电路基础第十二章

1、12.1 二端口网络概述二端口网络概述12.2 二端口网络的方程和参数二端口网络的方程和参数12.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路12.4 二端口网络的连接二端口网络的连接第十二章第十二章 二端口网络二端口网络12.5 二端口网络的特性阻抗二端口网络的特性阻抗12.6 二端口网络的应用二端口网络的应用第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院沈阳工学院唐朝仁沈阳工学院唐朝仁 1、二端口网络的定义、二端口网络的定义 2、二端口网络的四种参数方程、二端口网络的四种参数方程 3、二端口网络的等效电路、二端口网络的等效电路 4、二端口网络的连接、二端口网络的连接 5、二端口

2、网络的特性阻抗、二端口网络的特性阻抗 1、二端口网络的四种参数方程、二端口网络的四种参数方程 2、二端口网络的等效电路、二端口网络的等效电路重重 点点难难 点点第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院1、四端网络、四端网络 任何一个网络，不论其内部结任何一个网络，不论其内部结构如何，如果有四个端子与外电构如何，如果有四个端子与外电路相连接，则称为四端网络。路相连接，则称为四端网络。 12.1 二端口网络概念二端口网络概念2、二端口网络、二端口网络 四端网络中，如果两对端子四端网络中，如果两对端子的流入和流出的电流始终相等，的流入和流出的电流始终相等，则该网络称为二端口网络。则

3、该网络称为二端口网络。3、讨论的二端口网络的规定、讨论的二端口网络的规定 (1) 二端口网络的一个端口接输入信号称为输入二端口网络的一个端口接输入信号称为输入端口，用下标端口，用下标“1”表示；另一端口用于输出信号表示；另一端口用于输出信号称为输出端口，用下标称为输出端口，用下标“2”表示。表示。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 (2) 二端口网络由线性电阻、二端口网络由线性电阻、电感、电容元件组成，不含有电感、电容元件组成，不含有独立源，并且动态元件的初始独立源，并且动态元件的初始状态为零。状态为零。 (3) 端口电压和电流选取关联的参考方向。端口电压和电流选取关联

4、的参考方向。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.2.1 二端口网络的阻抗参数二端口网络的阻抗参数12.2 二端口网络的方程和参数二端口网络的方程和参数1、二端口网络的、二端口网络的Z参数方程和参数方程和Z参数参数 以端口电流以端口电流 为自变量为自变量21II、2121111IZIZU2221212IZIZU 上式称为开路阻抗参数方程，也称为上式称为开路阻抗参数方程，也称为Z参数方程。参数方程。 Z11、Z12、Z21和和Z22称为二端口网络的称为二端口网络的Z参数。参数。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院Z参数方程的矩阵形式表示参数方程的矩

5、阵形式表示二端口网络的二端口网络的Z参数矩阵参数矩阵21212221121121IIZIIZZZZUU22211211ZZZZZ第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院2、 Z参数的求法及物理意义参数的求法及物理意义1) Z参数的求法参数的求法 利用利用Z参数方程，通过两个参数方程，通过两个端口分别开路的状态下求出，因此端口分别开路的状态下求出，因此Z参数又称为开参数又称为开路参数。路参数。 (1) 参数参数Z11和和Z21 如果端口如果端口 开路时开路时011112|IIUZ012212|IIUZ22 第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 (2) 参数

6、参数Z12和和Z22 如果端口如果端口 开路时开路时11 021121|IIUZ022221|IIUZ2) Z参数的物理意义参数的物理意义 Z11表示输出口开路时的输入阻抗；表示输出口开路时的输入阻抗； Z21表示输出口开路时的正向转移阻抗；表示输出口开路时的正向转移阻抗； Z12表示输入口开路时的反向转移阻抗；表示输入口开路时的反向转移阻抗； Z22表示输入口开路时的输出阻抗。表示输入口开路时的输出阻抗。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院3) 对称二端口网络对称二端口网络 当二端口网络内不存在受当二端口网络内不存在受控源时，正向转移阻抗控源时，正向转移阻抗Z21与与反

