电路 第十六章 二端口网络.doc

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1、第十六章二端口网络16.1基本概念16.1.1二端口网络的端口条件和端口变量1.端口条件：在端口网络的任意端口上，由一端流入的电流必须等于由另一端流出的电流，这叫做双口网络的端口条件；2.端口变量：包括两个端口电压和两个端口电流。16.1.2二端口网络的方程和参数二端口网络的对外电气性能可以用一些参数表示。即以这些参数组成的方程对外电路表示二端口网络的电气性能。在分析二端口的参数时，按正弦稳态情况考虑。本章讨论的二端口是由线性电阻、电感、电容和线性受控源组成，不含任何独立电源。如图16-1所示为一线性二端口。1.Y参数方程用表示（1）方程（

2、2）参数的物理意义。分别把入口和出口短路24由于以上参数是在入口和出口分别短路情况下的参数，所以称为短路参数。对于线性无源网络（指即不包含独立电源，也不包含受控源），，只有三个独立参数，又称互易双口；当时，称为对称双口，只有两个独立参数。1.Z参数方程用表示（1）（2）参数的物理意义。分别把入口和出口开路，对于互易双口，，只有三个独立参数；对于对称双口，，只有两个独立参数。24由于Z参数是把入口、出口分别开路时得到的，所以又称为开路参数。1.T参数方程用表示（1）方程（2）参数的物理意义开路短路对于互易双口，AD—BC=1，只有三个独立参数

3、；对于对称双口，A=D，只有两个独立参数。2.H参数方程用表示（1）方程（2）参数物理意义短路24开路对于互易双口，，只有三个独立参数；对于对称双口，，只有两个独立参数。16.1.3二端口的等效电路如果二端口网络是线性且含有受控源的，由于这种网络一般来说是不可逆的，它有四个独立参数，因而它的等效电路不可能仅由R、L、C元件所组成的网络来表示，因此它必然是不可逆的。下面给出的用Z参数和Y参数表示的含有受控源的二端口网络的等效电路。1.用Z参数，它的基本方程是：或，根据方程组可以画出含有两个受控源的等效电路，如图16-2（a）所示，也可画成含有

4、两个受控源的等效电路，如图16-2（b）所示。241.用Y参数，它的基本方程：或如图16-3（a）是含有两个受控源的等效电路，16-3（b）是含有单个受控源的等效电路，当时，如图16-4（a）（b）就是形和形等效电路。16.1.4单端口等效电路1.从输入端口看等效输入阻抗，如图16-5所示。2.从输入端口看戴维南等效电路，如图16-6所示。2416.1.5二端口的转移函数二端口的转移函数是用拉氏变换形式表示输出电压或电流与输入电压或电流之比。实际上是第十四章网络函数的一种，是在二端口条件下的转移函数，在此不作具体介绍。16.1.6二端口的联

5、结二端口有三种常见的联结方式，即串联、并联、级联。如图16-7所示。在满足端口条件的情况下（在此不介绍端口条件的判别方法）：串联：，并联：，级联：。16.1.7回转器和负阻抗变换器回转器、负阻抗变换器、理想变压器均是二端口理想元件，现将三种元件进行对比，见表16-1。24表16-1回转器、负阻抗变换器、理想变压器三种元件的比较名称回转器负阻抗变换器理想变压器电路符号VAR形式1VAR形式2参数功率特性；不耗能阻抗变换电路阻抗变换公式①②阻抗变换说明电容电感电感电容电阻负电阻正电感负电感正电容负电容阻抗性质不变注①为电流反向型②为电压反向型1

6、6.1.8含二端口网络的电路分析1.列方程组：将端口变量列入方程组（例如结点方程或回路方程等），再补充二端口网络的给定参数方程；2.利用各种等效电路：例如形和形等效电路，戴维南等效电路等。16.2本章重点和难点16.2.1本章重点1.二端口网络的方程和参数学好了这一部分内容，二端口网络的转移函数、等效电路等的求解，就非常容易。2.二端口网络的联结研究二端口网络的联结可以起到两个作用：一是简化电路的分析，二是便于设计和实现一个复杂的二端口。16.2.2本章难点含有二端口网络的问题一般都涉及较多的概念和方法，可以是稳态问题也可是暂态问题，可以是

7、直流问题也可是交流问题，可以是线性问题也可是非线性问题，因此有一定的解题难度。2416．3典型例题例16-1求图16-8所示二端口网络的Y参数矩阵。解题指导：短路导纳参数方程与结点电压方程相似，因此用结点电压法可求出简单电路的Y参数矩阵。解应用结点电压法，则有：其Y参数矩阵为：例16-2求图16-9所示二端口网络的Z参数矩阵。解题指导：开路阻抗参数方程与回路电流方程相似，故采用回路电流法求Z参数矩阵较简单。解应用回路电流法，则有：故其Z参数矩阵为：例16-3求如图16-10（a）所示二端口的Z参数矩阵，其中。24解：Z参数方程为：另解：直接

8、列写参数方程，端口用电压源替代（如图16-10（b）所示），列出回路电流方程为：24由（3）式得：，分别代入（1）和（2），并整理可得Z参数方程为：Z参数矩阵为：例16-4在复频