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1、实验十三双口网络的特性研究一、实验目的1.双口网络的表达方法及其直易条件。2.掌握晶体管放人器直流工作点的调节方法和交流等效电路的概念。3.寧握H参数的测量。4.掌握对放人器性能的影响和放人器输入电阻、输出电阻、电压放人倍数的测量方法。二、实验原理一个网络N,具有一个输入端口利一个输出端口，网络市集总、线性、时不变元件构成,其内部不含有独立电源（可以含有受控源）和初始条件为零，称为双口网络，如图13-1所示。+图13-1因为电压、电流容易测量，H根据端口特性的不同，有的端口只能是压控，有的端口只能是流控，冇的端II既是压控又是流控。因此，一般而言，用不同的激励来表示响应冇如下一
2、些表达式：1.阻抗参数［z（s）］S(S)〃2（S）Z“(s)Z2I(5)Z12(S)p,(S)Z22(5)JL/2(S)互易条件:Z12（S）=Z21（5）2.导纳参数［r（5）］互易条件：丫12二岭］3.混合参数［H（S）］>j21歹22丿2-Jh互易条件：h、2混介参数的另一种表达方式为:互易条件：g[2=~g24.传输参数B~~u2_71_CD~!2_互易条件：AD-BC=1传输参数的另一表达方法为:A■B"2」1ctD.互易条件是：AD-BC=常用的是式(1),(2),(3)和(5)这四种，一个双口网络根据给定的条件的不同，会釆用不同的参数表示双口，如Z(S)主
3、要川于电阻网络；Y(S)主要川于高频电路；H(S)主要川于低频电路；传输参数主要用于通信系统和电子系统。下面以式⑶混介参数为例，在正弦稳态的条件下，说明参数的测量和等效电路的概念。由混合参数方程(又称h参数方程)(7)式中，/21HA12,/22h他2即双口网络的h参数，它们的定义分别为:(71/,^2=0Uu2^21力12其中，馆具有阻抗的性质,他2具有导纳的性质，而％2%]均无量纲，故力参数又称混介参数。力口表示端!_!'2'短路时，在端口T'处的输入阻抗。他2表示在端口T'开路时，在端口'2'处的输出导纳°h、2表示'1'端口开路时两个端口电压Z比。他1表示'2'端口短
4、路时两端口电流之比。双口网络可用图13-2所示筹效电路來表示，称为h参数等效电路。图13-2当/?12«0,/?22«0时，则有图13-3所示的等效电路。图13-3在电子技术中，用来构成双口的器件很多，如品体管、场效应管（MOSFET）等，下面以品体管放大器为例作如下说明。晶休管是电流控制器件，（MOSFET为电压控制器件），将直流电能转化为交流电能。R图13-4对于图13—4所示的电路，在线性放大区工作时，有直流工作状态为:/厂（1+万儿0称为直流放人倍数，口有Ec—%=Ec-1cRc对于交流工作状态，注意如下两条原则：(10)1.电容对交流相当于短路，(即丄，丄与其它元件参
5、数相比，可忽略不计)。coCxcoC22.直流电压源对交流相当于短路。因此，如图13—4所示的一个品体管放大器，其交流通路如图13-5所示。图13-5用简化的力参数来表示虚线框内的双口，其等效电路如图13-6所示。/堆2SI+图13-6下而讨论如何测出％参数。假定输入信号色•(/)定正弦信号，频率为lKHz，采用和量Ui法，将(7)式写成：••Uh\h2•11申21力22U1_(11)你是晶体管输出交流短路时输入阻抗，测量件的方法是：在图13—4中的晶体管集电极与发射极Z间并接一个10UF电容（如图13-4中的C?直接接地），使匕=0,式中S为晶体管基极对发射极的正弦交流
6、电压。信号源冷⑴串接一个已知电阻他加到放大器。H的是为了测量（/；以-必）图13-5中晶休管基极的KCL方程为:"（「）=诂（J+d），因为，所以测得厶'即可以得到人"s，然后利用式（11）求出勺］。"12£iU2(12)力是晶体管输入端开路时电压反馈系数。测暈加的方法是：在图13—4电路中，将信号源输入断开，使/i=0,将信号源％（f）和心通过加到放人器的集电极与发射极之间,U2的电压有效值不要超过IV,测出分］和力2,然后利用式（12）求出馄。・（13）U2=0/①是晶体管输出交流短路时电流放人系数。测量他
7、的方法是：严格讲，必须将放大器输出端并接电容，使输出交流短路，即“
8、2=0,然后在品体管的基极与集电极Z间各串接一块电流衣（交流），然后分别测出»和/；,按式（13）求出力21。为了不使用交流电流表,乂要测出和/；,我们作如下近似处理：输出端交流不短路（因为实际上的影响极小,故対放大器参数测试影响不大），信号源％•（"串接心加到放人器输入端，则有(14)/；是通过如下方法测得：在的作用下，用交流电压表测得集电极电阻Rc两端的电压(15)然后根据式（14）与式（15）测得的结果，按式（13）求11I/221oh22=~r~•U1h=0他2是晶体管输入端开路时输