7、向转移阻抗反向转移阻抗Z12相等。相等。 如果二端口网络除了有如果二端口网络除了有 外，还有外，还有 ，这种网络被称为对称二端口网络。这种网络被称为对称二端口网络。 特点：此时把二端口网络的两个端口互换后与外特点：此时把二端口网络的两个端口互换后与外电路连接，其外特性完全一样。电路连接，其外特性完全一样。 结构上对称的网络一定是对称二端口网络；结构上对称的网络一定是对称二端口网络； 对称二端口网络并不一定结构上对称。对称二端口网络并不一定结构上对称。2112ZZ2112ZZ2211ZZ第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例1：电阻网络如图，已知：电阻网络如图，已知R2=

8、R4=2，R1=0.5，R3=1.5，试求该二端口网络的，试求该二端口网络的Z参数。参数。解：解：将端口将端口22开路，在端口开路，在端口11外外加电流源加电流源 将端口将端口11开路，在端口开路，在端口22外加电流源外加电流源1I)( 4)(|32113211011112RRRIRRRIIUZI)( 2|2121012212RIRIIUZI2I)( 2|2222021121RIRIIUZI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例1：电阻网络如图，已知：电阻网络如图，已知R2=R4=2，R1=0.5，R3=1.5，试求该二端口网络的，试求该二端口网络的Z参数。参数。解：解

9、： 由于由于 ， ，该网络是对称二端口网，该网络是对称二端口网络。络。242202222)(|1IRRIIUZI)( 442RR2211ZZ2112ZZ第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例2：电阻网络如图，试求该二端口网络的：电阻网络如图，试求该二端口网络的Z参数。参数。解：解：将端口将端口22开路，在端口开路，在端口11外加电流源外加电流源1ICjRICjRIIUZI1)1(|11011112CjICjIIUZI11|11012212第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例2：电阻网络如图，试求该二端口网络的：电阻网络如图，试求该二端口网络的Z

10、参数。参数。解：解：将端口将端口11开路，在端口开路，在端口22外加电流源外加电流源2ICjICjIIUZI11|22021121CjLjICjLjIIUZI1)1(|22022221第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.2.2 二端口网络的导纳参数二端口网络的导纳参数1、二端口网络的、二端口网络的Y参数方程和参数方程和Y参数参数 以端口电压以端口电压 为自为自变量变量 上式称为短路导纳参数方程，也称为上式称为短路导纳参数方程，也称为Y参数方程。参数方程。 Y11、Y12、Y21和和Y22称为二端口网络的称为二端口网络的Y参数。参数。21UU、2121111UYUYI

11、2221212UYUYI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院Y参数方程的矩阵形式表示参数方程的矩阵形式表示二端口网络的二端口网络的Y参数矩阵参数矩阵21212221121121UUYUUYYYYII22211211YYYYY第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院2、 Y参数的求法及物理意义参数的求法及物理意义1) Y参数的求法参数的求法 利用利用Y参数方程，通过两参数方程，通过两个端口分别短路的状态下求出，因此个端口分别短路的状态下求出，因此Y参数又称为参数又称为短路参数。短路参数。 (1) 参数参数Y11和和Y21 如果端口如果端口 短路时短路时22

12、 011112|UUIY012212|UUIY2121111UYUYI2221212UYUYI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 (2) 参数参数Y12和和Y22 如果端口如果端口 短路时短路时11 2) Y参数的物理意义参数的物理意义 Y11表示输出口短路时的输入导纳；表示输出口短路时的输入导纳； Y21表示输出口短路时的正向转移导纳；表示输出口短路时的正向转移导纳； Y12表示输入口短路时的反向转移导纳；表示输入口短路时的反向转移导纳； Y22表示输入口短路时的输出导纳。表示输入口短路时的输出导纳。021121|UUIY022221|UUIY2121111UYUYI

13、2221212UYUYI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院3) 对称二端口网络对称二端口网络 当二端口网络内不存在受当二端口网络内不存在受控源时，正向转移导纳控源时，正向转移导纳Y21与与反向转移导纳反向转移导纳Y12相等。相等。 如果二端口网络除了有如果二端口网络除了有 外，还有外，还有 ，这种网络被称为对称二端口网络。这种网络被称为对称二端口网络。2112YY2112YY2211YY 4) 开路参数开路参数Z和短路参数和短路参数Y的关系的关系 它们互为逆矩阵。它们互为逆矩阵。12221121122211211ZZZZYYYY 1 ZY第十二章第十二章 二端口网络二端

