10双口网络解析

1、 1单端口网络单端口网络 iL i ii 特点：特点：2双口网络双口网络(也称二端口网络也称二端口网络)与四端网络与四端网络 1) 四端网络：四个端钮，一个输入口、一个输出口。四端网络：四个端钮，一个输入口、一个输出口。 1u2u 12121L2L1i2iM1212N12122) 双口网络双口网络 N12122i1i1i2i满足满足 时的四端网时的四端网络，也称为络，也称为二端口网络二端口网络。 2211 iiii，注意注意：如果：如果 ，此四端网络就不能，此四端网络就不能 称为双口网络。称为双口网络。 2211 iiii，3本书中的双口网络本书中的双口网络 双口网络双口网络N中只包含线性元件

2、如中只包含线性元件如R、L、C及及受控源受控源 (控制量也必须在控制量也必须在N内内) 。 当当N内有受控源，称之为内有受控源，称之为有源双口网络有源双口网络；反之；反之称为称为无源双口网络无源双口网络。 1单端口网络方程单端口网络方程：变量为端口电压和电流：变量为端口电压和电流 IU、UZI输入阻抗方程：输入阻抗方程： IYU输入导纳方程：输入导纳方程： 正弦稳态时，一个不含独立源的单端口网络方程正弦稳态时，一个不含独立源的单端口网络方程依照其依照其端口的端口的VAR可表示为：可表示为： 2双口网络方程双口网络方程：变量为端口电压和电流变量为端口电压和电流 2211IUIU、正弦稳态时，可以

3、用六组方程表征二端口网络端口正弦稳态时，可以用六组方程表征二端口网络端口变量的关系，即：变量的关系，即： 22212122121111IZIZUIZIZU1) Z参数方程：参数方程： 2) Y参数方程：参数方程： 22212122121111UYUYIUYUYI3) H参数方程：参数方程： 22212122121111UHIHIUHIHU系数：系数：Z参数参数Y参数参数H参数参数4) G参数方程：参数方程： 22212122121111IGUGUIGUGI)()(221221IDUCIIBUAU)( )( 112112IDUCIIBUAU5) 传输参数方程：传输参数方程： 6) 反传输参数方程

4、：反传输参数方程： 系数系数：G参数参数T传输传输参数参数T反传输反传输参数参数矩阵形式：矩阵形式： 22211211 ZZ ZZZZ参数参数 矩阵矩阵2121IIZUU1）22211211 YY YYYY参数参数 矩阵矩阵2121UUYII2）22211211 HH HHHH参数参数 矩阵矩阵2121UIHIU3）22211211 GG GGGG参数参数 矩阵矩阵2121IUGUI4）C DA BT传输传输 矩阵矩阵2211IUTIU5）D CB AT反传输反传输 矩阵矩阵1122 IUTIU6） +双口双口网络网络+1I1U2U2I以以Z参数方程为例，如图参数方程为例，如图 根据叠加原理，

5、对线性网络，根据叠加原理，对线性网络，响应可表示为激励的线性组响应可表示为激励的线性组合，故：合，故： 22212122121111IZIZUIZIZUZij与双口网络的结构、元件参数及激励频率有关。与双口网络的结构、元件参数及激励频率有关。 212122212122121111 IIZUUIZIZUIZIZU或011112IIUZ为为 端开路，端开路， 端口的电压与电流端口的电压与电流的比值，称为的比值，称为 端口的输入阻抗。端口的输入阻抗。11 22 11 022221IIUZ为为 端开路，端开路， 端口的电压与电流端口的电压与电流的比值，称为的比值，称为 端口的输入阻抗。端口的输入阻抗。

6、11 22 22 Z参数参数方程方程1. Z参数的确定参数的确定021121IIUZ 为为 端开路，其电压与端开路，其电压与 端电流的端电流的比值，称为比值，称为 端口与端口与 端口间的转移阻抗。端口间的转移阻抗。11 22 11 22 012212IIUZ 为为 端开路，其电压与端开路，其电压与 端电流的端电流的比值，称为比值，称为 端口与端口与 端口间的转移阻抗。端口间的转移阻抗。11 22 11 22 上述参数决定于网络内部元件及其连接方式，上述参数决定于网络内部元件及其连接方式，它们都是在一个端口开路的情况下计算或测试得它们都是在一个端口开路的情况下计算或测试得到，也称其为到，也称其为

