第10章-二端口网络学习教案

1、会计学1第第10章章-二端口网络二端口网络(wnglu)第一页，共26页。10.3.1 10.3.1 二端口网络二端口网络(wnglu)(wnglu)的方程和参数的方程和参数在工程实际中，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，经常碰到如下形式如下形式(xngsh)的电路。的电路。放大器放大器A滤波器滤波器RCC第1页/共26页第二页，共26页。三极管三极管传输线传输线变压器变压器n:1第2页/共26页第三页，共26页。 端口端口 (port)端口由一对端口由一对(y du)端钮构成，端钮构成，且满足如下端口条件：从一个且满足如下端口条件：从一

2、个端钮流入的电流等于从另一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。端钮流出的电流。N+ u1i1i1 二端口二端口（two-port) 当一个电路与外部电路通过两个当一个电路与外部电路通过两个(lin )端口连接端口连接时称此电路为二端口网络。时称此电路为二端口网络。N+ u1i1i1i2i2+ u2第3页/共26页第四页，共26页。 二端口网络二端口网络(wnglu)(wnglu)与四端网络与四端网络(wnglu)(wnglu)的关系的关系二端口二端口四端网络四端网络 Ni1i2i3i4N+ u1i1i1i2i2+ u2第4页/共26页第五页，共26页。 研究研究(ynji)(ynji)

3、二端口网络的意二端口网络的意义义（1）二端口应用(yngyng)很广，其分析方法易推广应用(yngyng)于n端口网络；（2）大网络可以分割(fng)成许多子网络（二端口）进行分析；4. 4. 分析方法分析方法（1）分析前提：讨论初始条件为零的无源二端口网络；（2）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。第5页/共26页第六页，共26页。约定约定(yudng)1. 1. 讨论讨论(toln)(toln)范围范围线性线性 R、L、C、M与线性受控源与线性受控源不含独立不含独立(dl)源源2. 2. 参考方向如图参考方向如图线性RLCM受控源i1i2i2i1u1+

4、 +u2+ +第6页/共26页第七页，共26页。端口物理量端口物理量4个个i1u1i2u2端口电压端口电压(diny)电流有六种不同的方程来表示，即可用电流有六种不同的方程来表示，即可用六套六套参数描述二端口网络。参数描述二端口网络。2121uuii线性RLCM受控源i1i2i2i1u1+ +u2+ +2211iuiu2121uiiu2121iiuu第7页/共26页第八页，共26页。1. Y 参数参数(cnsh)和方程和方程采用相量形式采用相量形式( (正弦正弦(zhngxin)(zhngxin)稳态稳态) )。将两个端口各施。将两个端口各施加一电压源，则端口电流可视为这些电压源的叠加作用产生

5、。加一电压源，则端口电流可视为这些电压源的叠加作用产生。N+ + 1 U1 I2 I2 U 即：即： 22212122121111UYUYIUYUYIY 参数(cnsh)方程（1 1）Y参数方程参数方程第8页/共26页第九页，共26页。写成矩阵写成矩阵(j zhn)形式形式为：为： 212221121121UUYYYYII 22211211YYYYYY参数参数(cnsh)值由端口内部参数值由端口内部参数(cnsh)及连接关系决定。及连接关系决定。Y 参数(cnsh)矩阵.（2 2） Y参数的物理意义及计算和测定参数的物理意义及计算和测定012210111122 UUUIYUIY输入导纳输入导纳

6、或或驱动点导纳驱动点导纳转移导纳转移导纳N+ 1 U1 I2 I第9页/共26页第十页，共26页。022220211211 UUUIYUIY转移转移(zhuny)导纳导纳N+ 1 I2 I2 UY 短路短路(dunl)导导纳参数纳参数输入输入(shr)导纳或导纳或驱动点导纳驱动点导纳第10页/共26页第十一页，共26页。 Yb+ + 1 U1 I2 I2 U Ya Yc例例1 1ba011112YYUIYU b012212YUIYU 解解02 Ucb0U2222b0U2112YYUIYYUIY11 求求Y Y 参数参数(cnsh)(cnsh)。01 U第11页/共26页第十二页，共26页。例例

7、2 22121111)11(ULjULjRjUURUI 解解求求Y Y 参数参数(cnsh)(cnsh)。直接直接(zhji)(zhji)列列方程求解方程求解 jL+ + 1 U1 I2 I2 U R1 Ug2112121)1(ULjULjgLjUUUgI LjLjgLjLjRY 11111Ljg 1YY02112 第12页/共26页第十三页，共26页。上例中，上例中，Ya=Yc=Y 时，时， Y11=Y22=Y+ Yb对称对称(duchn)二端口只有两个参数二端口只有两个参数是独立的。是独立的。（）（） 对称对称(duchn)(duchn)二端口二端口 ,YY ,YY 22112112 还还