14、口网络沈阳工学沈阳工学院院例例3：电路如图，试求该二端口网络的：电路如图，试求该二端口网络的Y参数。参数。解：解：将端口将端口22短路短路1011111|2LjCjUIYUCjUIYU012212|将端口将端口11短路短路CjUIYU021121|2022221|1LjCjUIYU第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.2.3 二端口网络的传输参数二端口网络的传输参数1、二端口网络的、二端口网络的T参数方程和参数方程和T参数参数 以端口电流以端口电流 为自变量为自变量 上式称为传输参数方程，也称为上式称为传输参数方程，也称为T参数方程。参数方程。 A、B、C和和D称为二

15、端口网络的称为二端口网络的T参数。参数。22IU、221IBUAU221IDUCI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院T参数方程的矩阵形式表示参数方程的矩阵形式表示二端口网络的二端口网络的T参数矩阵参数矩阵222211IUTIUDCBAIUDCBAT第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院2、 T参数的求法及物理意义参数的求法及物理意义1) T参数的求法参数的求法 利用利用T参数方程，通过端口参数方程，通过端口22分别开路和短路的状态下求出。分别开路和短路的状态下求出。 (1) 参数参数A和和C 如果端口如果端口 开路时开路时22 0212|IUUA02

16、12|IUIC221IBUAU221IDUCI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 (2) 参数参数B和和D 如果端口如果端口 短路时短路时22 2) T参数的物理意义参数的物理意义 A表示输出口开路时的输入电压和输出电压之比；表示输出口开路时的输入电压和输出电压之比； B表示输出口短路时的转移阻抗；表示输出口短路时的转移阻抗； C表示输出口开路时的转移导纳；表示输出口开路时的转移导纳； D表示输出口短路时的输入电流和输出电流之比。表示输出口短路时的输入电流和输出电流之比。0212|UIUB0212|UIID221IBUAU221IDUCI第十二章第十二章 二端口网络二端

17、口网络沈阳工学沈阳工学院院例例4：电路如图，试求该二端口网络的：电路如图，试求该二端口网络的T参数矩阵。参数矩阵。解：解：将端口将端口22开路开路131310212|URRRUUUAISRIRIUICI25. 0411|313102125 . 146331RRR第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例4：电路如图，试求该二端口网络的：电路如图，试求该二端口网络的T参数矩阵。参数矩阵。解：解：将端口将端口22短路短/(|2IRRRIRRRIUBU5 . 1442|332132310212RRRIRRRIIIDU542442422第十二章第十二章 二

18、端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例4：电路如图，试求该二端口网络的：电路如图，试求该二端口网络的T参数矩阵。参数矩阵。解：解：T参数矩阵为参数矩阵为5 . 125. 055 . 1T第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例5：理想变压器如图，试求其：理想变压器如图，试求其T参数矩阵。参数矩阵。解：解：根据理想变压器的伏安特性根据理想变压器的伏安特性列出方程为列出方程为21UKU211IKI 与与T参数方程比较，参数方程比较，KKT100221IBUAU221IDUCI可得到可得到T参数矩阵为参数矩阵为第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.

19、2.4 二端口网络的混合参数二端口网络的混合参数1、二端口网络的、二端口网络的H参数方程和参数方程和H参数参数 以端口电流以端口电流 为自变量为自变量 上式称为混合参数方程，也称为上式称为混合参数方程，也称为H参数方程。参数方程。 H11、H12、H21和和H22称为二端口网络的称为二端口网络的H参数。参数。12IU、2121111UHIHU2221212UHIHI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院H参数方程的矩阵形式表示参数方程的矩阵形式表示二端口网络的二端口网络的H参数矩阵参数矩阵12122221121121IUHIUHHHHIU22211211HHHHH第十二章第

