第四章 二端口网络(2).ppt

1、4-9 二端口网络的联接,级联(cascade connection),级联时，二端口网络参数的计算，采用T参数方便。,设有两个或两个以上二端口网络，上一级二端口网络的输出端口与下一级二端口网络的输入端口作对应的连接，称为二端口网络的级联，如图所示。,T,即两个二端口网络级联的等效T参数矩阵等于各二端口网络的矩阵Ta和Tb之积。 同理，当n个二端口网络级联时，则复合后的二端网络T参数矩阵为：,(1) 级联时T 参数是矩阵相乘的关系，不是对应元素相乘。,显然,(2) 级联时各二端口的端口条件不会被破坏。,注意,注意,例1 求图(a)所示二端口网络的T参数。,解 图a可视为图b与图c的级联,1)

2、图b网络的Tb参数,2) 图c网络的Tc参数,3) 图a网络的T参数,解：1) 图示电路可视为三段RC电路的级联，每一段RC电路又可视图(b)和图(c)网络的级联：,(a),例2 图(a)所示RC梯形网络。求：1)T参数矩阵；2)若 滞后 180o，求电源角频率，并求U2/UI之值.,图(b)网络,图(c)网络,解方程得：,在该频率下：,(a),(2) 其中：,若要满足 滞后 180o，则,串联,串联时，二端口网络参数的计算，采用Z参数方便。,两个或两个以上二端口网络的对应端口分别作串联连接称为二端口网络的串联，如图所示。,Z,Z = Z1 + Z2 + Z3 + + Zn,即两个二端口网络串

3、联的等效Z参数矩阵等于各二端口网络的矩阵Za和Zb之和。 同理，当n个二端口网络串联时，则复合后的二端口网络Z参数矩阵为：,串联后端口条件可能被破坏，则上述关系式将不成立,注意,端口条件破坏 !,具有公共端的二端口，将公共端串联时将不会破坏端口条件,例3 求图示网络中的,其中，N1的Z参数为,解 由图可见，8构成的二端口与N1 为串联。先求,复合二端口的Z参数为,在输入端口,在输出端口,联立可解得,所以,并联,并联时，二端口网络参数的计算，采用Y参数方便。,两个或两个以上二端口网络的对应端口分别作并联连接称为二端口网络的并联，如图所示。,Y,即两个二端口网络并联的等效Y参数矩阵等于各二端口网络

4、的矩阵Ya和Yb之和。 同理，当n个 二端口网络并联时，则复合后的二端口网络Y参数矩阵为：,并联后端口条件可能被破坏，则上述关系式将不成立,注意,具有公共端的二端口(三端网络形成的二端口)，将公共端并在一起将不会破坏端口条件。,例4 求图示二端口网络的Y参数。,解 图a可视为图b与图c的并联。先求两个简单二端口的Y参数，再求复合端口的Y参数。,串并联,两个二端口网络串并联时，即两个网络的输入端口串联、输出端口并联。,并串联,两个二端口网络并串联时，即两个网络的输入端口并联、输出端口串联。,在工程实际中大量使用二端口网络如：放大器、滤波器等，这些二端口网络的输入端口与一个非理想激励源相联接，输出

5、端口与一个负载相联接 ，这样的二端口网络称为有载二端口网络。,4-10 有载二端口网络,常用网络函数 1、输入阻抗 2、输出阻抗 3、特性阻抗 3、转移电流比 4、转移电压比,1、 输入阻抗,从输入端看进去的无源一端口网络等效阻抗：,一般 表明网络具有变换阻抗的作用,2、输出阻抗,从输出端看进去的对应 无源一端口网络等效阻抗,对于对称的有载二端口网络，因为有A(s)=D(s)，当ZL(s)=Zs(s)时，输入阻抗等于输出阻抗。,特性阻抗,3、特性阻抗与匹配,特性参数理论在电力和电信传输线的理论分析中常用到。特性阻抗组成的二端口网络可用作阻抗匹配，使负载获得最大功率。,匹配,4、转移电流比,如果

6、二端口网络是一个放大器，则转移电流比为放大器的电流增益。,5、转移电压比,如果二端口网络是一个放大器，则转移电压比为放大器的电压增益。,网络函数可用任意一种二端口 参数形式表示,注意,关键在于网络函数的定义， 而非记忆计算式,例1、 ， 求输入阻抗,解：两个二端口网络级联,例2、N网络的H参数矩阵为 求,解法一：1) 化简电路（计算左侧网络的戴维宁模型）,2) 利用H参数方程计算,联立以上4个方程得：,解法二：,1) 求,联立以上4个方程得：,2) 求等效阻抗,从以上3个式子建立 的关系式，即可得到除源等效电阻。,?？ 若负载可调，取何值时可以获得最大功率,可以获得最大功率,4-11 回 转

7、器,g称为回转电导,r称为回转电阻,二端口元件,回转器是一个非互易的二端口元件。,任一瞬时输入回转器的功率为,回转器既不储能也不耗能,回转器的逆变特性：,可以把电容元件“回转”成电感元件。在微电子器件中，可用易于集成的电容实现难于集成的电感。,回转器的应用：,从输入端看，相当于一个电感元件，,例1 求输入阻抗,小电容回转成大电感,设,则,例2、两个回转器级连电路如图示，其中r1、r2为回转器的回转电阻。试证明该电路的功能与理想变压器相同,设有一变比为n的理想变压器,例3 求图示有载二端口网络的传输参数矩阵T以及0.5电阻吸收的功率。,解：网络可看作由理想变量器和回转器级联而成。该二端口网络的传

8、输矩阵为,二端口网络的输入阻抗为,1=4/30V,P3=I320.5=3200/9 W=355.6 W,2=1/n=16/30V,3=g2=540=80/30A,0.5电阻吸收的功率为,也可以通过功率进行计算,改变回转方向,回转器的实现电路,4-12 负阻抗变换器,负阻抗变换器(negative-impedance convertor，简记为NIC)：,能将一个阻抗（或元件参数）按一定比例进行变换并改变其符号的一种二端口元件。,k(k0)称为负阻抗变换器的变比,电流倒置型,电压倒置型,负阻抗变换器(NIC)：,电流倒置型,电压倒置型,1. 电流倒置型：电压的方向不改变；电流经传输后改变了方向；,2电压倒置型：电压改变了极性(方