Зависимый источник

В теории электрических сетей зависимый источник — это источник напряжения или источник тока , значение которого зависит от напряжения или тока в другом месте сети. ^[1]

Зависимые источники полезны, например, при моделировании поведения усилителей. Биполярный переходной транзистор можно смоделировать как зависимый источник тока, величина которого зависит от величины тока, подаваемого на его управляющую базовую клемму. можно Операционный усилитель описать как источник напряжения, зависящий от дифференциального входного напряжения между его входными клеммами. ^[1] Практические элементы схемы обладают такими свойствами, как предельная мощность, напряжение, ток или частота, что означает, что идеальный источник является лишь приблизительной моделью. Точное моделирование практических устройств требует использования нескольких идеализированных элементов в сочетании.

Классификация

Источник напряжения, управляемый напряжением

Источник тока, управляемый напряжением

Источник тока с управляемым током

Источник напряжения, управляемый по току

Зависимые источники можно классифицировать следующим образом:

Источник напряжения, управляемый напряжением: Источник подает напряжение в соответствии с напряжением зависимого элемента. $V={f_{a}}({v_{x}})$
Источник тока, управляемый напряжением: источник подает ток в соответствии с напряжением зависимого элемента. $I={f_{b}}({v_{x}})$
Источник тока с контролем тока: источник подает ток, соответствующий току зависимого элемента. $I={f_{c}}({i_{x}})$
Источник напряжения, управляемый током: источник подает напряжение в соответствии с током зависимого элемента. $V={f_{d}}({i_{x}})$

Зависимые источники не обязательно являются линейными. Например, переключатели MOSFET можно смоделировать как источник тока, управляемый напряжением, когда $V_{\rm {DS}}>V_{\rm {GS}}-V_{T}$ и $V_{\rm {GS}}>V_{T}$ .

Однако связь между током, протекающим через него, и $V_{\rm {DS}}$ примерно:

I_{\rm {D}}={\frac {\mu _{n}C_{\rm {ox}}}{2}}{\frac {W}{L}}(V_{\rm {GS}}-V_{\rm {th}})^{2}\left(1+\lambda (V_{\rm {DS}}-V_{\rm {DSsat}})\right).

^[2]^[3]

В этом случае ток не является линейным по отношению к $V_{\rm {DS}}$ , а примерно пропорционально квадрату $V_{\rm {DS}}-V_{T}$ .

Что касается случая линейно зависимых источников, то константа пропорциональности между зависимыми и независимыми переменными безразмерна, если они оба являются токами (или обоими напряжениями). Напряжение, управляемое током, имеет коэффициент пропорциональности, выраженный в единицах сопротивления ( Омах ), и эту константу иногда называют «транссопротивлением». Ток, управляемый напряжением, имеет единицы проводимости ( сименсы ) и называется «крутизной». Крутизна – широко используемый параметр для измерения характеристик полевых транзисторов и электронных ламп . ^[1]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с И. Д. Майергойз, Уэс Лоусон. Основная теория электрических цепей: текст на один семестр. Gulf Professional Publishing, 1996. ISBN 0-12-480865-4 , Глава 8 «Зависимые источники и операционные усилители»
^ PR Грей; Пи Джей Херст; С.Х. Льюис; Р.Г. Мейер. §1.5.2 п. 45 . ISBN 0-471-32168-0 .
^ АС Седра; К.С. Смит (2004). Микроэлектронные схемы (Пятое изд.). Нью-Йорк: Оксфорд. п. 552. ИСБН 0-19-514251-9 .

[ML96-1] Jump up to: ^а ^б ^с И. Д. Майергойз, Уэс Лоусон. Основная теория электрических цепей: текст на один семестр. Gulf Professional Publishing, 1996. ISBN 0-12-480865-4 , Глава 8 «Зависимые источники и операционные усилители»

[Gray-Meyer2-2] PR Грей; Пи Джей Херст; С.Х. Льюис; Р.Г. Мейер. §1.5.2 п. 45 . ISBN 0-471-32168-0 .

[Sedra-3] АС Седра; К.С. Смит (2004). Микроэлектронные схемы (Пятое изд.). Нью-Йорк: Оксфорд. п. 552. ИСБН 0-19-514251-9 .

[1]

[2]

[3]