
【計】 voltage-controlled voltage source
電壓控制電壓源(Voltage-Controlled Voltage Source, VCVS)是一種理想電路元件,其輸出電壓的大小和極性完全由電路中另一處的控制電壓決定,而與流經自身的電流無關。以下是詳細解釋:
數學關系
輸出電壓 ( u_o ) 與控制電壓 ( u_i ) 滿足線性關系:
$$ u_o = mu cdot u_i $$
其中 ( mu )(無量綱)為電壓放大系數,表征控制電壓到輸出電壓的增益。
四象限特性
VCVS的輸出電壓-電流曲線可覆蓋所有四個象限,意味着其既可輸出能量(作為電源),也可吸收能量(作為負載),具體取決于外部電路連接方式。
輸出電阻為零(輸出電壓不受負載影響),輸入電阻無限大(不汲取控制端電流)。
工程中常通過運算放大器實現近似VCVS,例如同相放大器電路(見右圖)。實際器件會受帶寬、壓擺率等非理想因素限制。
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電壓控制電壓源 | Voltage-Controlled Voltage Source |
受控源 | Controlled Source |
控制端口 | Controlling Port |
輸出端口 | Output Port |
電壓增益 | Voltage Gain |
參考來源:
電壓控制電壓源(Voltage-Controlled Voltage Source,簡稱VCVS)是電子電路中的一種受控源,其輸出電壓由輸入端的電壓信號控制。以下是詳細解釋:
VCVS屬于四端器件(雙口元件),包含一對輸入端((U_1, I_1))和一對輸出端((U_2, I_2))。其核心特性是輸出端電壓與輸入端電壓成比例關系,即: $$ U_2 = mu cdot U_1 $$ 其中,(mu) 為電壓放大系數(無量綱)。
VCVS廣泛用于需要電壓信號放大的場景,例如:
VCVS是四種受控源之一,其餘三種為:
VCVS通過輸入電壓精确控制輸出電壓,是模拟電路設計的核心元件之一。其理想模型簡化了分析,而實際應用中需結合内阻等參數優化性能。
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