二端口网络电路分析教程.ppt

联立解得 由输入阻抗式得 开路电压得 从负载阻抗看进去除源后的等效阻抗为 （2）负载阻抗所获得的功率 （3）负载阻抗获得的最大功率 根据最大功率传输定理，当 时可使负载获得最大功率，由图 (c)即有 例7-4：如图所示为含源电阻二端口网络，求流控型表达式并画出相应的等效电路。 解：二端口网络的开路电压 将含源二端口网络除源，得到一个不含独立源的电阻二端口网络，根据KVL列写方程得阻抗参数 因此求得流控型伏安关系 其矩阵形式为 流控型表达式相应的等效电路 5.1 理想变压器 理想变压器是一个二端口元件，其图形符号如图所示，图中标注的一对实心黑圆点是表示变压器一次绕组（原绕组）电压与二次绕组（副绕组）电压极性关系的符号，称为同名端。实际变压器的同名端由一次绕组和二次绕组的绕法和相对位置来确定。 5 理想变压器与互易二端口网络 同名端的物理意义是：在任意时刻，同名端的电压真实极性是相同的。当u1和u2的参考方向在同名端标注一致 (均为“+”极性端或均为“-”极性端 )时，如图(a)所示，表示在任意时刻，u1和u2的极性相同；当u1和 u2 的参考方向在同名端标注不一致时,表示在任意时刻，u1和u2的极性相反。如图(b)所示， 5.1 理想变压器 按图(a)所标注的同名端及电压、电流的参考方向，理想变压器的VCR为 5 理想变压器与互易二端口网络 或写成 式中，n是变压器原、副绕组的匝数比,称为变比。按图(b)所标注的同名端及电压、电流的参考方向，理想变压器的VCR为 其T参数矩阵为 根据理想变压器的VCR，得到传输型参数方程 根据理想变压器的VCR，得到混合型参数方程 其H参数矩阵为 理想变压器的等效电路模型如图所示。 由理想变压器的VCR，可以得到两个基本结论: （1）理想变压器既不消耗能量，也不储存能量，在任一时刻理想变压器所吸收的功率等于零。即 （2）理想变压器不仅能变换电压、电流，而且还可以变换阻抗。当副边绕组接一个负载阻抗ZL时，输入端的输入阻抗为 在电子电路中，常利用理想变压器的这种阻抗变换作用满足前级电路阻抗匹配的要求。在实际工程中，采用高导磁率和高电阻率的铁磁材料作变压器铁芯，以减少变压器铁芯的磁滞损耗和涡流损耗；采用高电导率的材料作线圈绕组以减少绕组的电阻损耗；在结构上尽量使变压器一次、二次绕组紧密耦合，减少漏磁；在保持变比不变情况下，增加一次、二次绕组的匝数以增加绕组的自感系数和互感系数等，采用以上措施，则在一定工作条件下，可用理想变压器作为实际变压器的电路模型。 例7-5：电路如图所示。欲使负载电阻RL＝8Ω获得最大功率，求理想变压器的变比n和负载电阻获得的最大功率。 解：理想变压器端接负载电阻RL时的等效电阻为 根据最大功率传输定理，Ri获得最大功率的条件是 求得 得到如图（b）所示电路。电阻Ri获得的最大功率为 由于理想变压器不消耗功率,故RL与Ri获得的最大功率相同。 例7-6：求如图所示单口网络的等效电阻Rab。 解：用外加电源求端口伏安关系的方法求等效电阻。设在端口外加电压源的电压为u，如图(b)所示，由理想变压器的VCR得 列写电路的KCL、KVL方程得 联立解得单口网络等效电阻为 5.2 互易二端口网络 仅含线性时不变二端电阻和理想变压器的二端口网络，称为互易二端口网络。 对于互易二端口网络，存在以下关系 也就是说，在互易网络中，电流源与电压表互换位置，电压表读数不变；电压源与电流表互换位置，电流表读数不变。显然，对理想变压器，满足互易条件 所以，理想变压器是互易二端口网络。 例7-7：用互易条件求如图（a）所示电路中电流i。 解：根据互易条件，如图（a）和（b）所示电路中电流 i 相同。从图（b）中容易求得 一个复杂的二端口网络，可以看做由多个简单的二端口网络通过某种连接形成的。下面以两个二端口网络连接构成的复杂二端口网络，说明它们之间的关系。 6 二端口网络的连接 若两个二端口网络的Z参数矩阵分别为Z1和Z2，则有 故二端口网络串联后的Z参数矩阵为 两个简单二端口网络的串联 连接如图(a)所示，由图可知 同理，两个简单二端口网络的并联连接方式如图(b)所示，由图可知 若两个二端口网络的Y参数矩阵分别为Y1和Y2,则有 故二端口网络并联后的Y参数矩阵为 同理，两个简单二端口网络的级联连接方式如图(c)所示，由图可知 若两个二端口网络的T参数矩阵分别为T1和T2，则有 故二端口网络级联后的T参数矩阵为 多端网络：具有多个与外电路连接端钮的网络。 端口：如果在任一时刻，从多端网络某一端钮流入的电流等于从另一个端钮上流出的电流，这样的一对