电路分析基础 曾令琴 第10章

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1、第10章二端口网络10.5二端口网络的特性阻抗和传输常数10.2二端口网络的基本方程和参数10.1二端口网络的一般概念10.3二端口网络的输入阻抗、输出阻抗和传输函数10.6二端口网络应用简介10.4线性二端口网络的等效电路本章教学目的及要求本章主要研究端口电流、电压之间的关系，即端口的外特性。本章主要解决的问题是找出表征二端口网络的参数及由这些参数联系着的端口电流、电压方程，并在此基础上分析二端口网络的电路。10.1二端口网络的一般概念学习目标：熟悉二端口网络的判定，了解无源、有源、线性及非线性二端口网络在组成上的不同点。戴

2、维南定理中介绍的二端网络即为一端口网络。显然一端口网络两个端钮上的电流相等，方向相反。I·一端口网络U·+－二端口网络I1·I1·I2·I2·两对端口均满足一端口网络条件的电路称为二端口网络。U1·+－U2·+－二端口网络内部均由线性元件组成，且两个端口处的电压与电流均满足线性关系时，该二端口网络称为线性二端口网络。二端口网络I1·I1·I2·I2·U1·+－U2·+－如果一个二端口网络内部不含有独立源或受控源时，我们称其为无源二端口网络；如果二端口网络内部含有独立源或受控源时，则称其为有源二端口网络。什么是无源线性二端口网络

3、？什么是二端口网络？10.2二端口网络的基本方程和参数学习目标：熟悉表征二端口网络参数的不同形式，能够写出由这些参数联系着的端口电流和电压方程，并在此基础上分析双口网络的电路，熟悉表征二端口网络不同参数之间的关系。实际的二端口网络制做好后一般都要封装起来，无法看到其内部电路的具体结构。因此，分析这类网络时，只能通过两对端子处电压与电流之间的相互关系来表征电路的功能。而这种关系又可以用一些参数来描述，且这些参数只决定于网络本身的结构和内部元件，与外部电路无关。利用这些参数，还可以比较不同网络在传递电能和信号方面的性能，从而评价端

4、口网络的质量。10.2.1阻抗方程和Z参数Z参数方程是一组以端口电流为激励，以两个端口电压为求解对象的无源线性二端口网络的特征方程。Z参数方程的一般形式为：I1·I2·U1·+－U2·+－Z3Z1Z2Z方程中的参数称为Z参数，如果令Z11=Z1+Z3，Z22=Z2+Z3，Z12=Z21=Z3。则二端口网络可表示为：1.Z参数方程显然Z参数具有阻抗的性质。1.Z参数的物理意义Z参数仅与网络的内部结构、元件参数和工作频率有关，而与输入信号的振幅、负载的情况无关。因此，Z参数是用来描述二端口网络本身特性的。Z参数的物理意义可由Z参数

5、方程推导而得。其中Z11是输出端口开路时在输入端口处的输入阻抗，称为开路输入阻抗。Z21称为开路转移阻抗，转移阻抗是一个端口的电压与另一个端口电流之比。同理其中Z22是输入端口开路时在输出端口处的输出阻抗，称为开路输出阻抗。Z21称为开路转移阻抗。由互易定理可证明，输入、输出两端口位置互换时，不会改变由同一激励所产生的响应，因此总有Z12=Z21，所以说一般情况下Z参数中只有3个是独立的。假如无源线性二端口网络是对称的，即Z11=Z22，则输出端口和输入端口互换位置后，各电压与电流均不改变，此时Z参数中仅有两个参数是独立的。1

6、0.2.2导纳方程和Y参数Y参数方程是一组以端口电压为激励，以两个端口电流为求解对象的无源线性二端口网络的特征方程。Y参数方程的一般形式为：Y方程中的参数称为Y参数。Y参数的物理意义同样可由Y参数方程推导而得。1.Y参数方程短路输入导纳。短路转移导纳。同理其中Y22是输入端口短路时在输出端口处的输出导纳，称为短路输出导纳。Y21称为短路转移导纳。同样可以证明，对于无源线性二端口网络而言，总有Y12=Y21，因此Y参数中也只有3个是独立的。如果无源线性二端口网络对称，就有Z11=Z22，这时即使输出端口和输入端口互换位置，各电流

7、与电压也不会改变，此时Y参数中仅有两个是独立的。求图示电路的Z参数。当输出端开路时I1·I2·U1·+－U2·+－14Ω12Ω13Ω当输入端开路时找出输入、输出电压的关系，进而求出开路转移阻抗：10.2.3传输方程和A参数传输方程是已知输出端口电压和电流，求解二端口网络输入电压和电流而建立的方程式，其一般表达形式为：传输方程中的参数称为A参数。A参数的物理意义可由传输方程推导而得。1.传输方程假设两电流方向均为流入端口；若非如此时第2项为正。当二端口网络为无源线性网络时，A11A22-A12A21=1，此时A参数中有3个是独立

8、的，如果网络是对称的，则有：A11=A22，这时A参数中只有两个是独立的。A参数的物理意义如下：A参数建立的方程主要用于研究网络传输问题10.2.4混合方程和h参数混合方程是已知二端口网络输出端口电压和输入端口电流，求解其输入电压和输出电流时，用h参数而建立的方程式，其一般表