受控電壓源，電流源到底是怎樣被控制的？

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受控源可以被電壓或者電流控制，那麼控制的原理或者說控制的過程到底是怎麼一回事？課本上只是簡單的電路圖，我無法明白黑盒裡面的東西，可不可以舉一個具體了例子說明一下那？

我們來看下圖：

先看上圖。

圖中左側是輸入電壓Usr，D是穩壓二極體，它產生了穩定的電壓Uw，於是可變電阻Rw的抽頭處的電壓當然也是穩定的。

晶體管基極的電阻Rb很小，甚至可以短接。我們把它略去。

我們令Rw的抽頭處的電壓為Urw，而晶體管基射間的電壓Ube=0.6V，因此晶體管射極電壓為：

Ue=Urw-Ube=Ub-0.6=Usc

這個電壓就是載入在負載上的輸出電壓。

我們發現，當可變電阻Rw被調整後，輸出電壓也隨之調整，但調整後是穩定的。見右側曲線。

這就是受控電壓源。

這種受控電壓源應用在串聯穩壓電源上，還有其它類似功能的電源模塊上。

再看下圖。

我們看到，晶體管Ub的電壓受控於可變電阻Rw。晶體管發射極的電流為：

$I_{e} =frac{U_{b}-U_{be} }{R_{e} } =frac{U_{b}-0.6 }{R_{e} } =I_{c}$

這就是受控的恆流源，它的輸出電流是恆定的，但受控於可變電阻Rw。

我們看下圖：

我們知道，如果沒有晶體管T，也即電阻Re與電容C直接連接，則電容C的充電電流為：

$U_{C} =U_{sr} (1-e^{-frac{t}{R_{e}C } } )$

我們看到表達式中有指數項，故知它的曲線必定是指數，於是當觸發晶體管截止時，電容上的電壓按指數規律上升。

我們在電容C的充電電路中放入恆流源，於是電容電壓就按斜線上升了。在觸發晶體管的控制下，電容上的電壓就成為鋸齒波。它的電壓為：

$U_{C} =frac{1}{C} int_{0}^{t}i_{c}dt= frac{U_{b}-0.6 }{CR_{e} } t$

注意到上式中被積函數其實就是受控電流源的電流，是常數，因此推得右側的結果。這裡的t最小值是0，最大值就是就是觸發晶體管的脈衝周期T。

我們看到，這裡已經不再有指數函數，因此它的輸出波形是鋸齒波。

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受控電壓源和受控電流源的應用極其廣泛，確實需要我們加以關注。

課本此處講的是一種抽象概念，就是說「不管裡面是怎麼實現的，反正我們先當有這麼個東西，從外面看一定滿足這些特性」，然後來研究怎麼利用這個東西，怎麼用這個東西作部件來組裝更複雜的電路。在編程中這叫「介面」（interface），或者「概念」（concept）。

好比說，你在網上購物，有個「介面」或「概念」叫「快遞」。你只需要知道這個東西能按指定時間和指定地點給你把貨送到就夠了，可以各種使用它來滿足你的需求了。至於其內部實現，是飛機，火車，汽車，三輪車，自行車，人力走路，怎麼個組織機構，怎麼個集散層級，怎麼個跟蹤和記錄手段，公司怎麼運作，怎麼招快遞員，怎麼提成，怎麼獎懲條例……都不是你需要關心的，甚至就算你深究起來，每個公司也各有不同，千差萬別。但他們都有一個共同點，就是都能完成給你送貨的任務。雖然可能各家服務的質量不同，比如快慢、費用、可靠性都有差異，但至少你在思考宏觀過程的時候，比如為補充下個月的生活用品而規劃的時候，你知道只要有「快遞」這種事物在，就可以在此基礎上制定足不出戶的計劃，而不用自己去跑商場。

