15-1 双口网络的方程与参数.ppt

1、15-1 双口网络的方程与参数,端口条件：流入端钮K的电流ik等于流出端钮K 的电流ik 则KK 端组成一端口 双口有I1、I2、U1、U2四 独立变量 I1、I2流入双口 双口内不含独立源，初始 状态为零 线性时不变双口,双 口,.,.,.,.,.,.,一.Z方程与Z参数 I1、I2为自变量，U1、U2作因变量 1.Z方程 U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U2 = Z21 I1 + Z22 I2 Z11 、Z12 、Z21 、Z22 Z参数(开路阻抗参数) 2.参数的定义、物理意义 Z11 = 出口开路入口阻抗 I2=0 Z21 = 出口开路正向转移阻抗 I2=0,N,N,.,.,

2、.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,Z12 = 入口开路反向转移阻抗 I1=0 Z22 = 入口开路出口阻抗 I1=0 互易双口(可逆双口)：Z12 = Z21 对称双口： Z12 = Z21 、Z11 = Z22 矩阵式： U1 = Z11 Z12 I1 U2 Z21 Z22 I2 Z = Z11 Z12 Z参数矩阵 Z21 Z22,N,.,.,.,.,例：求Z参数 解： Z11 = =Z1 +Z2 ，Z21 = =Z2 I2=0 I2=0 Z22 = =Z3 +Z2 ，Z12 = Z21 =Z2 I1=0,Z2,Z1,Z3,例：求Z参数 解： Z11 = = I2=0 Z21 =

3、= = I2=0 Z12 = Z21 = Z22 = = I1=0,.,.,Z22,Z11,Z21,Z12,+ _,+ _,二.Y方程和Y参数 U1、U2为自变量，I1、I2作因变量 1.Y方程 I1 = Y11 U1 + Y12 U2 I2 = Y21 U1 + Y22 U2 Y11 、Y12 、Y21 、Y22 Y参数 I1 = Y11 Y12 U1 I2 Y21 Y22 U2 Y = Y11 Y12 Y参数矩阵 Y21 Y22,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,N,.,.,.,.,2.参数定义、物理意义 Y11 = 出口短路入口导纳 U2=0 Y21 = 出口短路正向转移导纳 U2

4、=0 Y12 = 入口短路反向转移导纳 U1=0 Y22 = 入口短路出口导纳 U1=0,.,.,.,互易双口：Y12 = Y21 对称双口： Y12 = Y21 、Y11 = Y22 例：求Y参数 解： Y11 = = U2=0 Y21 = = = U2=0 Y12 = Y12 = (互易双口) Y22 = = U1=0,.,.,.,.,.,Z2,Z1,Z3,Y21,Y11,Y22,Y12,节点法求Y参数 I1=( )U1 U2 I2= U1 + ( ) U2,.,.,.,.,.,.,三.传输参数与传输方程 传输方程： U1 = a11 U2 + a12 (-I2) I1 = a21 U2

5、+ a22 (-I2) U1 = a11 a12 U2 I1 a21 a22 -I2 T = a11 a12 传输参数矩阵 a21 a22 T = A B C D,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,A = a11 = 出口开路转移电压比 -I2=0 B = a21 = 出口开路转移导纳 -I2=0 C = a12 = 出口短路转移阻抗 U2=0 D = a22 = 出口短路转移电流比 U2=0,互易双口：a11 a22 - a12 a21 =1 对称双口：a11 a22 - a12 a21 =1 、a11 = a22 例：求A参数 (T参数),Z2,Z1,Z2,Z1,解： A = a11

6、 = = = -I2=0 B = a21 = = = -I2=0 C = a12 = = = Z1 U2=0 D = a22 = = 1 U2=0,.,.,.,.,.,.,例：求A参数 (T参数) 解： A = a11 = = = -I2=0 B = a21 = = = -I2=0,R2,R1,R3,- +,.,.,.,.,.,.,C = a12 = = U2=0 D = a22 = = U2=0 U2=0的网孔方程： U1=(R1+R2) I1 + R2 I2 I1= U2=R2 I1 +(R2+R3) I2 +I1 I2=,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.

7、,.,例：求理想变压器T参数 解： VAR： = = 方程：u1= i1= T=,i1,i2,+ _,四.H方程和H参数 H方程： U1 = h11 I1 + h12 U2 I2 = h21 I1 + h22 U2 h11 、h12 、h21 、h22 H参数 U1 = h11 h12 I1 I2 h21 h22 U2 H = h11 h12 H参数矩阵 h21 h22,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,h11 = 出口短路入口阻抗 U2=0 h21 = 出口短路转移电流比 U2=0 h12 = 入口开路转移电压比 I1=0 h22 = 入口开路出口导纳 I1=0,.,.,.,.,.,.

8、,.,.,.,.,.,.,例：求H参数. (晶体管低频小信号H参数模型) 解： U1 = Rb I1 +U2 I2 =I1 + U2 H = Rb ,+ _,Rb,.,.,.,.,.,.,五.网络参数等效电路 对应端口的VAR相同，则两双口等效 1.Z参数的等效电路 U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U2 = Z21 I1 + Z22 I2,.,.,.,.,.,.,Z,Z11,Z22,+ _,+ _,Z12,Z22 Z12,Z11 Z12, +,2.Y参数的等效电路 I1 = Y11 U1 + Y12 U2 I2 = Y21 U1 + Y22 U2,.,.,.,.,.,.,Y22,Y11,-Y12,Y22 + Y12,Y11 + Y12,3.H参数等效电路 U1 = h11 I1 + h12 U2 I2 = h21 I1 + h22 U2,.,.,.,.,.,.,h11,h22,六.参数间的转换 例：已知Z参数，求H参数 Z = Z11 Z12 H = h11 h12 = Z21 Z22 h21 h22 Z方程为：U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U2 = Z21 I1 + Z22 I2 由式得：I2 = I1 + U2 ,.,.,.,.,.,.,.,.,.,由式代入式消去 I2 U1 = Z11 I1 + Z1