第11章二端口网络概述.ppt

11.2 二端口网络的等效网络 级联后 则 下 页 上 页 返 回 则 下 页 上 页 + ? + ? T P1 + ? + ? P2 + ? + ? 返 回 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。 结论 第11章 二端口网络 二端口的方程和参数 11.1 二端口网络的等效网络 11.2 二端口网络的互连 11.3 有载二端口网络 11.4 二端口网络的特性阻抗 11.5 首 页 本章要点 在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常碰到如下两端口电路。 下 页 上 页 返 回 11.1 二端口网络的方程和参数 11.1.1 二端口网络的概念 三极管 变压器 n:1 变压器 二端口网络在整个电路理论及其分析中是十分有用的，它试图通过一种简单的方式来分析复杂的网络，对于二端口网络的分析仅仅关注其对外特性即可，而不必研究具体内部网络结构及其具体器件构成。 放大器 反馈网络 放大器 滤波器 R C C 1. 一端口网络 N + ? u1 i1 i1 下 页 上 页 返 回 一端口网络不论其内部电路简单或复杂，就其外特性来说，可以用一个具有一定内阻的电源进行置换，以便在分析某个局部电路工作关系时，使分析过程得到简化。 端口由一对端钮构成，且满足如下端口条件：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流，该电路称为一端口网络 。 2. 二端口网络 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网络。 N + ? u1 i1 i1 i2 i2 + ? u2 其中左、右两对端子都满足：对于所有的时间，从一个端子流入电路的电流等于从另一个端子流出电路的电流。 3. 研究二端口网络的意义 二端口的分析方法易推广应用于n端口网络； 复杂二端口网络可以分割成许多简单二端口网络进行分析； 仅研究端口特性时，可以用二端口网络的电路模型进行研究。 下 页 上 页 4. 分析方法 分析前提：讨论初始条件为零的线性无源二端口网络； 找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程，这些方程通过一些参数来表示。 返 回 一个二端口网络输入端口和输出端口的电压和电流共有4个，在分析二端口网络时，通常是已知其中的两个电量，求出另两个电量。 11.1.2 二端口网络的方程和参数 线性RLCM 受控源 i1 i2 i2 i1 u1 + – u2 + – 下 页 上 页 返 回 端口物理量4个 i1 u1 i2 u2 端口电压电流有六种不同的方程来表示，即可用六套参数描述二端口网络。常用的有4种。 下 页 上 页 线性RLCM 受控源 i1 i2 i2 i1 u1 + – u2 + – 返 回 1. 二端口网络的Z 参数 将两个端口各施加一电流源，则端口电压可视为电流源单独作用时产生的电压之和。 即： Z 参数方程 下 页 上 页 返 回 + ? + ? N 其矩阵形式为： 其中， Z 参数的物理意义及计算和测定 转移阻抗 输出阻抗 输入阻抗 转移阻抗 下 页 上 页 返 回 互易二端口满足: 对称二端口满足: 互易性和对称性 下 页 上 页 例1 求图示两端口的Z参数。 Zb Za Zc + ? + ? 返 回 解法1 下 页 上 页 Zb Za Zc + ? + ? 返 回 解法2 列KVL方程： 下 页 上 页 Zb Za Zc + ? + ? 返 回 2. 二端口网络的Y 参数 可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，则端口电流可视为电压源单独作用时产生的电流之和。 即： Y参数方程 下 页 上 页 + ? + ? N 返 回 写成矩阵形式为： Y参数的物理意义及计算和测定 输入导纳 转移导纳 下 页 上 页 返 回 转移导纳 输入导纳 例1 解 求图示两端口的Y 参数。 下 页 上 页 Yb + ? + ? Ya Yc Yb + ? Ya Yc Yb + ? Ya Yc 返 回 互易二端口四个参数中只有三个是独立的。 互易二端口(满足互易定理) 下 页 上 页 返 回 对称二端口是指两个端口电气特性上对称。电路结构左右对称的一般为对称二端口。结构不对称的二端口，其电气特性可能是对称的，这样的二端口也是对称二端口。对称二端口只有两个参数是独立的。 对称二端口 下 页 上 页 返 回 3. 二端口网络T参数 定义： T 参数也称为传输参数，反映输入和输出之间的关系。 T 参数和方程 下 页 上 页 + ? + ? N 返 回 T 参数的物理意义及计算和测定 开路参数 短路参数 转移导纳