20、十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院2、 H参数的求法及物理意义参数的求法及物理意义1) H参数的求法参数的求法 利用利用H参数方程，通过端口参数方程，通过端口22短路和端口短路和端口11开路的状态下求出。开路的状态下求出。 (1) 参数参数H11和和H21 如果端口如果端口 短路时短路时22 011112|UIUH012212|UIIH2121111UHIHU2221212UHIHI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 (2) 参数参数H12和和H22 如果端口如果端口 开路时开路时11 2) H参数的物理意义参数的物理意义 H11表示输出口短路时的输入阻抗

21、；表示输出口短路时的输入阻抗； H21表示输出口短路时的正向电流增益；表示输出口短路时的正向电流增益； H12表示输入口开路时的反向电压增益；表示输入口开路时的反向电压增益； H22表示输入口开路时的输出导纳。表示输入口开路时的输出导纳。021121|IUUH022221|IUIH2121111UHIHU2221212UHIHI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例6：电路如图，试求该二端口网络的：电路如图，试求该二端口网络的H参数矩阵。参数矩阵。解：解：将端口将端口22短路短路)( 99|11011112UUIUHU25. 041|11012212IIIIHU第十二章

22、第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例6：电路如图，试求该二端口网络的：电路如图，试求该二端口网络的H参数矩阵。参数矩阵。解：解：将端口将端口11开路开路25. 041|22021121UUUUHISUUUIHI104. 04855/48|22022221第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 无源线性二端口网络不含受控源的情况下，可以无源线性二端口网络不含受控源的情况下，可以用三个阻抗元件的等效电路进行替代，最简单的二用三个阻抗元件的等效电路进行替代，最简单的二端口网络有端口网络有T形和形和形两种形式。形两种形式。12.3 二端口网络的等效电路二端口网络的

23、等效电路12.3.1 二端口网络的二端口网络的Z参数等效电路参数等效电路 二端口网络的二端口网络的Z参数方程为参数方程为 Z参数的等效电路有两种。参数的等效电路有两种。2121111IZIZU2221212IZIZU第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院1、双受控源的、双受控源的Z参数等效电路参数等效电路 直接由参数方程画出满足直接由参数方程画出满足Z参数方程的等效电路。参数方程的等效电路。为含有两个受控源的电路。为含有两个受控源的电路。 2、Z参数的参数的T形等效电路形等效电路 双受控源的双受控源的Z参数等效电路不是最简单的等效电参数等效电路不是最简单的等效电路，最简单的

24、是路，最简单的是T形等效电路。形等效电路。2121111IZIZU2221212IZIZU第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 (1) 若满足若满足Z12=Z21时时 Z12是互阻抗是互阻抗 T形等效电路。形等效电路。2121111IZIZU2221122IZIZU)()(2112112112121111IIZIZZIZIZU2122221122221122)()(IZZIIZIZIZU第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 (2) 若不满足若不满足Z12=Z21时，电路中含有受控源时，电路中含有受控源 含有受控源的含有受控源的T形等效电路。形等效电路

25、。)()(2112112112121111IIZIZZIZIZU112212122221122221212)()()(IZZIZZIIZIZIZU第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例7：电路如图，画出其：电路如图，画出其T形等效电路。形等效电路。 解：求解：求Z参数。参数。 将端口将端口11开路。开路。)( 6 . 9)636)63(66(|11011112IIIUZI)( 4 . 26156|11012212IIIUZI)( 4 . 26156|22021121IIIUZI 将端口将端口22开路。开路。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例7

26、：电路如图，画出其：电路如图，画出其T形等效电路。形等效电路。)( 6 . 911Z)( 4 . 221Z)( 4 . 212Z)(6 . 6)96963(|22022221IIIUZI T形等效电路为形等效电路为)(4 . 22 . 7)()(2112112112112121111IIIIIZIZZIZIZU22121222211222211222 . 4)(4 . 2)()(IIIIZZIIZIZIZU由于有由于有Z12=Z21第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.3.2 二端口网络的二端口网络的Y参数等效电路参数等效电路 二端口网络的二端口网络的Y参数方程为参数

27、方程为 Y参数的等效电路有两种。参数的等效电路有两种。2121111UYUYI2221212UYUYI1、双受控源的、双受控源的Y参数等效电路参数等效电路 直接由参数方程画出满足直接由参数方程画出满足Y参数方程的等效电路。参数方程的等效电路。为含有两个受控源的电路。为含有两个受控源的电路。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院2、Y参数的参数的形等效电路形等效电路 双受控源的双受控源的Y参数等效电路不是最简单的等效电参数等效电路不是最简单的等效电路，最简单的是路，最简单的是形等效电路。形等效电路。 (1) 若满足若满足Y12=Y21时时)()(211211211212111