8、满满足足外外除除 对称二端口对称二端口第13页/共26页第十四页，共26页。2. Z 2. Z 参数参数(cnsh)(cnsh)和和方程方程N+ + 1 U1 I2 I2 U将两个端口各施加将两个端口各施加(shji)(shji)一电流源，则端口电压可视一电流源，则端口电压可视为这些电流源的叠加作用产生。为这些电流源的叠加作用产生。 即：即： 22212122121111IZIZUIZIZUZ 参数(cnsh)方程（1 1）Z 参数方程参数方程第14页/共26页第十五页，共26页。 22211211ZZZZZ012210111122 IIIUZIUZZ 参数(cnsh)矩阵（2 2） Z Z

9、参数参数(cnsh)(cnsh)的物理意义及计算和的物理意义及计算和测定测定022220211211 IIIUZIUZZ参数又称开路参数又称开路(kil)阻抗参数阻抗参数转移阻抗转移阻抗输入阻抗或输入阻抗或驱动点阻抗驱动点阻抗输入阻抗或输入阻抗或驱动点阻抗驱动点阻抗转移阻抗转移阻抗N+ + 1 U1 I2 I2 U 1 YZ第15页/共26页第十六页，共26页。ba011112ZZIUZI b021121ZIUZI b012212ZIUZI cb022221ZZIUZI 例例1 Zb+ + 1 U1 I2 I2 U Za Zc求求Z参数参数(cnsh)解法解法(ji f)1解法解法(ji f)

10、2列列KVL方程：方程：212122212111)()()()(IZZIZIIZIZUIZIZZIIZIZUcbbbcbbaba 第16页/共26页第十七页，共26页。 Zb+ + 1 U1 I2 I2 U Za Zc+ 1 IZ例例2求求Z参数参数(cnsh)解解列列KVL方程方程(fngchng)：212111)()(IZIZZIIZIZUbbaba 2112122)()( )(IZZIZZIZIIZIZUcbbbc cbbbbaZZZZZZZZ第17页/共26页第十八页，共26页。3. 3. 传输（传输（T T ）参数）参数(cnsh)(cnsh)和方程和方程 221221IDUCIIB

11、UAU定义定义(dngy)：N+ + 1 U1 I2 I2 UT 参数也称为参数也称为(chn wi)传输参数传输参数 2211 IUTIU DCBATT 参数矩阵注意符号（1 1）T 参数和方程参数和方程第18页/共26页第十九页，共26页。0212 IUUA0212 UIUB0212 IUIC0212 UIID 221221IDUCIIBUAU（2 2） T T 参数的物理意义参数的物理意义(yy)(yy)及计算和测定及计算和测定N+ + 1 U1 I2 I2 U开路参数开路参数短路参数短路参数转移转移(zhuny)导纳导纳转移转移(zhuny)(zhuny)阻抗阻抗转移电压比转移电压比转

12、移电流比转移电流比第19页/共26页第二十页，共26页。例例+ + 1 2 2I1I2U1U22IID 4IUBS 5 . 0UIC 5 . 1UUA0U210U210I210I212222 第20页/共26页第二十一页，共26页。4. 混合（混合（H） 参数参数(cnsh)和方和方程程H 参数也称为混合参数也称为混合(hnh)参数，常用于晶体管等效电参数，常用于晶体管等效电路。路。(1) H 参数参数(cnsh)和方程和方程 22212122121111UHIHIUHIHU矩阵形式矩阵形式: : 21212221121121UIUIHHHHIUH第21页/共26页第二十二页，共26页。（2）

13、 H 参数的物理参数的物理(wl)意义计算与测定意义计算与测定011112 UIUH021121 IUUH012212 UIIH022221 IUIH 22212122121111UHIHIUHIHU开路参数开路参数电压转移比电压转移比输入导纳输入导纳 短路参数短路参数输入阻抗输入阻抗电流转移比电流转移比第22页/共26页第二十三页，共26页。例例 22212122121111UHIHIUHIHU22121URII 21/10HRR 1 I2 I+ + 1 U2 U R1 R21 I111IRU 第23页/共26页第二十四页，共26页。10.3.3 二端口的联接(lin ji) 一个复杂一个复杂(fz)(fz)二端口网络可以看作是由若干简单二端口网络可以看作是由若干简单的二端口的二端口 按某种方式联接而成，这将使电路分析得到简化；按某种方式联接而成，这将使电路分析得到简化；1. 1. 级联级联( (链联链联) )T+ + 1 I2 I2 U1