电路第十六章-二端口网络

16-2二端口的方程和参数16-4二端口的转移函数16-3二端口的等效电路16二端口网络16-1二端口网络16-5二端口的连接16-6回转器和负阻抗变换器i+-uiN16-1二端口网络+-+-Z+-Y一、一端口网络a.i1=i’1i2=i’2i1-+u1+-i2u2工程实际问题常常要探讨一个网络的两对端钮之间的关系二端口网络1122i’1i’2b.不包含任何独立电源c.零状态二、二端口网络由线性R、L、C及线性受控源组成，在复频域是线性网络16-2二端口的方程和参数电压、电流关系的描述（用相量描述）二端口网络1122i1-+u1+-i2u2Y参数矩阵T参数矩阵Z参数矩阵H参数矩阵二端口网络1122i1-+u1+-i2u21、方程的导出一、Y参数方程(导纳参数矩阵)LTI1122-++-N02、参数的含义（短路导纳参数）LTI1122-+N0端口2-2短路，端口1-1的入端导纳端口2-2短路，正向转移导纳端口1-1短路，反向转移导纳端口1-1短路，端口2-2的入端导纳LTI1122+-N0例1求Y参数。解：

Yb++

Ya

Yc

Yb+

Ya

Yb+

Ya

Yc互易二端口（1）假如二端口网络N0不含线性受控源（互易网络）Y12=Y21(互易条件)（2）假如二端口网络为对称二端口网络Y11=Y223、探讨＝解法一：按参数定义y11=+R1jwL1y21=R–1=y12y22=+R1jwC4、Y参数的确定例1++jwLjwCR1--不含受控源，互易二端口解法二：列写节点电压方程++jwLjwCR1--二、Z参数方程2、参数的含义1、方程的导出LTI1122-++-N0（1）假如二端口网络N0不含线性受控源(互易网络)（2）Y与Z的关系I1y11y12I2y21y22U1U2=U1z11z12U2z21z22I1I2=Z=detYy22

–y12–y21y111Y=detZz22

–z12–z21z1113、探讨z12=z21Y12=Y21(互易条件)LTI1122+-N0LTI1122-+N0RLC例14、Z参数的确定+-RjwLjwC1+-方法一、方法二、u2，i2u1，i1u1，i1u2，i2关于I2前面的“–”参数的含义三、T参数方程（传输参数方程）LTI1122-++-N0双口网络满足互易条件时T参数的特点对称双口网络T参数的特点与Y、Z基本参数的关系detT=AD–BC=z21z21z11z22z21z21z11z22–z12z21–=1A=D探讨：jwLjwL1jwL1jwL1jwL1––Y=T=jwL110i1，u2u1，i2u1，i2i1，u2ub=h11ib+h12ucic=h21ib+h22uc共射极晶体管的输入-输出特性+-+-ibubucic四、H参数方程（混合参数方程）LTI1122-++-N0端口2-2短路，端口1-1的入端阻抗端口2-2短路，正向电流比端口1-1开路，端口2-2的入端导纳端口1-1开路，反向电压比LTI1122I1(S)-+U1(S)+-I2(S)U2(S)N01、参数的含义1、一般状况2、假如二端口网络满足互易条件，即z12=z2116-3二端口的等效电路++--z12z11–z12z22–z12+-++--z12z11–z12z22–z12(z21–z12)一、用Z参数表示的等效电路二、用Y参数表示的等效电路2、假如二端口网络满足互易条件，即Y12=Y211、一般状况-+-+-Y12Y11+Y12Y22+Y12-+-+-Y12(Y21-Y12)Y11+Y12Y22+Y1216-4二端口的转移函数N3N1N2N4电路设计问题电路分析问题16-5二端口的连接1、级联2、串联3、并联TZY1、概念2、参数关系T=T1T2•••Tn一、二端口的级联（链型连接）N2••••••N1Nn+-+-+-NaNbUa1+-Ib1Ua2Ub2Ub1Ia2Ia1Ib2........Ua1Ia1TaUa2-Ia2=....TaTb=Ub2-Ib2..1、概念2、参数关系二、二端口的串联Z=ZA+ZBNANBIA2IA1IB1IB2IA1IA2IB1IB2I1I2+-+-UA1+UB1+-UB2+-UA2+--U1U2................U1U2UA1UA2UB1UB2=+......参数关系Y=YA+YB三、二端口的并联IA2IA1IB1IB2IA1IA2IB1IB2I1I2+-+-U1U2NANB............四、二端口连接的基本思路2、考察两个二端口的连接方式1、时域形式的电路图转换为相应的相量形式的电路图3、依据连接方式，写总参数矩阵(1)对级联：写出各个二端口的T参数矩阵T1、T2(2)对串联：写出各个二端口的Z参数矩阵Z1、Z2，(3)对并联：写出各个二端口的Y参数矩阵Y1、Y2，则T=T1•T2则Z=Z1＋Z2则Y=Y1＋Y2i10gu1i2-g0u2=0g-g0Y=16-6回转器和负阻抗变换器i2i1（回转器）+-u1+-u20–rr0Z=u10-ri1u2r0i2=回转电阻回转电导一、回转器1、电路设计中，实现感性和容性的转换I2I1

+-U1+-U2....从端口1看，u1,i1关系为一等效电感关系，L=r2C.若

r=50k,C=1F则等效电感L=2500H！..........感性回转器不消耗功率(能量)，也不储能，是线性无源元件。回转器是非互易元件。0–rr0Z=2、回转器实际电路举例i1AB

i=0iCR

GFi2

DERRRRRRCibiau1+++iCu2+i2i1（回转器）+-u1+-u2二、负阻抗变换器（NegativeImpedanceConverter，NIC）电流反向型电压反向型NIC1122I1-+U1+-I2U2....U110U2I10-k-I2=....U1-k0U2I101-I2=....T参数1、负阻抗变换器应用电路设计中，实现负阻抗——负R、L、C由电路可知，......Z2

1122I2-+U2+-I1U1Z1NIC....设为电流反向型U110U2I10-k-I2