江西师范大学电路分析课件第9章 双口网络.ppt

9.3 双口网络的参数之间的相互转换 根据已知的T参数矩阵，可得网络端口的伏安关系方程，即： 9.4 二端口的等效电路 4.混联 9.6 负阻抗变换器 负阻抗变换器（NIC）作为一种有源二端口器件，在实际应用时，可以不考虑其内部结构，而是仅仅从它的外部特性入手研究其相关特性。根据所连接的负载的特性，利用负阻抗变换器我们可以得到正电阻、负电阻和零电阻；可以实现模拟电感或模拟电容，由此可构成性能优良的滤波电路、选频网络、振荡器和触发器等。所以说负阻抗变换器是一种最常用的广义阻抗变换器，其符号如图所示。 负阻抗变换器可以看作是一个双口网络，它的传输方程定义为： 最简单的负阻抗变换器是由一级运算放大器构成的电流反向型的电路，电路如图所示。 由此可见对于图9.4.2所示的有源二端口网络输入阻抗等于负载阻抗的负的倍数，在实践中，为简单起见，一般取 则输入阻抗 。如果负载也取电阻，则输入阻抗即为负电阻。因此，负阻抗变换器为实现负电阻、负电容和负电感提供了可能，在微电子技术领域中得到了广泛的应用。 致 谢 根据运放的虚短虚断特点和输入阻抗的定义可以求得： 一个无源二端口网络可以用一个简单的二端口等效模型来代替，要注意的是： （1）等效条件：等效模型的方程与原二端口网络的方 程相同； （2）根据不同的网络参数和方程可以得到结构完全不同 的等效电路； （3）等效目的是为了分析方便。 N + ? + ? 1. Z 参数表示的等效电路 方法1、直接由参数方程得到等效电路。 + ? + ? Z22 + ? + ? Z11 + ? 方法2：采用等效变换的方法。 + ? + ? Z11－Z12 如果网络是互易的，上图变为T型等效电路。 2. Y 参数表示的等效电路 方法1、直接由参数方程得到等效电路。 + ? + ? Y11 Y22 方法2：采用等效变换的方法。 －Y12 + ? + ? Y11＋Y12 Y22+Y12 如果网络是互易的，上图变为?型等效电路。 注： (1) 等效只对两个端口的电压，电流关系成立。对端口间电压则不一定成立。 (2) 一个二端口网络在满足相同网络方程的条件下， 其等效电路模型不是唯一的； (3) 若网络对称则等效电路也对称。 (4) ?型和T 型等效电路可以互换，根据其它参数与 Y、Z参数的关系，可以得到用其它参数表示的?型 和T 型等效电路。 例1 绘出给定的Y参数的任意一种二端口等效电路。 解： 由矩阵可知： 二端口是互易的。 故可用无源?型二端口网络作为等效电路。 Yb + ? + ? Ya Yc 通过?型→T 型变换可得T 型等效电路。 已知双口网络 参数矩阵为 ，试问该 例2 解： 双口网络是否含有受控源，求出它的 型等效电路。 由 参数矩阵可以知道 ，则该网络含有受控源。由 可得到， 则有 据此可以画出该双口网络的II型等效如下图所示。 3. H 参数表示的等效电路 三极管H参数简化等效电路。 9.5 双口网络的连接 一个复杂二端口网络可以看作是由若干简单的二端口按某种方式连接而成，这将使电路分析得到简化。 1. 级联(链联) 设 即 级联后 则级联后总网络的T参数矩阵等于各个网络的T参数矩阵之积，即有 结论 上述结论可推广到n个二端口级联的关系。 注意 (1) 级联时T 参数是矩阵相乘的关系，不是对应元素相乘。 显然 (2) 级联时各二端口的端口条件不会被破坏。 例1 计算该级联网络的T参数矩阵。 则求得级联网络的T参数矩阵为 解 分别求出网络A和网络B的传输参数。 2. 串联 Z? + ? + ? + ? + ? Z?? + ? + ? 联接方式如图，采用Z 参数方便。 Z? + ? + ? + ? + ? Z?? + ? + ? 则 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。 注 (1) 串联后端口条件可能被破坏。需检查端口条件。 端口条件破坏 ! 2A 2A 1A 1A 2? 3A 1.5A 1.5A 3? 2? 1? 1? 1? 3A 1.5A 1.5A 2? 1? 2? 2? 2A 1A (2) 具有公共端的二端口，将公共端串联时将不会破坏端口条件。 端口条件不会破坏. Z? Z?? (3) 检查是否满足串联端口条件的方法： 输入串联端与电流源相连接，a’与b间的电压为零，则输出端串联后，输入端仍能满足端口条件。用类似的方法可以检查输出端是否满足端口条件。 Z?