邓-仿真实验3-二端口电路的设计

三、二端口电路的设计一、仿真实验设计目的（1）加深理解双口网络的基本理论，测量计算Z参数、Y参数、T参数。（2）验证等效双口网络的传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系二、仿真实验原理1、构成一个端口必须满足一定的条件，可表述为：若两个端钮，在任意时刻，流入一个端钮的电流总等于流出另一个端钮的电流，则此两端钮可构成一端口。对于任何一个线性网络，我们所关心的往往只是输入端口和输出端口的电压和电流之间的相互关系。如下图所示的无源线性双口网络，其两端口的电压、电流四个变量之间关系，可用多种形式的参数方程来描述。1）若用Y参数方程来描述，则为II其中Y11=IY21=IY12=IY22=I（2）若用Z参数方程来描述，则为UU其中Z11=UZ21=UZ12=UZ22=U（3）若用传输参数T方程来描述，则为

UI其中A=C=B=D=由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电压，令输出端口开路或短路，在两个端口同时测量电压和电流，即可求出传输参数A、B、C、D，这种方法称为同时测量法。2、双口网络有三种不同的连接方式：级联(链联)，串联和并联，级联如下图所示若则两个无源二端口按级联方式连接构成的符合二端口的传输参数为：T=T1此结论在多个二端口网络的级联时也适用。由于矩阵相乘不满足交换率，所以相乘的次序不可以颠倒。理论计算：计算下图Z、Y、T参数1）Z参数由题得方程4解得：Z11=U1I4解得：Z21=U2I4解得：Z12=U14解得：Z22=U22）Y参数由题的方程:4解得：Y11=I1UI解得：Y21=I2U解得：Y12=I1U解得：Y22=I2U3）T参数由题的方程:解得：A=U1U24I1解得：C=I1I1-9I解得：B=解得：D=I12、用级联的方法求其T参数第一级的T1参数表达式为

T第二级的T2参数表达式为

T级联后T参数表达式为

T=三、电路设计内容与测试设计电路仿真图，如下图所示1、计算下图Z、Y、T参数1)Z参数由图解得：Z11=U1Z21=U2由图解得：Z12=U1Z22=U2可知与理论值相符。2）Y参数Y11=I1Y12=I1与理论值相同。Y22=I2Y12=I1与理论值相符。3）T参数A=U1U2C=I1B=D=I1-I22、用级联的方法求其T参数原理图：由于T1，T2的结构相同，求一个的T参数即可由图得第一级的T1参数表达式为

T同理第二级的T2参数表达式为

T与理论相符。级联后的仿真为：级联后T参数表达式为

T=与理论值相符。四、对比分析与结论1、实验分析：本实验为而端口的数据计算与测量，由仿真结果可知，其基本与计算值相同，由于电压表和电流表不能显示分式，所以在图中有小数出现，但是在计算过后都近似的等于计算值，误差不到0.01。本实验也验证了而端口级联，T参数可相乘为新的T参数的正确性。2、实验小结：通过本次对二端口的电路仿真，验证了等效双口网络的传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系，加深了对双口网络的基本理论，测量计算开路阻抗参数、短路导纳参数、传输参数等的理解。本次实验最大的收获是找到了