电源的定义可根据它是实现电能的产生，还是实现电信号的产生分为两种。一种是把产生电能或储存电能的设备称为电源，例如发电机、蓄电池等均为电源；一种是把产生电信号的设备称为电源，这种电源实际上是信号源，也称信号发生器，例如实验室中所用的正弦波发生器、脉冲信号发生器等就属于此类的电源，这些都是实际电源。电源元件都是从实际电源中抽象得到的电路模型，可分为独立电源（Independent Source）和受制电源（Dependent Source）。理想的独立电源是有源元件，它独立地提供一定的电压或电流，与电路中的其他参量无关。根据它提供的是电压还是电流分为电压源和电流源。理想的非独立电源也是有源元件，但它所提供的电压或电流是受别的电压或电流控制的。由于输出量可以是电压或电流而控制量也可以是电压或电流，因此，共有四种非独立电源：电压控制的电压源、电流控制的电压源、电压控制的电流源和电流控制的电流源。下面分别讨论独立电压源、独立电流源和四种受控源。

1.独立电源

1）理想电压源

用来产生电压的电源称为电压源。理想电压源（Ideal Voltage Source）是从实际电压源中抽象出来的一种理想模型，它的端电压u（t）=uS（t），式中uS（t）为给定的时间函数，称为电压源的激励电压。当uS（t）为恒定值时，这种电源称为恒定电压源或直流电压源，用US表示。理想电压源的电路符号如图1-16所示，其中图1-16（a）、（b）为电压源的一般符号，可用来表示直流电压源，此时uS（t）=US，正、负号表示参考极性，对于已知的直流电压源，常使参考极性与已知极性一致。图1-16（c）为直流电压源的符号，长线段表示高电位端，即正极，短线段表示低电位端，即负极，US为电源的端电压。本书采用图1-16（a）表示电压源的一般符号，用图1-16（c）表示直流电压源的符号。理想电压源的伏安特性曲线是一条不通过原点且与电流轴平行的直线，如图1-17所示。当uS（t）随时间改变时，这条平行于电流轴直线也将随之平移其位置。直流电压源的伏安特性曲线，它不随时间改变。

图1-16　电压源符号

（a）、（b）一般电压源；（c）直流电压源

图1-17　直流电压源的伏安特性曲线

电压源的基本性质

（1）电压源的端电压是定值US或是一定时间函数uS（t），它与流过的电流无关，当电流为零时，其两端仍有电压US或uS（t）；

（2）电压源的电压是由它本身确定的，至于流过它的电流则是任意的。这就是说，流过电压源的电流不是由它本身决定的，而是由与之相连的外电路来决定的。

例1-4　电路如图1-18所示，求流过负载的电流。

解　根据欧姆定律，流过负载的电流为。当RL=∞时，i=0，如图1-18（b）为电压源开路；当RL=0时，i→∞，图1-18（c）为电压源短路。当电压源短路时，通过电压源的电流为无穷大，无穷大电流将损坏电压源，因此电压源不能短路。

图1-18　例1-4图

（a）模型电路；（b）电压源开路；（c）电压源短路

电压源的功率

若电压、电流参考方向关联，如图1-19（a）所示，电压源功率为

此时，电场力做功，电压源吸收功率，电压源充当负载，相当是对电压源充电的情况。若电压、电流参考方向非关联，如图1-19（b）所示，电压源功率为

电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力做功，电源发出功率，起电源作用。

图1-19　电压源的功率

2）理想电流源

用来产生电流的电源称为电流源。理想电流源（Ideal Current Source）也是从实际电流源中抽象出来的一种理想模型，电流源发出的电流i（t）为i（t）=iS（t），式中iS（t）为给定的时间函数，称为电流源的激励电流。当iS（t）为恒定值时，这种电源称为恒定电流源或直流电流源，用IS表示。理想电流源的电路符号如图1-20所示，此为电流源的一般符号，可用来表示直流电流源，此时iS（t）=IS，箭头表示参考方向，对于已知的直流电流源，常使参考方向与真实的方向一致。本书采用图1-20（a）所示符号表示电流源。理想电流源的伏安特性曲线是一条不通过原点且与电压轴平行的直线，如图1-21所示。当iS（t）随时间改变时，这条平行于电压轴直线也将随之平移其位置。直流电流源的伏安特性曲线，它不随时间改变。

图1-20　电流源的符号

图1-21　电流源伏安特性曲线

电流源的基本性质

（1）电流源发出的电流是定值IS，或是一定时间函数IS（t），它与电流源两端的电压无关，当电压为零时，它发出的电流仍是IS或IS（t）；

（2）电流源的电流是由它本身确定的，至于它两端的电压则是任意的。这就是说，两端的电压不是由它本身决定的，而是由与之相连的外电路来决定的。其两端的电压可以有不同的极性，因而电流源既可以对外电路提供能量，也可以从外电路接受能量，具体视电压的极性而定。

