二端口网络ppt课件.ppt

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1、第十六章二端口网络16-1二端口网络本章主要内容：介绍二端口（网络）及其方程包括：二端口的Y、Z、T(A)、H等参数矩阵；二端口转移函数、T型和型等效电路；回转器、负阻抗变换器(a)(c)(b)(d)图(a),(b),(c)所示的电路可以表示为图(d)所示的二端口网络的形式。端口处电流、电压关系可通过相关参数表示。116-2二端口的方程和参数注意：本章涉及的二端口由线性电阻、电感（包括耦合电感）、电容、线性受控电源组成，不包括任何独立电源下面以图示线性二端口分析端口电流与电压的关系。(16-1

2、)2(16-1)矩阵形式：称为二端口的Y参数矩阵（短路导纳矩阵）显然Y参数：由互易定理可证：Y12=Y2134例：16-1求图示(a)电路二端口的Y参数。(a)(b)若Ya=Yc，称为对称二端口5对于线性无源二端口，一般有Y12=Y21，所以只要3个独立的参数就可以表征其特性。对于线性无源对称二端口，一般有Y12=Y21且Y11=Y22所以只要2个独立的Y参数。(16-1)若二端口的电流已知，将上式变换得到：(16-2)矩阵形式：6称为二端口的Z参数矩阵（开路阻抗矩阵）显然Z参数：矩阵形式：78

3、对于线性无源二端口，一般有Z12=Z21，所以只要3个独立的参数就可以表征其特性。对于线性无源对称二端口，一般有Z12=Z21且Z11=Z22所以只要2个独立的Z参数。开路阻抗矩阵Z与短路导纳矩阵Y有如下关系：而Y*中的元素Yij为Y中元素yij的代数余子式所以，如果一个二端口的Y参数已经确定，则它的Z参数也确定9例：16-2求图示二端口的Y参数。10在有些工程问题中，希望找出一个端口的电流、电压与另一端口电流、电压之间的直接关系。(16-1)将上式变换整理：(16-4)可写为以下形式：其中：

4、11(16-4)由此式可知：其中：A是两个电压的比值，量纲为1；B是短路转移阻抗；C是开路转移导纳；D是两个电流的比值，量纲为1。同样可以推得，对于线性无源二端口，上述4个参数中只有3是独立的，有AD-BC=Y12/Y21=1而对称的无源二端口，只有2个参数是独立的，有AD-BC=Y12/Y21=1及A=D12(16-4)由：矩阵形式：称为T参数矩阵13另一套混合参数或H参数方程(16-6)其中：14矩阵形式：称为H参数矩阵同样，对于线性无源二端口，上述4个参数中只有3是独立的，有H21=-H1

5、2，而对称的无源二端口，只有2个参数是独立的，有H21=-H12，及H11H21-H12H21=115例如对于图示电路，其H参数为：16各参数之间的相互转换关系表16-11716-3二端口的等效电路由戴维宁定理可知，任何一个复杂的线性无源一端口都可以用一个等效电阻表征其外部特性。任何一个线性无源二端口也可以找到一个具有用3个阻抗（或导纳）组成的简单而端口等效。由3个阻抗组成的二端口的等效电路有T型结构或型结构(a)T型(b)型18对于T型电路：16-7(16-2)比较Z参数网络方程(16-2

6、)可写为：16-8所以有：Z1=Z11-Z12，Z2=Z12，Z3=Z22-Z12(16-10)19同样，对于等效型电路(16-1)有：Y1=Y11+Y12，Y2=-Y12=-Y21，Y3=Y22+Y12(16-10)比较Y参数网络方程对于其它给定的二端口，可利用表16-1转换为Z参数或Y参数，然后再化为T型或型等效电路2016-4二端口的转移函数二端口的转移函数——用拉氏变换形式表示的输出与输入之比无端接的二端口——二端口没有外接负载及输入激励无内阻抗双端接的二端口——输出端接有负载，输入

7、端接有含有内阻的电源激励无端接的二端口的转移函数：1、电压转移函数：(16-2)(16-1)令(16-2)及(16-1)中的I2(s)=0得电压转移函数：21同理：令(16-2)及(16-1)中的U2(s)=02、电流转移函数：得电流转移函数：令((16-1)中的U2(s)=03、转移导纳：令((16-2)中的I2(s)=04、转移阻抗：显然，转移函数可以用Y参数或Z参数表示，也可以用T(A)参数或H参数表示2216-5二端口的连接复杂的二端口可以看成是若干简单的二端口按不同的方式连接而成三种主

8、要的连接方式：级联（链联）、串联、并联级联串联并联23级联对于两个级联的二端口P1、P2，设其T参数分别为：24串联并联对于两个并联的二端口P1、P2，设其Y参数分别为：对于两个串联的二端口P1、P2，其Z参数为：2516-6回转器和负阻抗变换器一、回转器——是一种线性非互易多端元件对于理想回转器，有如下关系：u1=-ri2u2=ri1i1=gu2i2=-gu1或其中，r、g分别具有电阻和电导的量纲，并分别称为回转电阻和回转电导(1)(2)对应(1)、(2)的矩阵形式为：和Z参数矩阵Y参数矩阵电