所謂受控源，同樣是這種概念。比如我們隨手就可以想到幾種實現：

1.用普通的晶體管放大電路

2.用一片內部電路很複雜的運放IC

3.用模數轉換器將輸入轉換成數字信號，通過USB介面上傳到電腦，電腦通過程序算出結果，然後再通過USB介面下傳到數模轉換器，變成輸出

4.用輸入信號驅動一個步進電機，電機帶動一個電位器來控制輸出

5.輸入顯示在一個電流表或電壓表上，有個人始終盯著這個表，然後根據比例，用手來扳動另一個操縱桿來控制輸出

以上各種實現的性能有所差異，如響應速度、適用的電流和電壓範圍、精度等。但無論如何，在思考更高層的電路構成時，依然可以把他們都當一樣的東西，歸納出一些共通的原理，這是所謂「科學」。而到了真正實現產品的時候，可能會考察各種實現的性能差異，從中選擇一種最適用的，這是所謂「技術」。課本上講的東西傾向於「科學」領域，等以後真正工作，生產實踐的時候，就要了解「技術」領域的東西。結合在一起，才完成了一件具體的應用任務。

受控源只是一種電路模型，用於描述一些元件，如三極體、場效應管、IGBT之類，你在模電中會學到。

運放實現的受控源如下：

運算放大器與受控源

這是比較正經的實現方法，你所理解的，其實是「測試-輸出」這麼一個略複雜的系統，即AD加控制加DA的實現，這種實現，你需要考慮DA的帶負載能力，以及較大的時延。

由電位器、人實現的，基本就不能看成線性的元件了。

比如場效應晶體管（MOSFET），在柵極施加電壓，通過柵-溝道電容作用到溝道上（就是加了電場把載流子吸引過來或者排斥開），這樣溝道里載流子的數目就變了，溝道的電阻就變了，如果源漏之間有比較大的電壓（MOSFET工作在飽和區），流過溝道的電流就受柵電壓的影響（通過溝道電阻），這就可以是一個（極其垃圾的。。。）壓控電流源（VCCS，Voltage Controlled Current Source）。

再比如晶體管（BJT），工作在前向放大區（forward active）的話，發射區-基區pn結正偏，和一個正偏的二極體差不多，而集電區-基區pn結反偏，所以流過集電區-基區pn結的電流受集電區-基區電壓影響不大。而由於基區較窄，流過集電結的電流主要是經過基區的擴散電流，和發射結的電流一樣受基區載流子濃度和載流子擴散方程制約。所以粗淺地認為，發射區電流，集電區電流以及流入基區的電流（作為發射區，集電區電流之差）是成比例的，受基區-發射區電壓控制。一般電路上會認為集電區電流受基區電流控制，CCCS（Curent-Controlled Current Source）。

然後上面是大電流特性，分析小電流特性的話（就是分析總電流/電壓在靜態工作點附近的增量值），器件模型里會直接出來VCCS和CCCS。

然後VCVS和CCCS的話，粗淺理解，可以讓電流源流出來的電流通過一個定值電阻，對吧。。。（誤。。。

然後上面只是粗淺的器件物理和和不太全面的模擬電路分析。模擬電路里還有其他問題要考慮，比如理想的電壓/電流源還要求輸出不受輸出埠處的電流/電壓影響，所以實際可用的受控源要比這個複雜很多很多很多很多。。。

暫時只想到了這兩個原理，應該還有其他的器件/電路上的受控源的原理。。。

器件物理和模擬電路學得都挺渣的。。。上面也只是粗淺的解釋。。。可能有很多錯誤。。。求輕拍（逃

受控電壓源，首先，要有一個基準電壓源，如穩壓管，得到一個基準電壓,通過戴維南定理，可以用可調電阻搭建任意電壓。然後放大該電壓的驅動能力，利用三極體電壓差0.7V，就可以得到精準的驅動電壓，該電壓受可調電阻控制。

受控電流源，基準電壓加可調電阻得到基準電流，將該電流送到三極體基極上，負載就會出現相應倍數的電流。

裡面的關鍵點是，三極體上的電壓，是可變的。三極體電壓加負載電壓，等於電源電壓。

運放搭的，把運放理解成三極體。

實用的穩壓電源，是負反饋實現，根據負載電壓電流，調節輸出電路。

負反饋

不要管怎麼控制的。把這個受控源的存在當作是一個前提條件。你也可以想像成有個人坐在受控源里根據測量度數實時調整電源的電壓或電流