电路11章二端口网络PPT课件

1、112121I+-+-U1=01I2I2U1I+-+-U12I2U2I=02211第1页/共49页2、参数：3、互易网络：011112IIUz021121IIUz012212IIUz022221IIUz2112zz4、对称网络：2112zz2211zz5、矩阵形式方程：IZU二、Y方程与参数1、方程:2121111UyUyI2221212UyUyI(已知电压求电流)第2页/共49页二、Y方程与参数5、矩阵形式方程1、方程:2、参数：3、互易网络：2121111UyUyI2221212UyUyI011112UUIy012212UUIy022221UUIy2112yy4、对称网络：2112yy22

2、11yy6、Z与Y关系：021121UUIy(已知电压求电流)UYI1YZ第3页/共49页例：求Y参数。YbYcYa1I1U+ _2I方法一：由定义：baYYUIY11111221UIYbYY12cbYYY22bY方法二：列Y方程：baYUUYUI)(2111bcYUUYUI)(12222121UUYYYYYYIIcbbbba第4页/共49页讨论：当Ya=YC=Yb=1s时：1sSY21122112311YZ当Ya=Yc=0，Yb=1s时，0YY矩阵无逆阵，由图中可见Z11=Z22= 。二端口网络并不是每种参数都存在。cbbbbaYYYYYYY1 YZSY1111第5页/共49页三、A方程与参

3、数5、矩阵形式方程：1、方程:2、参数：3、互易网络：)(2122111IaUaU)(2222211IaUaI021112IUUa021122UIUa021212IUIa021222UIIa121122211aaaa4、对称网络：2211aa121122211aaaa(已知2端求1端)22222221121111IUIUaaaaIUA第6页/共49页5、矩阵形式方程：2、参数：3、互易网络：021112IUUa021122UIUa021212IUIa021222UIIa121122211aaaa4、对称网络：2211aa121122211aaaa22222221121111IUIUaaaaIU

4、A四、B方程与参数1、方程:)(1121112IbUbU)(1221212IbUbI(已知1端求2端)第7页/共49页四、B方程与参数5、矩阵形式方程1、方程:2、参数：3、互易网络：)(1121112IbUbU)(1221212IbUbI012111IUUb012121UIUb012211IUIb012221UIIb121122211bbbb4、对称网络：2211bb121122211bbbb(已知1端求2端)11112221121122IUIUbbbbIUB第8页/共49页)(1121222IAaUAaU)(1111212IAaUAaI6、1 BA由A方程导出B方程：若网络互易：22211

5、211bbbbB11211222aaaa第9页/共49页例: 图示二端口网络，求Z、Y、A参数。21)1(IRIRcj解:)(12111IIRIcjU22121)(IcjIIRUZ方程：方法有三：1 由物理意义求；2写标准方程，由系数求得；3 由参数之间的关系求；21)1(IcjRIR第10页/共49页)()1(1)11 (2221IRcjRRURCjU)(11 (1221IRcjURI由Z方程导出A方程：1 ZY第11页/共49页五、H方程与参数5、矩阵形式方程1、方程:2、参数：3、互易网络： (互易定理三)2121111UhIhU2221212UhIhI011112UIUh021121I

6、UUh012212UIIh022221IUIh2112hh4、对称网络：2112hh121122211hhhh21212221121121UIUIhhhhIUH(混合参数，已知I1，U2求I2，U1)第12页/共49页5、矩阵形式方程3、互易网络：011112UIUh021121IUUh012212UIIh022221IUIh2112hh4、对称网络：2112hh121122211hhhh21212221121121UIUIhhhhIUH六、G方程与参数1、方程:2121111IgUgI2221212IgUgU(已知U1，I2求U2，I1)1 HG第13页/共49页六、G方程与参数5、矩阵形式

7、方程1、方程:2、参数：3、互易网络：（互易定理三）2121111IgUgI2221212IgUgU011112IUIg021121UIIg012212IUUg022221UIUg2121gg4、对称网络：2112gg121122211gggg(已知U1，I2求U2，I1)211212221121121IUIUggggUIH第14页/共49页网络方程总结：Z：已知电流求电压Y: 已知电压求电流A: 已知2端求1端B: 已知1端求2端H: 已知I1，U2求I2，U1G: 已知U1，I2求U2，I1Z： z12=z21Y: Y12=Y21A:B: H: h12=-h21G: g12=-g211 H

