二端口网络电路分析教程ppt课件.ppt

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1、多端网络：具有多个与外电路连接端钮的网络。端口：如果在任一时刻，从多端网络某一端钮流入的电流等于从另一个端钮上流出的电流，这样的一对端钮就称为一个端口。二端口网络：具有两个端口的系统，通常称为二端口网络，或称双口网络。一般网络都有两对这样的端钮，一对称为“输入端口”，另一对称为“输出端口”。电子信号或能量从输入端口进入，经过网络之后，由输出端口输出，这是电子系统、通信系统、自动控制系统、传输和分配系统及其他许多系统中非常重要的结构单元。二端口网络电路分析教程把二端口网络当做一个整体，不研究其内部电路的工作状态，只研究端口电压、电流之间的关系

2、，即端口的外特性。联系这些关系的是一些参数。这些参数只取决于网络本身的元件参数和各元件之间连接的结构形式。一旦求出表征这个二端口网络的参数，就可以确定二端口网络各端口之间电流、电压的关系，进而对二端口网络的传输特性进行分析。如果一个二端口网络的端口处电流与电压满足线性关系，则称该二端口网络为线性二端口网络，否则称为非线性二端口网络。如果一个二端口网络内部不含有独立电源，则称其为无源二端口网络，如图(a)所示；否则称为有源二端口网络，如图(b)所示。本章只介绍无源线性二端口网络，在正弦稳态下对二端口网络进行分析。1二端口网络的一般概念在实际应

3、用过程中，不少电路（如集成电路）在制作完成后就被封装起来，无法看到其具体的结构。在分析这类电路时，只能通过其引线端或端口处电压与电流的相互关系，来表征电路的功能。而这种相互关系，可以用一组参数来表示，这些参数只决定于网络本身的结构和内部元件。一旦表征这个端口网络的参数确定之后，当一个端口的电压和电流发生变化时，利用网络参数，就可以很容易找出另一个端口的电压和电流。利用这些参数，还可以比较不同网络在传递电能和信号方面的性能，从而评价端口网络的质量。2二端口网络的基本方程和参数二端口网络的输入端口和输出端口的电压和电流共有4个，即。在分析二端口

4、网络时，通常已知其中的两个电量，求出另外两个电量。由这4个物理量构成的组合，共有6组关系式，其中4组为常用关系式。由于上式中的系数Z11、Z12、Z21、Z22具有阻抗性质，所以通常称为阻抗方程或Z方程。7.2.1阻抗方程和Z参数在如图所示的无源线性二端口网络中，当以电流源作为激励作用于线性无源二端口网络时，其响应可以分别用的线性组合表示出来，即阻抗方程或Z方程即Z21是输出端口开路时，输出端开路转移阻抗。即Z22是输入端口开路时在输出端口处的输出阻抗，称为开路输出阻抗。当输出端口开路时，即Z11是输出端口开路时，在输入端口处的输入阻抗。同

5、理，当输入端口开路时，即Z12是输入端口开路时，输入端开路转移阻抗。由于Z方程是以端口电流为自变量的伏安关系表达式，因此通常称为流控型VCR，可以写成矩阵形式式中称为二端口网络的阻抗参数矩阵，又称Z参数。Z参数的单位为欧姆（W）。以如图所示电路为例，根据基尔霍夫第二定律，列写出的两个回路电压方程如下其Z参数矩阵为由上述例子可以看出，无源二端口网络的Z参数仅与网络的内部结构、元件参数、工作频率有关，因此，这些参数描述了二端口网络本身的电特性。由于上式中的系数Y11、Y12、Y21、Y22具有导纳性质，因此常称为导纳方程或Y方程。即Y11是输出

6、端口短路时在输入端口处的输入导纳，称为短路输入导纳。2.2导纳方程与Y参数在如图所示的无源线性二端口网络中，当以电压源作为激励作用于线性无源二端口网络时，其响应可以分别用的线性组合表示出来，即当输出端口短路时，即Y21是输出端口短路时，出端短路转移导纳。当输入端口短路时，即Y22是输入端口短路时在输出端口处的输出导纳，称为短路输出导纳。即Y12是输入端口短路时，入端短路转移导纳。当输出端口短路时，称为二端口网络的导纳参数矩阵，又称Y参数。Y参数的单位是西门子（S）。由于上式是以端口电压为自变量的伏安关系表达式，因此通常称为压控型VCR，可以

7、写成矩阵形式式中2.3混合方程与H参数在如图所示的无源线性二端口网络中，若已知二端口网络的输出电压和输入电流，在求解二端口网络的输入电压和输出电流时，用H参数建立信号之间的关系。在图示参考方向下，H参数方程的一般形式为：由于h11具有阻抗量纲，h22具有导纳量纲，h12、h12无量纲，因此上式通常称为二端口网络的混合方程或H方程。主要用于晶体管低频放大电路的分析。由于H方程是以输入端口电流和输出端口电压为自变量的伏安关系表达式，因此通常称为混合型VCR。当输出端口短路时，有当输入端口开路时，有上式称为二端口网络的混合参数矩阵，又称H参数。H

8、方程可以写成矩阵形式式中混合H参数是在已知二端口网络的输出电压和输入电流情况下得到的，或者说是在输出端口施加独立电压源和在输入端口施加独立电流源所得到的，通常称为混合Ⅰ型H参数。