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第十六章 二端口网络 本章介绍二端口（网络）及其方程，二端口的Y、Z、A、H等参数矩阵以及它们之间的相互关系，还介绍转移函数，T型和Π型等效电路及二端口的连接，最后介绍回转器和负阻抗变换器。 §16-1 二端口网络的基本概念 教学目的：学习二端口网络的概念，了解常见的二端口。 教学重点：二端口网络的基本概念。 教学难点：二端口和一端口的区别。 教学方法：课堂讲授。 教学内容： 一、二端网络（一端口网络）： 通过引出一对端钮与外电路连接的网络常称为二端网络，通常分为两类即无源二端网络和有源二端网络。 二端网络中电流从一个端钮流入，从另一个端钮流出，这样一对端钮形成了网络的一个端口，故二端网络也称为一端口网络。如图。在正弦稳态电路中， 可见，端口的两个物理量仅需一个参数去联系。 二、四端网络（二端口网络）： 定义：如图所示，该四端网络如果满足，，，则称该网络为二端口网络。其中，11′ 端口称为输入端口，22′ 端口称为输出端口。在输入端口处加上激励，在输出端口处产生响应。 对于线性无源的二端口网络，端口共有四个物理量, 要研究端口的电压和电流之间的关系，任选其中两个为自变量，则另外两个就为因变量。 可见，两个端口上的四个物理量需四个参数去联系。根据不同的组合方式，就有六种不同的二端口参数方程，这里只介绍常用的四种参数。 可逆二端口网络：满足互易定理的二端口网络。 对称二端口网络：如果将二端口网络的输入端口(端口11′)与输出端口(端口22′)对调后，其各端口电流、电压关系均不改变，这种二端口网络称为对称二端口网络，这种网络从联接结构看也是对称的。 §16-2 二端口网络的方程及参数 教学目的：二端口网络的方程及其参数。 教学重点：二端口网络的Y、Z、A、H参数方程。 教学难点：二端口网络Y、Z参数方程的求解。 教学方法：课堂讲授。 教学内容： 一、Y参数 1．Y参数方程和短路导纳矩阵 如图，取作自变量，作因变量 ，称为 短路导纳矩阵。 记为 ，统称为Y参数，属于复导纳性质。 2．Y参数物理意义 （1） （2） （3） （4） 可见，Y参数又叫短路导纳参数。 3．结论：可逆二端口满足 。 对称二端口满足 ，。 [例]： 求如图所示二端口的Y参数。 [解]： （按Y参数的定义计算） 二、Z参数 1．Z参数方程和开路阻抗矩阵 ? 记为 其中 Z参数又叫开路阻抗参数。 2．结论：可逆二端口满足 。 对称二端口满足 ，。 对于给定的二端口网络，有的只有Z参数，没有Y参数。也有的二端口网络却相反，没有Z参数，只有Y参数。还有的二端口网络既没有Z参数，也没有Y参数，如理想变压器。 对于大多数二端口网络既可用Z参数表示，也可用Y参数表示。 此外还可用下述其他形式的参数表示。 三、A，H参数简介 ? §16-3 二端口网络的等效电路 教学目的：学习二端口网络的等效电路。 教学重点：T型和型等效电路。 教学难点：含CS的二端口等效电路。 教学方法：课堂讲授。 教学内容： 一、等效T型电路： 等效电路如下图： 二、等效型电路 可逆时 ， 等效电路如下图： 三、含CS的二端口等效电路（图略） ? §16-4 二端口网络的连接 教学目的：学习二端口网络的几种连接形式。 教学重点：二端口级联、串联、并联时的参数方程。 教学难点：二端口级联、串联、并联时参数方程的求解。 教学方法：课堂讲授。 教学内容： 一、二端口网络的级联 二、二端口网络的并联 即：几个二端口网络并联后等效Y参数矩阵等于各个二端口网络Y参数矩阵之和。 三、二端口网络的串联： 即：几个二端口网络串联后等效Z参数矩阵等于各个二端口网络Z参数矩阵之和。 [例]：教材习题16-11 [解]：略。 §16-5 回转器和负阻抗变换器 教学目的：学习两种双口元件。 教学重点：回转器的电压、电流关系及其回转功能。 教学难点：回转器的回转功能和负阻抗变换器的阻抗变换功能。 教学方法：课堂讲授。 教学内容： 一、回转器 1．端口电压、电流的约束关系为： 将式（1）、（2）写成矩阵形式： 2．回转器的Z参数矩阵和Y参数矩阵为： ? 3．回转功能： [例]： 求图所示回转器端口1－1’的输入阻抗。 [解]：端口1－1’的输入阻抗为 : ? ? ? ? ? 结论：这就是回转器的回转功能。即一个电容经回转器后变换成了电感，而电感经回转器后变换成了电容。在集成电路中，电感是最难集成的元件，而现在可以利用回转器的回转功能通过电容元件实现电感的功能，使