28、1UUYUYYUYUYI)()(1222212222221122UUYUYYUYUYI 形等效电路。形等效电路。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 (2) 若不满足若不满足Y12=Y21时，电路中含有受控源时，电路中含有受控源 含有受控源的含有受控源的形等效电路。形等效电路。)()(2112112112121111UUYUYYUYUYI112211212212222221212)()()(UYYUUYUYYUYUYI第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例8：有一个二端口网络，其：有一个二端口网络，其Z参数矩阵为参数矩阵为试画出其试画出其T形等效电

29、路。形等效电路。解：由于解：由于Z12=Z21，二端口网络的，二端口网络的Z参数方程为参数方程为变换变换4226Z21126IIU21242IIU)(241211IIIU22122)(2IIIUT形等效电路形等效电路第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 一个复杂的二端口网络可以看成是由若干个简单一个复杂的二端口网络可以看成是由若干个简单的二端口网络连接而成。的二端口网络连接而成。 其中简单的二端口网络称为子网络，由子网络组其中简单的二端口网络称为子网络，由子网络组成的复杂的二端口网络称为复合二端口网络。成的复杂的二端口网络称为复合二端口网络。12.4 二端口网络的连接二端

30、口网络的连接 二端口网络基本的连接方式有串联、并联和级联。二端口网络基本的连接方式有串联、并联和级联。 有效有效连接：所谓二端口网络的有效连接是指组成连接：所谓二端口网络的有效连接是指组成复合二端口网络的各个子网络都必须同时满足端口复合二端口网络的各个子网络都必须同时满足端口条件（即二端口网络两个端口流入一端钮的电流等条件（即二端口网络两个端口流入一端钮的电流等于流出另一端钮的电流），复合二端口网络同样要于流出另一端钮的电流），复合二端口网络同样要满足端口满足端口条件。条件。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.4.1 二端口网络的串联二端口网络的串联 二端口网络是串

31、联，流过两二端口网络是串联，流过两个二端口网络的电流相等，有个二端口网络的电流相等，有 二端口网络二端口网络N1和和N2的的Z矩阵矩阵分别是分别是Z1和和Z2111III 222III 21121IIZUU 21221IIZUU第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 复合二端口网络复合二端口网络N有有 复合二端口网络复合二端口网络N的的Z矩阵为矩阵为 二端口网络的串联是有效串联时，串联二端口网二端口网络的串联是有效串联时，串联二端口网络的开路阻抗矩阵等于各个二端口网络开路阻抗矩络的开路阻抗矩阵等于各个二端口网络开路阻抗矩阵之和。阵之和。 212211212121IIZIIZ

32、UUUUUU212121)(IIZIIZZ21ZZZ第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例9：二端口网络：二端口网络N1和和N2如图所示。试求：如图所示。试求：(1) 两两个二端口网络的个二端口网络的Z参数；参数；(2)如果把两个二端口网络如果把两个二端口网络串联起来，求串联后的二端口网络的串联起来，求串联后的二端口网络的Z参数；参数；(3) 验验证证Z=Z1+Z2是否成立，说明原因。是否成立，说明原因。解：解： (1) 二端口网络二端口网络N1的的Z参数参数Z参数矩阵参数矩阵2212111)2(IRIRRU2211212)2(IRRIRU212221122RRRRRR

33、Z第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例9：二端口网络：二端口网络N1和和N2如图所示。试求：如图所示。试求：(1) 两两个二端口网络的个二端口网络的Z参数；参数；(2)如果把两个二端口网络如果把两个二端口网络串联起来，求串联后的二端口网络的串联起来，求串联后的二端口网络的Z参数；参数；(3) 验验证证Z=Z1+Z2是否成立，说明原因。是否成立，说明原因。解：解： 二端口网络二端口网络N2的的Z参数参数Z参数矩阵参数矩阵2414321)2(IRIRRU2431422)2(IRRIRU434443222RRRRRRZ第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院