8、G1 ZY1 BA网络互易：1B1A11211222aaaaB第15页/共49页例1: 图1所示二端口网络，求Y、Z参数。图1练习: 图2所示二端口网络，求A参数。2U1U1I2I图2解:11212210IUII1221272IUII21128IIU21270IIU结论：不含受控源的网络一定互易，含受控源的网络可能不互易。第16页/共49页例3: 图3所示二端口网络，求H参数。解:2112UUI1211112UUIIIU21121UIU22222UUUI已知I1，U2求I2，U110121H图3第17页/共49页激励相量激励相量响应相量响应相量网络函数网络函数11-3 二端口网络的网络函数定义

9、：分类：策动点函数：响应、激励在同一端口。传输函数：响应、激励不在同一端口。 一、策动点函数11IUZinLZ22211211aZaaZaLL1）输入阻抗)()(222221212211IaUaIaUa第18页/共49页一、策动点函数输入导纳11IUZinLZ22211211aZaaZaLLininZUIY11112112221aZaaZaLL1）输入阻抗2111aaZin2212aaZino)()(222221212211IaUaIaUa开路输入阻抗（输出开路）短路输入阻抗（输出短路）第19页/共49页输入导纳ininZUIY11112112221aZaaZaLL2111aaZin2212a

10、aZino开路输入阻抗（输出开路）短路输入阻抗（输出短路）2）输出阻抗22IUZoutsZ22211211bZbbZbss11211222aZaaZass)()(122121112111IbUbIbUb第20页/共49页2）输出阻抗输出导纳22IUZoutsZ22211211bZbbZbss22UIYout12112221bZbbZbss11211222aZaaZass2122aaZout11120aaZout开路输出阻抗（输入开路）短路输出阻抗（输入短路）)()(122121112111IbUbIbUb互易网络：1122212112122211,abababab第21页/共49页输出导纳22

11、UIYout12112221bZbbZbss2122aaZout11120aaZout开路输出阻抗（输入开路）短路输出阻抗（输入短路）互易网络：1122212112122211,abababab二、传输函数12UUKu1）电压传输比)(2122112IaUaU1211aZaZLL第22页/共49页二、传输函数4) 转移导纳12UUKu12IIKi12UIYT1）电压传输比12IUZT2）电流传输比3) 转移阻抗)(2122112IaUaU1211aZaZLL开路电压比：111aku)(2222212IaUaI22211aZaL2221aZaZLL12111aZaL注意：TTZY1第23页/共4

12、9页3 0 V3243jjZ已知图示网络Z参数为：.,2211UIIU求54例1:解:思路：A参数inZ11IU，B参数22IU，代入Z方程232121723jjA434141743jjB21143IIU21232IjIjU第24页/共49页Zin例2: 已知图示网络H参数为:。求inZ5 1331H解: H方程为：2113UIU2123UII)(3138221IUU)(3131221IUIA方程第25页/共49页11-4 互易二端口网络特性参数一、特性阻抗1、定义:2、计算：若ZL=Zc2 时，Zin=Zc1； Zs=Zc1 时， Zout=Zc2，Zc1称为输入端特性阻抗，Zc2 称为输出

13、端特性阻抗。222112111aaaaZc0ininZZ112112222aaaaZc0outoutZZZc1Zc222211211aZaaZaZLLin11211222aZaaZaZssout对称网络：21ccZZ第26页/共49页2、计算：222112111aaaaZc0ininZZ112112222aaaaZc0outoutZZZc1对称网络：21ccZZZc2Zc1ZL 当Zs = Zc1 ， ZL = Zc2 ，称为无反射匹配。Zs3、无反射匹配: 第27页/共49页Zc2Zc1ZL 当Zs = Zc1 ， ZL = Zc2 ，称为无反射匹配。Zs求:1)特性阻抗; 2)无反射匹配时

