《二端口网络》ppt课件

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1、第5章二端口网络（时间：4次课，8学时）本章介绍二端口网络及其方程，二端口网络的Z、Y、T(A)、H参数矩阵以及参数之间的相互关系，二端口网络的连接和等效。第5章二端口网络5.1二端口网络方程和参数5.2二端口网络连接和等效5.1二端口网络方程和参数一个网络，不论其复杂与否，如果有n个端子可以与外电路连接，则称为n端网络，如图5.1(a)所示。如果有n对端子(即有2n个端子)可以与外电路连接，且满足端口条件(即每一对端子，流入一个端子的电流恒等于流出另一个端子的电流)，则称为n端口网络，如图5.1(b)所示。仅有一个端口

2、的网络称为一端口网络或单端口网络，如图5.1(c)所示。只有两个端口的网络称为二端口网络或双端口网络，如图5.1(d)所示，本章讨论二端口网络。图5.1端口网络框图研究二端口网络具有现实意义，有些比较复杂的网络，其内部结构及元件的特性是无法完全知道的或难以确定的，而该网络的端口电压、电流及相互之间的关系可以通过一些参数表示，这些参数只取决于构成二端口本身的元件及其连接方式。一旦确定二端口的参数后，当一个端口的电压、电流发生变化时，就能较容易得到另一个端口的电压、电流的变化。同时，还可以利用这些参数比较不同的二端口网络在传

3、递电能和信号方面的性能，从而评价其质量。二端口网络内部可以含独立电源、受控电源。对于网络中既无独立电源、又无受控源，只含有线性电阻、电感和电容元件组成的网络称为无源线性二端口网络。本章研究的二端口网络是含有线性电阻、电感、电容和线性受控源的二端口网络，并不包含独立电源。5.1.1二端口网络的Z方程和Z参数图5.2所示为一线性二端口网络，在分析中将按正弦稳态情况考虑，并应用相量法。在输入端口和输出端口的电压和电流分别表示为、、、，并规定电压和电流为关联参考方向。设端口电流和为已知，要求端口电压和，则可以用电流源和分别代替端

4、口电流和，即、，如图5.3所示。应用线性叠加原理，由两个电流源分别作用叠加求得和。图5.2线性二端口网络图5.3线性二端口网络(5-1)式(5-1)称为二端口的Z参数方程，式称为Z参数，这些参数具有阻抗的性质，是与网络内部结构和参数有关而与外部电路无关的一组参数，Z参数可按下述方法计算或由实验测量求得上式还可以写成如下的矩阵形式：其中Z(5-4)称为二端口的Z参数矩阵，也称开路阻抗矩阵。（5-2）Z11是输出端口开路时，输入端口的入端阻抗；Z21是输出端口开路时，输出端口电压对输入端口电流的转移阻抗；Z12是输入端口开路

5、时，输入端口电压对输出端口电流的转移阻抗；Z22是输入端口开路时，输出端口的入端阻抗。例5-1图5.4为电阻网络，求该二端口网络的Z参数矩阵。解：由式(5-2)得Z参数矩阵：图5.4例5-1图5.1.2二端口网络的Y方程和Y参数设两个端口电压和为已知，要求端口电流和，则可以用独立电压源和分别代替端口电压和，即、，如图5.5(a)所示。应用线性叠加原理，由两个电压源分别作用叠加求得电流和，如图5.5(b)、图5.5(c)所示，则有图5.5Y参数方程式(5-5)称为Y参数方程，式中称为Y参数，这些参数具有导纳的性质，是与网络

6、内部结构和参数有关而与外部电路无关的一组参数，Y参数可按下述方法计算或用实验测量求，其矩阵形式为其中(5-8)称为二端口的Y参数矩阵，也称短路导纳矩阵。(5-5)Y11是输出端口短路时，输入端口的入端导纳；Y21是输出端口短路时，输出端口电流对输入端口电压的转移导纳；Y12是输入端口短路时，输入端口电流对输出端口电压的转移导纳；Y22是输入端口短路时，输出端口的入端导纳。对于同一二端口网络，Z参数矩阵和Y参数矩阵的关系互为逆关系，即例5-2求图5.6(a)所示二端口的Y参数矩阵。解：这个端口的结构比较简单，是一个形电路。

7、如图5.6(b)所示，把端口短路，在端口上外加电压，可求得图5.6例5-2图式中前有负号是由指定的电流和电压参考方向造成的。根据定义可求得同样，把端口短路，并在端口上外施电压，则可得到由此可见，例5-3求图5.7所示二端口的Y参数矩阵。解：把端口短路，在端口上外加电压，这时可求得图5.7例5-3图于是，可得同理，把端口短路，即令，这时受控源的电流也等于零，故得可见，在这种情况下。5.1.3二端口网络的T方程和T参数当研究信号从输入端口到输出端口传输的有关问题时，通常以输出端和为自变量，以输入端和为因变量比较方便。由Z参数

8、方程可得(5-9)式中。将上式中的各系数分别用A、B、C、D来表示，则有一般形式上式称为二端口网络的T参数方程，又称为传输参数方程或A参数方程。T参数方程中之所以写成，是因为的参考方向规定为流入网络，而在用T参数方程分析问题时，以流出网络为方便，如图5.8所示。(5-10)图5.8T参数方程T参数方程的矩阵形式为:T