电路分析基础教学课件：第16章

第16章二端口网络,放大器,滤波器,二端口网络,在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常碰到如下两端口电路。,理想变压器,1.端口,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。,2.二端口,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。,二端口网络与四端网络的关系,二端口网络,四端网络,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。,1-12-2是二端口,3-34-4不是二端口，是四端网络,3.研究二端口网络的意义,两端口的分析方法易推广应用于n端口网络；,大网络可以分割成许多子网络(两端口)进行分析；,仅研究端口特性时，可以用二端口网络的电路模型进行研究。,4.分析方法,分析前提:讨论初始条件为零的线性无源二端口网络,不涉及网络内部电路工作状况,找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程表征网络特性，这些方程通过一些参数来表示。,二端口的方程和参数,用二端口概念分析电路时,仅对端口处的电压、电流之间关系感兴趣,这种关系可以通过一些参数表示。,而这些参数只决定于构成二端口本身的元件及其连接方式，一旦确定表征二端口的参数后，根据一个端口的电压、电流变化可以找出另一个端口的电压和电流。,1.二端口参数,讨论范围:线性R、L、C、M与线性受控源，不含独立源,端口电压、电流的参考方向如图,端口有物理量4个,在外电路限定的情况下，若任取其中的两个为自变量，可得到端口电压、电流的六种不同的方程表示，即可用六套参数描述二端口网络。,主要讨论其中四套参数:Y、Z、T、H参数,1.Y参数和方程,Y参数方程,将两个端口各施加一电压源，则端口电流可据叠加定理视为电压源单独作用时产生的电流之和。,Y参数方程,写成矩阵形式就是：,显然Y参数属于导纳性质。需指出的是Y参数值仅由内部元件及连接关系决定,Y参数的物理意义与计算和测定,Y参数矩阵,在端口1外施电压,把端口2短路,由Y参数方程得:,在端口2外施电压,把端口1短路,由Y参数方程得:,由以上各式得Y参数的物理意义：,Y11表示端口2短路时,端口1处的输入导纳或驱动点导纳,Y22表示端口1短路时,端口2处的输入导纳或驱动点导纳,Y12表示端口1短路时,端口1与端口2之间的转移导纳,Y21表示端口2短路时,端口2与端口1之间的转移导纳,因Y参数都是通过一个端口短路下测得的电流与电压之间的关系,故Y参数也称短路导纳参数,2.Z参数和方程,Z参数方程,将两个端口各施加一电流源，则端口电压可据叠加原理视为电流源单独作用时产生的电压之和。,Z参数方程,方程矩阵形式为：,Z参数矩阵,Z参数属于阻抗性质,Z参数的物理意义及计算和测定,在端口1外施电流,把端口2开路,由Z参数方程得:,在端口2外施电流,把端口1开路,由Z参数方程得:,由以上各式得Z参数的物理意义：,Z11表示端口2开路时,端口1处的输入阻抗或驱动点阻抗,Z22表示端口1开路时,端口2处的输入阻抗或驱动点阻抗,Z12表示端口1开路时,端口1与端口2之间的转移阻抗,Z21表示端口2开路时,端口2与端口1之间的转移阻抗,因Z参数都是通过一个端口开路下测得的电流与电压之间的关系,故Z参数也称开路阻抗参数,求二端口Z参数,3.T参数和方程,T参数和方程,实际工程问题中,常希望找到一个端口的电压、电流与另一个端口的电压、电流之间的直接关系。T参数也称为传输参数，用来描绘两端口网络的输入和输出或始端和终端的关系。,方程矩阵形式为：,T参数矩阵,注意:应用T参数方程时要注意电流前面的负号!,T参数的物理意义及计算和测定,表示端口2开路时,端口1与端口2处的电压比,称转移电压比,T参数都具有转移性质,表示端口2短路时端口1的电压与端口2的电流比,称短路转移阻抗,为端口2开路时端口1的电流与端口2的电压比，称开路转移导纳,为端口2短路时端口1的电流与端口2的电流比，称转移电流比,4.H参数和方程,H参数也称为混合参数，常用于晶体管等效电路,H参数和方程,方程矩阵