34、院例例9：二端口网络：二端口网络N1和和N2如图所示。试求：如图所示。试求： (2)如如果把两个二端口网络串联起来，求串联后的二端口果把两个二端口网络串联起来，求串联后的二端口网络的网络的Z参数；参数；解：解： 串联后二端口网络串联后二端口网络N的的Z参数参数整理整理2431213431211)2()2(IRRRRIRRRRRRU2343121143122)2()2(IRRRRRRIRRRRU23142142311)2()(23IRRRRIRRRRU24231131422)(23)2(IRRRRIRRRRU第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例9：二端口网络：二端口网络

35、N1和和N2如图所示。试求：如图所示。试求： (2)如如果把两个二端口网络串联起来，求串联后的二端口果把两个二端口网络串联起来，求串联后的二端口网络的网络的Z参数；参数；(3) 验证验证Z=Z1+Z2是否成立，说明原因是否成立，说明原因。解：解： Z参数矩阵为参数矩阵为 (3) 验证验证Z=Z1+Z2?4231314231424231)(2322)(23RRRRRRRRRRRRRRRRZ42314242423121)(2)(2RRRRRRRRRRRRZZZ Z1+Z2 不是有效串联。不是有效串联。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.4.2 二端口网络的并联二端口网络

36、的并联 二端口网络二端口网络N1的的Y参数方程的矩阵形式参数方程的矩阵形式端口电流方程为端口电流方程为111III 222III 211212221121121UUYUUYYYYII 二端口网络二端口网络N2的的Y参数方程的矩阵形式参数方程的矩阵形式 212212221121121UUYUUYYYYII第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 复合二端口网络复合二端口网络NY参数方程参数方程的矩阵形式的矩阵形式 二端口并联网络二端口并联网络N的的Y参数矩阵为参数矩阵为111UUU 222UUU 212121IIIIII 21212121222112112122211211)(

37、UUYUUYYUUYYYYUUYYYY21YYY第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例10：二端口网络如图所示，已知：二端口网络如图所示，已知R1=2，R2=4。试求该电路的试求该电路的Y参数矩阵。参数矩阵。解：将图所示的二端口网络视为解：将图所示的二端口网络视为两个二端口网络两个二端口网络N1和和N2的并联。的并联。(1) 二端口网络二端口网络N1、N2的的Y参数参数矩阵矩阵2121111242IIIRIRU2121112422IIIRIRU二端口网络二端口网络N1的的Z参数矩阵为参数矩阵为42241Z第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例10

38、：二端口网络如图所示，已知：二端口网络如图所示，已知R1=2，R2=4。试求该电路的试求该电路的Y参数矩阵。参数矩阵。解：二端口网络解：二端口网络N1的的Y参数矩阵为参数矩阵为二端口网络二端口网络N2的的Y参数矩阵为参数矩阵为31616131111ZY631121121612Y第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例10：二端口网络如图所示，已知：二端口网络如图所示，已知R1=2，R2=4。试求该电路的试求该电路的Y参数矩阵。参数矩阵。解：解：(2) 二端口网络总的二端口网络总的Y参数矩阵为参数矩阵为2141412161121121613161613121YYY第十二章第

39、十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.4.3 二端口网络的级联二端口网络的级联 二端口网络二端口网络N1的传输方程的矩阵形式为的传输方程的矩阵形式为 二端口网络的级联是二端口网络的级联是将后一级的输入与前一将后一级的输入与前一级的输出相连接级的输出相连接 二端口网络二端口网络N2的传输方程的矩阵形式为的传输方程的矩阵形式为22111111IUDCBAIU 22222211IUDCBAIU第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院由于由于 两个二端口网络级联的两个二端口网络级联的T参数矩阵等于两个二端参数矩阵等于两个二端口网络口网络T参数矩阵的乘积参数矩阵的乘积1

