电路(第十六章12).ppt

第十六章 二端口网络,161 二端口网络,16-2 二端口的方程和参数,16-3 二端口的等效电路,16-5 二端口的联接,16-4 二端口的转移函数,16-6 回转器与负阻抗变换器,第十六章 二端口网络,本章教学重点:,1.熟悉二端口网络的定义;,2.掌握二端口网络的方程和参数及其根据参数得出等效电路;,3.掌握二端口的连接和转移函数;,4.了解回转器和负阻抗变换器的作用及具体电路.,16-1 二端口网络,一. 二端口网络,第十六章 二端口网络,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即:,一端口网络,1 . 端口（port)定义：,在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常碰到二端口网络。,例,端口条件,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。,二端口,2. 二端口网络与四端网络,3. 二端口的两个端口间若有外部连接，则会破坏原二端口的端口条件。,1-1 2-2是二端口,3-3 4-4不是二端口，是四端网络,二. 二端口网络研究的问题,例：,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（对于端口来说为关联参考方向）,应用运算法分析电路时，规定独立初始条件均为零，即不存在附加电源。,分析方法,1. 确定二端口处电压、电流之间的关系，写出参数矩阵。,2. 利用端口参数比较不同的二端口的性能和作用。,3. 对于给定的一种二端口参数矩阵，会求其它的参数矩阵。,4. 对于复杂的二端口，可以看作由若干简单的二端口组成。由各简单的二端口参数推导出复杂的二端口参数。,16-2 二端口的方程和参数,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。,令,称为Y 参数矩阵.,矩阵 形式,方框中无受控源(互易网络)时有Y12=Y21,端口电流 可视为 共同作用产生。,一、 Y 参数和方程,互易网络,由线性R、L、C组成，不含独立源和受控源。,互易定理,对于互易网络，在单一激励下产生响应，当激励和响应互换位置时，其比值保持不变。,Y 短路导纳参数,自导纳 (驱动点导纳),自导纳,转移导纳,转移导纳,例1. 求Y 参数。,解：,互易二端口,对称二端口是指两个端口电气特性上对称。电路结构左右对称的，端口电气特性对称；电路结构不对称的二端口，其电气特性也可能是对称的。这样的二端口也是对称二端口。,若 Ya=Yc,有 Y11=Y22 （电气对称），称为对称二端口。,对称二端口只有两个参数是独立的。,互易,电气对称,例2,解一,求Y参数,解二列结点电压方程,Yb,+,+,Ya,非互易二端口网络（网络内部有受控源）四个独立参数。,对于型网络求Y参数，列结点电压方程较为简单。,二、Z 参数和方程,由Y 参数方程,即：,其中 =Y11Y22 Y12Y21,其矩阵形式为,称为Z参数矩阵,Z参数的实验测定,Z参数又称开路阻抗参数,转移阻抗,出端阻抗,入端阻抗,转移阻抗,互易二端口,对称二端口,则,例,对于T型网络求Z参数，列回路方程较为简单。,三、T 参数 (传输参数) 和方程,(注意负号）,称为T 参数矩阵,其矩阵形式,由(2)得：,将(3)代入(1)得：,T参数亦可由Y参数方 程导出,互易二端口,对称二端口,AD- BC,=1,A= D,T 参数的实验测定,转移导纳,转移 阻抗,则,即,例2 求T参数,四、H 参数和方程,H 参数方程,矩阵形式,H 参数也称为混合参数，常用于晶体管等效电路。,H 参数的实验测定,互易二端口,对称二端口,例,16-3 二端口的等效电路,两个二端口网络等效：是指对外电路而言，端口的电压，电流关系相同。,T型等效电路,型等效电路,1. 互易二端口的等效电路,已知一个二端口其Y参数为,型等效电路的Y参数应与 上述给定的Y参数相同。,型等效电路求法：,求型等效电路,解之得：,T型等效电路求法:,T型等效电路的Z参数 应与给定的Z参数相同,当已知T参数、H参数时，可用同样方法求出等效电路,例：,已知,t=0时闭合k求ic的零状态响应。,解：,比较系数得R1=1, R2=2,三要素,例1.,等效电路为：,2. 一般二端口的等效电路(含受控源二端口),方法1：直接由参数方程得到等效电路。,若已知Y 参数,若已知Z参数,其中,等效电路不唯一,将此方程变换,其中,相当于一互易二端口， 可求出其等效电路,T型等效电路为：,一、 无端接(端口1电源无内阻，端口2无负载),16-4 二端口的转移函数(传递函数),电压转移函数：,同理可以求得其它转移函数：,2 单端接（端口1电源无内阻，端口2接负载）,已知Y参数求,此二端口还有:,此二端口还有:,转移阻抗:,此二端口还有:,电流转移函数:,电压转移函数:, 二端口的连接,、级联,、串联,、并联,、级联（链联）,设,即,T,、串联,、并联, 回转器和负阻抗变换器,、回转器,、回转功能,、负阻抗变换器,、阻抗变换功能,、回转器,或,r 称为回转电阻,g 称为回转电导,其矩阵形式为：,或,有,、回转功能,、负阻抗变换器,（）、电压反向型,（）