第30讲 二端口电路及其方程和参数.ppt

1、第30讲 二端口电路及其方程和参数,教材范围：P241P252,在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常碰到如下形式的电路。,四端电路,一、基本概念,例,（1） 端口 (port),端口由一对端子构成，且满足如下条件：从一个端子流入的电流等于从另一个端子流出的电流。,（2） 二端口（two-port),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电路。,1、二端口： 满足端口条件的四端电路。,双口电路的VCR由它本身性质确定的，与外电路无关。,（3） 二端口电路与四端电路,1-1 2-2 是二端口,3-3 4-4不是二端口，是四端电路,例,约定：,a. 讨论范围,含线性

2、R、L、C、M与线性受控源,不含独立源及附加电源,b. 参考方向,二、 二端口电路的方程（VCR）和参数,端口物理量4个：,任选两个作自变量，另外两个作应变量，则可列六组不同的方程来描述二端口电路的端口伏安特性。,(一)Z参数(流控型）和方程(VCR),如果选端口电流 为自变量， 为应变量。根据替代定理，端口电流 可用相应的电流源替代。如图所示。,根据叠加定理可得,二端口电路的 Z方程,物理含义如下：,出口开路时输入阻抗,出口开路时正向转移阻抗,入口开路时反向转移阻抗,入口开路时输出阻抗,（开路阻抗参数）,写成矩阵形式为,Z矩阵 开路阻抗矩阵,等效电路：,（二） Y（G） 参数（压控型）和方程

3、（VCR）,矩阵 形式,假设两个端口电压已知，利用替代定理把两个端口电压都看作是外施的独立电压源。,根据叠加定理，可求得,二端口电路的 Y方程,Y矩阵,Y参数,Y参数的物理含义,Y参数： 短路导纳参数,出口短路时 输入导纳,入口短路时 输出导纳,入口短路时 反向转移导纳,出口短路时 正向转移导纳,等效电路：,（三）A 参数 (传输参数) 和方程,研究信号传输的各种问题时， 以 为自变量， 为应变量。这时，二端口电路的方程为,A参数,A矩阵,A参数的物理含义：,出口开路时的电压比,出口开路时的转移导纳,出口短路时的转移阻抗,出口短路时的电流比,由(2)得：,将(3)代入(1)得：,（3）（4）式

4、组成 A方程，即：,（1）,（2）,A参数与Y参数的关系：,则,例 ： 求所示电路的A参数,解：,即,（四）H 参数(混合型）和方程,H 参数方程,矩阵形式,H 参数也称为混合参数，常用于晶体管等效电路。,H 参数的物理含义：,出口短路时输入阻抗,出口短路时电流增益,入口开路时反向电压增益,入口开路时输出导纳,Z参数 不存在,Y 参数不存在,小结,1. 六套参数，还有逆传输参数 和逆混合参数。,2 .为什么用这么多参数表示,（1）为描述电路方便，测量方便。,（2）有些电路只存在某几种参数。,3. 可用不同的参数表示以不同的方式连接的二端口。,4. 线性无源二端口,5 .含有受控源的电路有四个独

5、立参数。,存在A参数H参数 Z,Y 均不存在,一、 级联（链联）,设,即,+,+,+,6-3 双口网络的互连,得,得,结论：,级联后所得复合二端口T 参数矩阵等于级联的二端口T 参数矩阵相乘。上述结论可推广到n个二端口级联的关系。,A=A1A2 . An,例1,易求出,得,二、并联：输入端口并联，输出端口并联,并联后,可得,结论：,二端口并联所得复合二端口的Y参数矩阵等于两个二端口Y 参数矩阵相加。,(1) 两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏, 此时上述关系式就不成立。,注意：,不是二端口,不是二端口,并联后端口条件破坏,4A,4A,1A,1A,例,(2) 具有公共端的二端口，将公共端并在一起将不会破坏端口条件。,三、串联： 输入端口串联 输出端口串联 采用Z 参数,串联电流相等,则,即,结论,串联后复合二端口Z 参数矩阵等于原二端口Z 参数矩阵相加。可推广到 n端口串联。,端口条件破坏 ，不正规连接!,例,分析：什么情况下串联后端口条件不被破坏,若Iab= 0 则左边端口条件满足,a、b在断开时