电路课件_第十六章 二端口网络.ppt

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1、第十六章二端口网络1.二端口的参数和方程内容2.二端口的等效电路3.二端口的联接重点116-1二端口网络一、二端口的定义1.端口(port)端口由一对端钮构成，且满足如下端口条件：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。N+u1i1i12.二端口（two-port)当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。N+u1i1i1i2i2+u2三极管变压器n:12二、二端口参数用二端口概念分析电路时，仅对二端口处的电流、电压之间的关系感兴趣，这种相互关系可以通过一些参数表示，而这些参数只决定于构成二端口本身的元件及它们的连接方式。一旦确定

2、表征这个二端口的参数后，当一个端口的电压、电流发生变化，要找出另外一个端口上的电压、电流就比较容易了。一个任意复杂的二端口，还可以看作由若干个简单的二端口组成，根据它们的关系就可以直接求出复杂二端口的参数，从而找出复杂二端口的电压与电流关系，而不再涉及原来复杂电路内部的任何计算。316-2二端口的方程和参数约定1.讨论范围线性R、L、C、M与线性受控源不含独立源2.参考方向如图线性RLCM受控源i1i2i2i1u1+–u2+–4端口物理量4个i1u1i2u2端口电压电流有六种不同的方程来表示，即可用六套参数描述二端口网络。线性RLCM受控源i1i2i2i1u1+

3、–u2+–5一.Y参数和方程采用相量形式(正弦稳态)。设两个端口电压已知，可以用替代定理将两个端口看作外施独立电压源，则端口电流可视为这些电压源的叠加作用产生。N++即：Y参数方程1.Y参数方程6写成矩阵形式为：Y参数值由内部参数及连接关系决定。Y参数矩阵.2.Y参数的物理意义及计算输入导纳转移导纳N+7转移导纳输入导纳N+Y→短路导纳参数8Yb++YaYc例1解1求Y参数。解2直接列方程求解9例2解求Y参数。直接列方程求解jL++R10上例中有互易二端口四个参数中只有三个是独立的。3.互易二端口(满足互易定理)无源:Yb++YaYc11电

4、路结构左右对称的一般为对称二端口。上例中，Ya=Yc=Y时，Y11=Y22=Y+Yb对称二端口只有两个参数是独立的。4.对称二端口对称二端口Yb++YY对称二端口是指两个端口电气特性上对称。结构不对称的二端口，其电气特性可能是对称的，这样的二端口也是对称二端口。1236315++例3解求Y参数。为互易对称两端口13二.Z参数和方程N++设两个端口电流已知，可以用替代定理和叠加定理，则端口电压可视为这些电流源的叠加作用产生。即：Z参数方程1.Z参数方程其矩阵形式为Z参数矩阵14也可由Y参数方程即：得到Z参数方程。其中:=Y11Y22–Y12Y2

5、1152.Z参数的物理意义及计算Z参数又称开路阻抗参数转移阻抗输入阻抗输入阻抗转移阻抗N++16互易二端口满足:对称二端口满足:并非所有的二端口均有Z、Y参数。3.互易性和对称性注Z++不存在17n:1++Z++不存在均不存在18例1Zb++ZaZc求Z参数解法1解法2列KVL方程：19例2求Z、Y参数解jL1++R1R2jL2**jM20三.T参数和方程定义：N++T参数也称为传输参数T参数矩阵注意符号1.T参数和方程212.T参数的物理意义及计算N++开路参数短路参数转移导纳转移阻抗转移电压比转移电流比22由(2)得：将

6、(3)代入(1)得：Y参数方程3.互易性和对称性其中23互易二端口：对称二端口:24例n:1i1i2++u1u2即25四.H参数和方程H参数也称为混合参数，常用于晶体管等效电路。1.H参数和方程矩阵形式:N++262.H参数的物理意义及计算开路参数电压转移比入端导纳短路参数输入阻抗电流转移比27例++R1R2晶体管的小信号工作条件下的简化等效电路：2816-3二端口的等效电路一个无源二端口网络可以用一个简单的二端口等效模型来代替，要注意的是：（1）等效条件：等效模型的方程与原二端口网络的方程相同；（2）根据不同的网络参数和方程可以得到结构完全不同的等

7、效电路；（3）等效目的是为了分析方便。29一.Z参数表示的等效电路N++方法一、直接由参数方程得到等效电路。++Z22++Z1130+方法2：采用等效变换的方法。++Z11－Z12如果网络是互易的，上图变为T型等效电路。31二.Y参数表示的等效电路方法一、直接由参数方程得到等效电路。++Y11Y2232方法2：采用等效变换的方法。－Y12+Y11＋Y12+Y22+Y12如果网络是互易的，上图变为型等效电路。33例绘出给定的Y参数的任意一种二端口等效电路。解由矩阵可知：二端口是互易的。故可用无源型二端口网络作为等效电路。Yb++Y

8、aYc3416-4二端口