独立和依赖的模拟电压源问题

即使我有信心与理解电压和电流,在早些年,我仍会遇到情况我电源只是没有按照预定的计划或工作正常。如果你学习更多关于独立和依赖的电压,允许我分享一些我的学习时刻你可能有更少的摸索。

有一个不成文的规则,对电压和电流源电路分析,和它不成为明显的,直到你开始使用真正的电压/电流源。当我第一次开始试验电源类,我很快意识到电力供应并不总是提供一个固定的电压和电流。

即使电路模拟仍然遵循不成文的规则,输出从源永远不会改变。因为这种情况下,最好的方法是什么解决独立和依赖电路模拟电压源的问题?

独立与依赖的电压源

一个独立电压源(有时被称为一个理想电压源),总输出恒定电压,无论发生了什么其他电路。同样的概念也适用于一个独立的电流源,在当前的输出总是相同的值,不管其他电路的电压降。

电压源都是理想的电压源。实际上他们不输出额定电压,他们输出的值取决于负载连接到源。

一个例子:一个电池和一个电阻

考虑一个电池为例。电池是为了输出一个恒定电压根据化学电池的电化学势区别在每个终端。终端是导体,但他们有一些阻力,因此一些电压下降。如果你将电池连接到负载电阻远高于终端电阻,电路中总电流会很小。跨终端的电压下降也将非常小,因此被负载电阻的电压将会非常接近上市的电池电压值。在这种情况下,实际达到的电压电路仍然几乎不变,和电池的行为就像一个独立的电压源。

现在让我们想一下发生了什么在这个电池/电阻电路连接电阻类似于或小于终端电阻的值。在这种情况下,一个重要的终端电压将下降。如果你与万用表测量电压负载电阻,电压,实际上是被负载电阻远小于电池上市价值。

这为什么会发生?什么使实际达到的电压电路改变?在电池的情况下,这是因为不同的负载和终端阻抗值。电池的另一个限制,他们只能以一定速度放电。根据欧姆定律,如果你接近零电阻的导体连接在两个终端的电源,然后输出电流方法应无穷。这不会发生在现实。

实验室电源

所有电池的最大放电率,这意味着输出电流不能超过某个值,即使电池短路导体。在一个电池,这取决于用于供电的电化学反应,细胞的几何,和其他因素。这种限制输出电流和电压,达到电路并不限于电池;同样的限制也适用于任何电源,应该说明为什么真正的权力来源实际上是理想的来源。

建模的独立和依赖的电压源的问题

任何相关的电压源的输出取决于电路中的电子行为在其他位置。如果你检查一些简单的电压源的行为方式,你很快就会发现电压源只出现在某些条件独立。建模时的行为电源使用香料模拟器或活性成分设计,如不受管制的电力供应,开关式稳压器放大器电路,你很快就会发现电路的输出取决于输入电压,因此它被称为电压源的依赖。

建模相关源的输出需要使用一个独立源作为输入。如果你想生产最准确的结果,那么这个独立源应该建模为一个理想的源指定的终端电阻。有两种不同的电路模型建模的理想来源。

等效发电机模型是用于一个独立电压源和诺顿模型用于一个独立的电流源。终端电阻的戴维南电路放置在系列和非常小(通常几欧姆),和终端电阻器诺顿电路放置在并行和非常大(通常莫姆水平)。

的目标建模相关的电流源的设计是创建一个图显示了输出电压与输入电压。纯粹的线性相关的电压源,输出应该是输入电压的线性函数。你可以通过不同的输入电压扫描从独立源和模型的输出源使用典型电路分析技术的依赖。你可以确定正确的函数,它描述了从依赖源输出电压的输入电压。

双直流电源电压源的依赖程度的一个例子

请注意,上述讨论适用于直流电压源。使用交流电压源时,您需要考虑输出的阻抗。理想情况下,输出阻抗频谱将平在一个大范围的频率,这通常是可调的交流电源。

在一个独立和电路模型电压源的依赖问题,您可以指定不同的独立源输出阻抗值。当设计一个独立的交流源,您会想要检查函数定义输出电压如何变化作为频率的函数。好相关的交流电源,输出电压频率函数应该表现出非常小的变化。

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