14、的RL获得的功率。3、无反射匹配: 例： 图示二端口相移网络。RLRs)1(21CjLjZinCjLjCLZin120CLZZZZininCC021第28页/共49页二、传输常数定义：2211ln21IUIU2211lnIUIU计算：)ln(21122211aaaa1、正向传输常数 ：A参数的关系代入得：将右式各参数与ZL = Zc2时互易网络2、反向传输常数 ：定义：1122ln21IUIU1122lnIUIUZs = Zc1时互易网络互易网络的正反传输常数相等:)ln(21122211aaaa求得：第29页/共49页2、反向传输常数 ：单位: NP(奈培) 衰减常数：表征网络对信号产生衰减

15、作用的大小。)()(212121iiuu相移常数：表征网络对信号产生相移作用的大小。2211ln21IUIUj其中:3、的物理意义：定义：1122ln21IUIU1122lnIUIUZs = Zc1时互易网络互易网络的正反传输常数相等:第30页/共49页练习2: 图2所示网络，求Zc1 、 Zc2 ；图2并求当R=800时，Zin =？R第31页/共49页11-5、二端口网络的连接一、级联五种连接：级联、串联、并联、串并联、并串联简单网络复杂网络N个子网络级联时，总网络的A参数矩阵等于各子网络A参数矩阵的相乘，即： A=A1A2AN第32页/共49页二、并联 N个子网络并联时，总网络的Y参数矩

16、阵等于各子网络Y参数矩阵的相加，即： Y=Y1 + Y2 + + YN2I1U1I2U第33页/共49页三、串联 N个子网络串联时，总网络的Z参数矩阵等于各子网络Z参数矩阵的相加，即： Z=Z1 + Z2 + +ZN1U2U1I2I第34页/共49页四、串并联 子网络串并联时，总网络的H参数矩阵等于各子网络H参数矩阵的相加，即： H=H1 +H2 + +HN1U2U1I2I第35页/共49页五、并串联 N个子网络并串联时，总网络的G参数矩阵等于各子网络G参数矩阵的相加，即： G=G1 +G2 + + GN1U2U1I2I第36页/共49页例1: 证明：图示二端口网络的互易性和对称性。解:113

17、41A2005 . 02A25 . 06221AAA121122211aaaa2211aa第37页/共49页例2: 求图示二端口网络的A 参数。 解:10211A5 . 00022A 5 . 05 . 2152jj321AAAA15013jA 第38页/共49页例3: 求图示二端口网络的H参数。解:思路：Y参数21YYYY方程:2121111UyUyI2221212UyUyI2121111UhIhU2221212UhIhIH方程:第39页/共49页练习1: 图1所示二端口网络，a11=4，a21=0.05， a22=1/4。求R、n。图11U2U1I2I2I第40页/共49页11-6、二端口网

18、络的等效电路单端口网络的等效：端口伏安关系保持不变无源单口网络inZ有源单口网络0ZsU一、二端口网络的等效条件等效网络与原网络具有完全相同的伏安关系。即：基本参数或特性参数完全相同。二端口网络有6组基本参数，所以有6种等效电路。其中：Z参数、Y参数和H参数等效二端口网络 应用较多第41页/共49页等效网络与原网络具有完全相同的伏安关系。即：基本参数或特性参数完全相同。二端口网络有6组基本参数，所以有6种等效电路。其中：Z参数、Y参数和H参数等效二端口网络 应用较多11z22z212Iz二、Z参数等效电路2121111IzIzU2221212IzIzU121Iz)()(2112112111II

19、zIzzU112212112212222)()()(IzzIIzIzzU第42页/共49页11z22z212Iz二、Z参数等效电路2121111IzIzU2221212IzIzU121Iz)()(2112112111IIzIzzU112212112212222)()()(IzzIIzIzzU12z1211zz 1222zz 11221)(Izz12z1211zz 1222zz 互易网络：2112zzT型等效电路第43页/共49页12z1211zz 1222zz 11221)(Izz12z1211zz 1222zz 互易网络：2112zzT型等效电路三、Y参数等效电路2121111UyUyI2221212UyUyI11y212Uy22y121Uy)()(2112112111UUyUyyI112211212212222)()()(U