现电ch5-1234.ppt

第五章双口网络分析 第一节网络函数 网络函数定义 注 1 响应与激励可以是电压或电流 2 响应与激励的位置响应与激励在同一端对 策动点函数响应与激励在不同端对 传递函数 3 零点 使网络函数为0的频率点极点 使网络函数为 的频率点 一 策动点函数 定义 响应与激励在同一对端子的网络函数 策动点阻抗 策动点导纳 注 1 网络中无独立源 2 网络中元件无初始值 二 传递函数 定义 响应与激励不在同一对端子的网络函数 转移阻抗 电流增益 转移电流比 电压增益 转移电压比 转移导纳 第二节双口网络函数 双口网络名词解释 输入口 11 端口 通常接等效电源 输出口 22 端口 通常接等效负载 端口变量 V1I1V2I2 注 满足I1 I1 I2 I2 常见的双口网络分类 根据几何形状 型 T型 型 X 格 型 桥T型 根据对称性 对称 不对称型 关于中心纵轴左右对称 平衡 不平衡型 关于中心横轴上下对称 常用网络举例 双口网络参数方程 一 Y参数与Y参数方程 1 Y参数方程定义 2 Y参数矩阵 Y参数的求法 例 求Y 解 例 求Y 解 讨论 1 Y参数的物理意义 2端口短路时1端口的短路输入导纳 2端口短路时1端口的短路转移导纳 1端口短路时2端口的短路转移导纳 1端口短路时2端口的短路输入导纳 2 Y参数的特点 a 对无源 互易 网络 只有三个独立参数 b 对无源对称网络 只有两个独立参数 Y参数又被称为短路导纳参数 Y参数是描述网络自身特性的 是网络的固有参数 与外电路无关 二 Z参数与Z参数方程 1 Z参数方程定义 2 Z参数矩阵 Z参数矩阵 3 Z参数的求法 讨论 1 Z参数的物理意义 2端口开路时1端口的开路输入阻抗 2端口开路时1端口的开路转移阻抗 1端口开路时2端口的开路转移阻抗 1端口开路时2端口的开路输入阻抗 2 Z参数的特点 a 对无源 互易 网络 只有三个独立参数 b 对无源对称网络 只有两个独立参数 Z参数又被称为开路阻抗参数 Z参数是描述网络自身特性的 是网络的固有参数 与外电路无关 三 T参数与T参数方程 传输参数 1 T参数方程定义 2 T参数矩阵 传输方程 3 T参数的求法 讨论 1 T参数的物理意义 2端口开路时正向开路电压增益倒数 2端口开路时1端口的开路转移导纳 2端口短路时1端口的短路转移阻抗 2端口短路时正向短路电流增益倒数 2 T参数的特点 a 互易网络 只有三个独立参数 b 互易对称网络 只有两个独立参数 所以T参数被称为传输参数 T参数是描述网络自身特性的 是网络的固有参数 与外电路无关 三 反向T参数与T参数方程 1 反向T参数方程定义 第三节双口网络的连接 问题的提出 连接分类 并联 串联 级联等 一 并联 特性关系 Y参数 特点 两网络并联 Y参数矩阵相加 例 例 二 串联 特性关系 Z参数 特点 两网络串联 Z参数矩阵相加 例 三 级联 链接 特性关系 T参数 特点 两网络级联 T参数矩阵顺序相乘 解 第四节特性参数及波参数理论 网络特性描述工具 网络参数Y Z T 特性参数特性阻抗传输常数 特性阻抗反映网络的匹配情况 传输常数反映信号的传输特性 一 双口网络的特性阻抗 1 输入阻抗 由反向T参数可得 讨论 特殊情况下的输入阻抗 22 短路 ZL 0 11 短路 Zs 0 22 开路 ZL 11 开路 Zs 说明 当网络对称时A D 2 特性阻抗 定义 能使网络两端同时达到影像的那一对输入阻抗 例 讨论 特性阻抗的求法 当ZL Zc2时Zsr1 Zc1当Zs Zc1时Zsr2 Zc2 例 求特性阻抗 对称网络Zc1 Zc2 二 双口网络的传输常数 定义 在输出口阻抗匹配时 输入口复数视在功率与输出口复数视在功率之比的自然对数的一半 a 固有衰减 最小衰减 单位 奈培 Np b 固有相移 最小相移 单位 弧度 rad 讨论 1 传输常数的其他形式 2 当网络对称时 Zc1 Zc2 注意条件 a V I 幅度衰减b V I 相位变化 3 固有衰减的不同单位 4 dB与Np的换算关系 1Np 8 686dB1dB 0 115Np 5 传输常数与T参数的关系 传输常数是网络的固有参数 6 传输常数与Z0 Z 的关系 与信号传输方向无关 7 由特性参数Zc1 Zc2及 表示的传输方程 及 当网络对称时 传输方程 注意 8 匹配链接时的特性参数 总网络的特性阻抗 输入端的特性阻抗为第一个子网络输入端的特性阻抗 输出端的特性阻抗为最后一个子网络输出端的特性阻抗 匹配链接 连接处左右两侧Zc相等 Zc2 Zc3 总网络的传输常数 为各子网络传输常数之和 Zc2 Zc3 小结 例 证当时 特性阻抗为Z1 并求 解 当终端接Z1时 电桥平衡 24间无电流 可视为开路或短路 当视为开路时 由此可知Zc1 Zc2 Z1 例 已知Zc1 4 Zc2 3 4 777dB求 1 当ZL 3 V1 1V时 I1 V2 I2 2 当ZL V1 1V时 V2 3 当ZL 0 V1 1V时 I2 解 1 ZL 3 Zc2 负载匹配 2 当ZL I2 0 4 777dB 0 55Np代入传输方程2 3 当ZL 0 V2 0 代入传输方程2 例 求Zc1 Zc2 I1 V2 解 划分基本节 因为各基本节匹配链接 传输线的波参数 电路几何尺寸可与传输信号波长相比拟时 传输信号将是时间和空间的二元函数 波 传输线 1 特性阻抗 结论 当 X 0时 2 传输常数 3 传输方程 欲求距终端y公里处的电压 电流时 上式可推广为 传输方程 入射波与反射波 随y减小 距终端近 幅度减小