系 |
---|---|---|---|
電流控制電壓源 (CCVS) | 電流 ( i_i ) | 電壓 ( v_o ) | ( v_o = r cdot i_i ) |
電壓控制電壓源 (VCVS) | 電壓 ( v_i ) | 電壓 ( v_o ) | ( v_o = mu cdot v_i ) |
電流控制電流源 (CCCS) | 電流 ( i_i ) | 電流 ( i_o ) | ( i_o = beta cdot i_i ) |
用于構建放大器、濾波器等電路的等效模型,例如運算放大器的跨阻放大器(Transimpedance Amplifier)階段。
光電二極管等電流輸出型傳感器的信號轉換,将微安級電流轉換為可測電壓。
在自動控制系統中實現電流反饋至電壓信號的轉換。
《電路基礎》(Fundamentals of Electric Circuits),Charles K. Alexander 等著,定義理想受控源特性。
IEEE 标準詞典(IEEE Std 100),對受控源的分類及符號規範。
美國國家儀器(NI)技術文檔,關于跨阻放大器的設計與CCVS的關聯性。
取值範圍從幾歐姆(小信號處理)至兆歐姆(高精度傳感),例如光電檢測電路中 ( r = 10 , Omega ) 可将 1μA 電流轉換為 1V 電壓。
實際CCVS受限于元件帶寬,高頻時需考慮寄生電容影響。
注:正文引用的來源編號對應以下真實資料:
電流控制電壓源(Current-Controlled Voltage Source, CCVS)是一種受控電源,其輸出電壓的大小和方向由電路中另一支路的電流控制。以下是詳細解釋:
電流控制電壓源的輸出電壓完全取決于外部電路中某支路的電流值。例如,若控制電流為( Ic ),則輸出電壓可表示為: $$ V{out} = k cdot I_c $$ 其中( k )為比例系數(單位為歐姆Ω),體現了電流到電壓的轉換關系。
在複雜電路中,電流控制電壓源常用于實現反饋控制。例如,通過監測負載電流的變化,動态調整輸出電壓以維持系統穩定(如電源穩壓、電機調速等)。
電流控制電壓源通過外部電流信號調控輸出電壓,廣泛應用于自動化控制和信號轉換領域。其核心特性是輸出與電流的線性依賴關系,需結合具體電路設計選擇合適的比例系數( k )。
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