电路基础与仿真实验 童建华 第09章-二端口网络

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1、第9章二端口网络7/17/20211第9章二端口网络第9章二端口网络9.1二端口网络9.2二端口网络的方程和参数9.3无源二端口网络的等效电路本章小结7/17/20212第9章二端口网络9.1二端口网络二端口网络:指具有一个输入端口与一个输出端口的网络，且端口的流入电流与流出电流相同。（如下图中的输入端口的电流i1，输出端口的电流为i2）7/17/20213第9章二端口网络二端口网络举例：变压器、输电线路、放大器等。二端口网络的条件：流入1、2端的电流等于流出1’、2’端的电流。四端网络：具有四个端钮的网络，可以有各自端钮的电流。（

2、不一定满足上述的端口条件）二端口网络与四端网络的区别：7/17/20214第9章二端口网络9.2二端口网络的方程和参数二端口网络的研究内容：研究二端口网络的输入与输出间的关系。即：研究两个端口的四个电量U1、I1、U2、I2之间的关系。二端口网络方程：在四个电量中，取其中任意两个变量为自变量，即已知量，而其余的两个变量为因变量，即待求量。用两个自变量表示两个因变量的方程称为二端口网络方程。二端口网络的参数：二端口网络方程的系数称为二端口网络的参数。7/17/20215第9章二端口网络方程的种类：6种。在二端网络的四个参量（U1、I1

3、、U2、I2）中，由于自变量和因变量有6种不同的组合方式，因此可以有6组方程来表明二端口网络端口变量间的关系。这里只研究其中常用的4组方程：导纳参数方程。已知量:U1和U2；待求量：I1和I2。阻抗参数方程。已知量:I1和I2；待求量：U1和U2。传输参数方程。已知量:U2和I2；待求量：U1和I1。混合参数方程。已知量:I1和U2；待求量：U1和I2。7/17/20216第9章二端口网络9.2.1导纳参数方程已知量：端口电压待求量：端口电流1.导纳参数方程：导纳参数：方程中的系数（或短路Y参数）7/17/20217第9章二端口网络

4、2.导纳参数方程的推导：（可由叠加定理得到）(即：已知、，求、)。所在支路用理想电压源代替。由替代定理可将、7/17/20218第9章二端口网络其中K1、K2、K3、K4是比例系数。则由叠加原理得电路的响应、为：U1单独作用的等效电路U2单独作用的等效电路根据叠加原理，U1单独作用时，U2为0（输出端短路）;U2单独作用时，U1为0（输入端短路）。见下图。7/17/20219第9章二端口网络其矩阵形式为各元素为导纳，单位是S。则有。Y11、Y12、Y21、Y22取决于电路结构及参数。若令：Y参数方程表明：若已知电路参数及、，则可得、

5、7/17/202110第9章二端口网络称为输出端短路时的转移导纳（S）3.确定Y参数：(短路阻抗参数）在1－1'端加，将2－2'端短路，即有称为输出端短路时的输入导纳（S）代入上式7/17/202111第9章二端口网络称为输入端短路时的输出导纳（S）在2－2'端加，将1－1'端短路，即有称为输入端短路时的转移导纳（S）代入上式7/17/202112第9章二端口网络例9.1求如右图(a)所示二端口网络的Y参数。解：将图（a）端口2-2‘短路，在端口1-1’加电压源，如图（b）所示。再将图（a）所示电路端口1-1’短路，在端口2-2’加

6、电压源，如图（c）所示。7/17/202113第9章二端口网络由图（b）可得:由图（c）可得:在本例题中可看到，Y12=Y21，该二端口网络是互易网络。则则7/17/202114第9章二端口网络9.2.2阻抗参数方程已知量:1.阻抗参数方程：(开路Z参数）待求量：阻抗参数：方程中的系数（或开路Z参数）7/17/202115第9章二端口网络阻抗参数方程的推导：（同样可由叠加定理得到）所在支路用理想电流源代替。由替代定理可将当输出端开路时（i2为0），即i1单独作用时，有：7/17/202116第9章二端口网络可得所以有：可得当输入端开

7、路时（i1为0），即i2单独作用时，有：7/17/202117第9章二端口网络例9.2求如图9.8所示二端口网络的Z参数。解：将端口2-2＇开路，使I2=0，则7/17/202118第9章二端口网络故有再将端口1-1＇开路，使I1=0，则故有7/17/202119第9章二端口网络9.2.3传输参数方程已知量：一个端口的电压和电流（如U2和I2）；待求量：另一个端口的电压和电流（如U1和I1）。传输参数方程：说明：方程中I2前加了一个负号，是便于人们理解，因为既然是“传输”，则I1从输入端口电压的正极流入，I2就应从输出端口电压的正极

8、流出，这和图9.4中标出的参考方向正好相反，所以在I2前标上了负号。7/17/202120第9章二端口网络传输参数：方程中的A、B、C、D称为传输参数或T参数。由传输参数方程可得：传输参数的值：可通过计算或实验得到。7/17/2021