电路分析基础 第三版 沈元隆 刘陈 第十一章

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1、电路分析基础沈元隆刘陈第十一章第11章二端口网络11.1二端口网络11.2二端口网络的方程与参数11.3二端口网络的等效电路11.4二端口网络的特性阻抗11.5二端口网络的连接11.6阻抗变换器习题11.1二端口网络具有多个端子与外电路连接的网络（或元件），称为多端网络（或多端元件）。在这些端子中，若在任一时刻，从某一端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，这样一对端子，称为一个端口。二端网络的两个端子就满足上述端口条件，故称二端网络为单口网络。假若四端网络的两对端子分别均满足端口条件，称这类四端网络为二端口网络，也称双口网络

2、。单口网络只有一个端口电压和一个端口电流。无源单口网络，其端口特性可用联系u-i关系的一个方程来描述。二端口网络则有两个端口电压u1、u2和两个端口电流i1、i2。其端口特性可用其中任意两个变量列写的两个方程来描述，显然，共有六种不同的表达形式。通常，只讨论不含独立电源、初始储能为零的线性二端口网络，现分别介绍它们的表达式。本章仅讨论实际应用较多的四种参数：Z参数、Y参数、H参数和A参数。并注意与第九章9.1(次级不是开路就是短路)的不同。11.2二端口网络的方程与参数11.2.1Z参数若将二端口网络的端口电流作为自变量，则可

3、建立如下方程：其中，称为二端口网络的Z参数。四个参数的计算方法如下：为输出端口开路时的输入阻抗。为输入端口开路时的转移阻抗。为输出端口开路时的转移阻抗。为输入端口开路时的输出阻抗。由于Z参数均具有阻抗量纲，且又是在输入或输出端口开路时确定，因此Z参数又称为开路阻抗参数。若将二端口网络的端口电压作为自变量，则可建立如下方程：11.2.2Y参数其中,为输出端口短路时的输入导纳。称为二端口网络的Y参数。四个参数的计算方法如下：为输出端口短路时的转移导纳。为输入端口短路时的转移导纳。为输入端口短路时的输出导纳。由于Y参数均具有导纳量纲

4、，且又是在输入或输出端口短路时确定，因此Y参数又称为短路导纳参数。11.2.3H参数若将二端口网络的作为自变量，则可建立如下方程：其中,为输出端口短路时的输入阻抗。它具有阻抗量纲。称为二端口网络的H参数。四个参数的计算方法如下：为输入端口开路时的反向转移电压比。无量纲。为输出端口短路时的正向转移电流比。无量纲。为输入端口开路时的输出导纳。具有导纳量纲。由于H参数中，参数有各种量纲，因此H参数又称为混合参数。11.2.4A参数若将二端口网络的作为自变量，则可建立如下方程：其中，四个参数的计算方法如下：为输出端口开路时的反向转移电

5、压比。无量纲。称为二端口网络的A参数。为输出端口短路时的反向转移阻抗。它具有阻抗量纲。为输出端口开路时的正向转移导纳。它具有导纳量纲。为输出端口短路时的反向转移电流比。无量纲。A参数也属于混合参数，但工程上常称A参数为(正向)传输参数。相应的参数用矩阵形式表示为：当然，还应该要两种参数，它们是：另一种混合参数。G参数；和(反向)传输参数B参数。11.2.5各种参数的相互转换二端口网络的各种参数是从各种不同的角度得到的，是对于同一个二端口网络外部特性的描述。因此，各种参数之间必然存在内在的联系，只要参数存在，可以从一种参数转换成

6、另一种参数。书上表11.1列出了上述四种参数之间的转换关系。可供参阅。有关每一种参数特点的讨论：1.对于任意二端口网络可以用四个参数来描述；2.对于无源(无受控源)二端口网络，由互易定理可知：互阻抗、互导纳相等，即由表11.1可得：可见，无源二端口网络只有三个参数是独立的。3.对于既无源又对称的二端口网络，由于输入端口和输出端口的阻抗或导纳相等，故四个参数中只有两个是独立的。下面说明已知双口网络，求双口网络参数的方法：1.直接应用定义来做；2.列写网络方程(节点方程、网孔方程)来做。但要注意：1.参数转换是有条件的；2.并不是

7、所有二端口网络六种参数都存在。11.3二端口网络的等效电路等效电路法是电路分析的主要方法,从前面的知识可知：任意无源线性单口网络其外部特性都可以用一个等效阻抗或等效导纳来表征；同样地，我们已经知道，任意无源线性二端口网络其外部特性都可以用三个参数来确定。那么，只要能找到由三个阻抗或导纳组成简单的二端口网络，如果其网络参数与原二端口网络的参数相同，则就说明这两个二端口网络的外部特性相同，即它们相互等效。二端口网络常见的最简单结构为T形和形两种形式。Z参数和Y参数都可由含两个受控源构成的等效电路；也可以由含一个受控源等效电路。的

8、等效电路。对于无源线性二端口网络，可相应地最简单结构为T形或形等效电路。含两个受控源构成的H参数等效电路用于描述晶体三极管，此电路的优点是参数便于测量，物理意义明确。11.4二端口网络的特性阻抗二端口网络常用于能量或信号的传输，为了使负载阻抗能获得尽可能大的功率，需要输入、