7、开路阻抗参数或开路参数。开路阻抗参数或开路参数。2. 互易条件互易条件可以证明：可以证明：当当N中无受控源，中无受控源， ； 2112ZZ当当N中有受控源，中有受控源， 。 2112ZZ3. Z参数在分析双口网络中的应用参数在分析双口网络中的应用 P248 例例10-4，10-5，10-6P247 例例10-2，10-3 212122212122121111 UUYIIUYUYIUYUYI或Y参数参数方程方程为为 端短路，端短路， 端口的电流与电压的端口的电流与电压的比值，为比值，为 端口的输入导纳。端口的输入导纳。011112UUIY22 11 11 1. Y参数的确定参数的确定为为 端短路

8、，端短路， 端口的电流与电压的端口的电流与电压的比值，为比值，为 端口的输入导纳。端口的输入导纳。022221UUIY22 11 22 为为 端短路，端短路， 其电流与其电流与 端口的电端口的电压的比值，为压的比值，为 端口与端口与 端口间的转移导纳。端口间的转移导纳。22 021121UUIY11 22 11 为为 端短路，端短路， 其电流与其电流与 端口的电端口的电压的比值，为压的比值，为 端口与端口与 端口间的转移导纳。端口间的转移导纳。22 012212UUIY11 22 11 上述参数决定于网络内部元件及其连接方式，它上述参数决定于网络内部元件及其连接方式，它们都是在一个端口短路的情

9、况下计算或测试得到，也们都是在一个端口短路的情况下计算或测试得到，也称其为称其为短路导纳参数短路导纳参数。例：例：求求Y参数。参数。12+bY1U+122U1I2IaYcY解解：1) 求求 2111YY 、)(ba11YYUIb12YUI b01221ba 0111122YUIY YYUIYUU2) 求求 2212YY 、)(cb22YYUIb21YUI cb02222b 0211211YYUIY YUIYUU12+bY1U+122U1I2IaYcY1mUg例：例：求图示电路求图示电路Y参数。参数。解解：1) 求求 2111YY 、)(ba11YYUI1mb12UgYUImb01221ba 0

10、1111 ; 22gYUIYYYUIYUU2) 求求 2212YY 、)(cb22YYUIb21YUI cb02222b 0211211YYUIY YUIYUU2.2.互易条件互易条件 从上面两个例题中可以看出：从上面两个例题中可以看出： 当当N中无受控源时，中无受控源时， ； 2112YY 当当N中有受控源时，中有受控源时， 。 2112YY 1.1.概念概念：一个端口的电流、电压与另一个端口的：一个端口的电流、电压与另一个端口的 电流、电压之间的直接关系。电流、电压之间的直接关系。 IUT IUIDUCIIBUAU2211221221 )()(或传输传输参参数方程数方程,0212 IUUA

11、,0212 UIUB,0212 IUIC,0212 UIID两个电压的比，称为开路转移两个电压的比，称为开路转移电压比，无量纲；电压比，无量纲； 短路转移阻抗；短路转移阻抗； 开路转移导纳；开路转移导纳； 两个电流比，称为短路转移两个电流比，称为短路转移电流比，无量纲。电流比，无量纲。 3.3.互易条件：互易条件： 1BCAD2. 传输参数的确定（传输参数的确定（T参数）参数）例：例：P. 252 例例108； P.269 1010、1012 1.1.概念概念：一个端口的电压、和另一个端口的电流：一个端口的电压、和另一个端口的电流 与另外的电流、电压之间的直接关系。与另外的电流、电压之间的直接

12、关系。 212122212122121111 UIHIUUHIHIUHIHU或H参数参数方程方程011112UIUH为为 端短路，端短路， 端口的输入阻抗。端口的输入阻抗。22 11 2. H参数的确定参数的确定012212UIIH 为为 端短路，端短路， 端口向端口向 端端口的转移电流比。口的转移电流比。11 22 22 022221IUIH为为 端开路，端开路， 端口的输入导纳。端口的输入导纳。22 11 3.3.互易条件：互易条件： 2112HH021121IUUH 为为 端开路，端开路， 端口向端口向 端端口的转移电压比。口的转移电压比。11 22 11 例：例：P. 253 例例10

13、9 作业：作业：P. 26910-1，10-2，10-3，10-4 见见P .257 表表101 一个不含独立源的一端口网络，不管其内部电路一个不含独立源的一端口网络，不管其内部电路如何复杂，从外部特性来看，总可以用一个阻抗如何复杂，从外部特性来看，总可以用一个阻抗( (或或导纳导纳) )来等效代替。同理，来等效代替。同理，一个二端口网络亦可用一一个二端口网络亦可用一个简单的等效电路来代替个简单的等效电路来代替。二端口网络的等效电路与。二端口网络的等效电路与原网络必须原网络必须具有相同的外部特性具有相同的外部特性，即具有相同的网络即具有相同的网络方程及参数方程及参数。 21122112 YYZ