电流源的功率：若电压、电流参考方向关联，如图1-22（a）所示，电流源功率为

此时，电场力做功，电流源吸收功率，电流源充当负载，相对是对电流源充电的情况。

若电压、电流参考方向非关联，如图1-22（b）所示，电流源功率为

电流源发出功率，起电源作用。

图1-22　电流源的功率

例1-5　电路如图1-23所示，求负载两端的电压。

图1-23　例1-5图

（a）模型电路；（b）电流源开路；（c）电流源短路

解　根据欧姆定律，负载两端的电压为

u=RLIS

当RL=∞时，u→∞为电流源开路，如图1-23（b）所示；当RL=0时，u=0，为电流源短路，如图1-23（c）所示。因此电流源不能开路。(www.daowen.com)

2.受控电源

1）受控源的概念

受控源（Controlled Source）也称非独立电源（Dependent Source），也是一种理想的电路元件，是由电子器件抽象而来的一种模型。为能清楚认识受控源和独立源的不同，我们可先看两个实例。

实例1　他励直流发电机

他励直流发电机（如图1-24（a））的输出电压即为电机的感应电压，感应电压与电机内的磁场强弱有关，而磁场又是由励磁电流If产生的，因此，发电机的感应电压就是受励磁电流控制，发电机可以看成是一种受电流控制的电压源。在理想情况下，励磁线圈和发电机电枢绕组的电阻均为零，所以，发电机可用图1-24（b）所示的电流控制电压源模型来表示。可见，这种受控电源是一种具有两个端口、且由两条支路组成的元件。支路1是短接的，短路线代表着连到模型外部其他元件的导线，支路2则是一个电压源，其电压大小受支路1电流控制。在非理想情况下，只要考虑励磁线圈的电阻Rf和发电机电枢的内阻R0即可。

图1-24　他励直流发电机模型

（a）实例；（b）模型

实例2 晶体管h参数等效电路

如图1-25（a）所示，以iB，uCE为变量，则uBE=f（iB，uCE），iC=f（iB，uCE）

图1-25　晶体管等效电路

（a）晶体管；（b）等效电路

对上两式求偏微分得

式中，duBE，diC，diB，duCE等微分变量代表了交流分量，故有

ube=hieib+hreuce， ic=hfeib+hoeuce

式中，——短路输入阻抗；

——开路电压反馈系数；

——短路电流放大系数；

——开路输出电导。

所以，晶体管可用图1-25（b）所示电路来等效。

综上所述，电源的电压或电流随电路中另一支路（或元件）的电压或电流的变化而变化，或者说受另一支路（或元件）的电压或电流的控制，这种电源称为受控源。

根据输入端口的控制量是电压还是电流，输出端口是电压还是电流，可将受控源分为电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源等四类：

（1）电压控制电压源（VCVS—Voltage Controlled Voltage Source）

电压控制电压源如图1-26（a）所示，其中u1为控制量，u2为被控制量，为控制系数，称为转移电压比（Transfer VoltageRatio）。

图1-26　受控电源

（a）VCVS；（b）VCCS；（c）CCVS；（d）CCCS

（2）电压控制电流源（VCCS—Voltage Controlled Current Source）

电压控制电流源如图1-26（b）所示，其中u1为控制量，i2为被控制量，为控制系数，称为转移电导（Transfer Conductance）。

（3）电流控制电压源（CCVS—Voltage Controlled VoltageSource）

电流控制电压源如图1-26（c）所示，其中i1为控制量，u2为被控制量，为控制系数，称为转移电阻（Transfer Resistance）。

（4）电流控制电流源（CCCS—Voltage Controlled Current Source）

电流控制电流源如图1-26（d）所示，其中i1为控制量，i2为被控制量，为控制系数，称为转移电流比（Transfer CurrentRatio）。

2）受控源的性质和伏安关系

受控电流源具有电流源的两个基本特性：受控电流源提供定值电流，与受控电流源两端的电压无关；受控电流源的端电压取决于与之相连的外部电路，且可以是任意值。

受控电压源具有电压源的两个基本特性：受控电压源提供定值电压，而与流过受控电压源的电流无关；流过受控电压源的电流取决于与之相连的外部电路，且可以是任意值。

根据受控源的性质，我们可得到受控源的VAR如图1-27所示。其中，图1-27（a）为受控电压源的VAR，图1-27（b）为受控电流源的VAR，x为控制量。若x为控制支路的电压，则图1-27（a）为电压控制的电流源，图1-27（b）为电压控制的电压源。

图1-27　受控电源的伏安关系

（a）受控电压源的VAR；（b）受控电流源的VAR

应当注意的是，VCVS的输出特性和独立电压源的输出特性有类似之处，它们的输出电压都与流过它们的电流无关，但两者有着本质的区别。电压源的电压是独立存在的，不论它是否接入了电路，它的电压总是存在的。受控电压源的电压却不同，它的输出电压是由本身电路中别处的电压或电流按一定的关系“转移”过来的，单独存在时并无电压。受控源有二重性，既有电源性，又有电阻性。

3）受控源吸收的功率

采用关联的参考方向，受控源吸收的功率为

p（t）=u1（t）i1（t）+u2（t）i2（t）

由于四种受控源的控制支路不是开路，就是短路，所以四种受控源的功率为

即可由受控支路来计算受控源的功率。