14、Z，12+1U+122U1I2I1Z2Z3Z(a)12+cY1U+122U1I2IaYbY(b)12+1U+122U1I2I1Z2Z3Z(a)12+cY1U+122U1I2IaYbY(b)图图(a)网络，若已知网络，若已知Z参数：参数： 3222321123111 ZZZZZZZZZ；1231222212111 ZZZZZZZZ；同理：对于同理：对于(b)图，图，型电路中各导纳值为：型电路中各导纳值为： 2122b1221c1211a YYYYYYYYY；12+1U+122U1I2I1Z2Z3Z(a)12+cY1U+122U1I2IaYbY(b)若给定传输参数，对于互易网络，得：若给定传输参数

15、，对于互易网络，得： 图图(a) T型：型： CZCDZCAZ1 1 1321；图图(b) 型：型： BYBAYBDY1 1 1cba； 不具互易性，四个参数独立，其等效电路有多种形式：不具互易性，四个参数独立，其等效电路有多种形式： 双源式双源式单源式单源式等效电路等效电路若给定二端口的若给定二端口的Z参数，可用下图参数，可用下图(a)、(b)所示等效所示等效电路来表示：电路来表示： +1U+2U1I2I11Z(a)22Z+212IZ+121IZ12+1U+122U1I2I1211ZZ 1222ZZ 12Z(b)11221)(IZZ- - +图图(a) Z参数方程：参数方程：22212122

16、121111IZIZUIZIZU+1U+2U1I2I11Z(a)22Z+212IZ+121IZ12+1U+122U1I2I1211ZZ 1222ZZ 12Z(b)11221)(IZZ- - +图图(a) Z参数方程：参数方程：22212122121111IZIZUIZIZU图图(b)端口电压与电流的关系为端口电压与电流的关系为 ：)()()()()(2112212221122122112112111IIZIZZIZZUIIZIZZU显然，它们具有相同的显然，它们具有相同的Z参数方程。参数方程。 Y参数表示的等效电路参数表示的等效电路 :12+12Y1U+122U1I2I1211YY 1222Y

17、Y 11221)(UYY(b)22212122121111UYUYIUYUYI对图对图(a)：1122121222122122112112111)()()()()(UYYUYYYUUIUUYUYYI对图对图(b)：212UY+1U+2U1I2I11Y(a)22Y121UY 晶体管晶体管二端口元件，其特性通常用二端口元件，其特性通常用H参数表示。参数表示。 22212122121111UHIHIUHIHU+1U1I11H(a)+212UH+2U221H121IH2I例：例：P.261 P.261 例例10-1410-14 作业：作业：P. 27010-5，10-6，10-8，10-13双口网络双

18、口网络有负载时有负载时也可引用也可引用转移函数转移函数来加以研究。来加以研究。 转移函数转移函数一组表征输出量与输入量之间关系一组表征输出量与输入量之间关系 的函数。与负载有关的函数。与负载有关 。如图，如图，转移函数有四种：转移函数有四种： N+ +- -2U1122(a)1I2ILdZ+ +- -N+ +- -2U1122(b)1U2ILdZ(a) 转移阻抗：转移阻抗： 12TIUZ(b) 转移导纳转移导纳： 12TUIYN+ +- -2U1122(a)1I2ILdZ+ +- -N+ +- -2U1122(b)1U2ILdZ(c) 转移电流比：转移电流比： 12iIIA(d) 转移电压比：

19、转移电压比： 12uUUA例如：例如：在在 中以中以 代入得代入得12uUUALd22ZIULdTLd121Ld212u)(ZYZUIUZIUUA 若已知若已知YT便可求得便可求得 Au ，反之亦然。，反之亦然。 如果知道一种转移函数，便可以利用端接支路如果知道一种转移函数，便可以利用端接支路的的VARVAR方程求得另一种转移函数。方程求得另一种转移函数。 同理：同理：把把 代入代入 得：得：12TIUZLd22ZIULdiLd121Ld212T)(ZAZIIIZIIUZ 若已知若已知Ai 便可求得便可求得ZT ，反之亦然。，反之亦然。 +- -1ILdZ2I1U001 j05+- -2U22。 100LdZ例例：求图示电路四种转移函数。：求图示电路四种转移函数。 解：解： 12100j100100jII135707. 0100j100100j12iIIA+- -1ILdZ2I1U001 j05+- -2U22135707. 012iIIA 457 .70 100iLdiTAZAZ 45