40、2UU 12II 222222111111IUDCBADCBAIU222221IUTIUTT21TTT nTTTT21第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例11：二端口网络如图。试求该电路的：二端口网络如图。试求该电路的T参数矩阵。参数矩阵。解：把如图所示的二端口网络解：把如图所示的二端口网络视为三个二端口网络视为三个二端口网络N1、N2、N3的级联。三个简单二端口网的级联。三个简单二端口网络的络的T参数矩阵分别为参数矩阵分别为 复合二端口网络的复合二端口网络的T参数矩阵为参数矩阵为10111RTKKT1002110123RT；KKRKRKRRKRKKRTTTT1111

41、01100101212121321第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院1、特性阻抗、特性阻抗12.5 二端口网络的特性阻抗二端口网络的特性阻抗 设端口输入阻抗为设端口输入阻抗为Zin，输，输出阻抗为出阻抗为Zout，则在负载，则在负载ZL或或电源内阻电源内阻ZS分别为分别为0和和时时(即端口分别为短路和开即端口分别为短路和开路时路时)，定义特性阻抗为。，定义特性阻抗为。 ZC1称为二端口网络输入口特性阻抗。称为二端口网络输入口特性阻抗。 ZC2称为二端口网络输出口特性阻抗。称为二端口网络输出口特性阻抗。ininCZZZ01 02outoutCZZZ第十二章第十二章 二端口

42、网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院 短路与开路输入、输出阻抗短路与开路输入、输出阻抗的定义为的定义为 如果二端口网络的传输参数如果二端口网络的传输参数A、B、C、D已知，已知，则特性阻抗为则特性阻抗为00|LZininZZLZininZZ|00|SZoutoutZZSZoutoutZZ|，CDABZZZininC01ACBDZZZoutoutC 02 第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院2、对称二端口网络的特性阻抗、对称二端口网络的特性阻抗 对于对称二端口网络的对于对称二端口网络的T参数中的参数中的A=D (1) 二端口网络输出端口匹配：若满足二端口网络输出端口匹配：若满

43、足ZL=ZC2，则称为输出端口匹配，且有则称为输出端口匹配，且有Zin=ZC1，即此情况下二，即此情况下二端口网络输入电阻就等于输入特性阻抗。端口网络输入电阻就等于输入特性阻抗。 (2) 二端口网络输入端口匹配：若满足二端口网络输入端口匹配：若满足ZS=ZC1，则称为输入端口匹配，且有则称为输入端口匹配，且有Zout=ZC2，即此情况下，即此情况下二端口网络输出电阻就等于输出特性阻抗。二端口网络输出电阻就等于输出特性阻抗。 (3) 二端口网络全匹配：若同时满足二端口网络全匹配：若同时满足ZS=ZC1和和ZL=ZC2，则称为二端口网络全匹配。，则称为二端口网络全匹配。CBZZCC213、二端口网

44、络端口阻抗匹配二端口网络端口阻抗匹配第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院例例12：二端口网络如图。试求二端口网络的特性阻抗。：二端口网络如图。试求二端口网络的特性阻抗。解：解： (1) 当输出端短路和开路时当输出端短路和开路时(2) 当输入端短路和开路时当输入端短路和开路时；)( 9010060)100(6060|00jjjjjjZZLZinin)( 16010060|jjjZZLZinin)( 120)160(9001jjZZZininC)( 5 .2210060)100)(60(60|00jjjjjjZZSZoutout第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈

45、阳工学院院解：解：；)( 4010060|jjjZZSZoutout)( 30)40(5 .22 02jjZZZoutoutC例例12：二端口网络如图。试求二端口网络的特性阻抗。：二端口网络如图。试求二端口网络的特性阻抗。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.6.1 阻抗匹配电路阻抗匹配电路12.6 二端口网络的应用二端口网络的应用 在无线电传输系统中，常会遇到负载阻抗与信号在无线电传输系统中，常会遇到负载阻抗与信号源电路所需的负载阻抗不相等的情况，如果把它们源电路所需的负载阻抗不相等的情况，如果把它们直接连接在一起，由于连接端口之间不匹配，使整直接连接在一起，由于连接端口之间不匹配，使整个系统得不到最大功率输出，而且还会引起其它各个系统得不到最大功率输出，而且还会引起其它各种问题。为此就需要设计一个二端口电路，连接在种问题。为此就需要设计一个二端口电路，连接在信号源与负载之间。信号源与负载之间。 这个二端口电路的作用这个二端口电路的作用是把实际负载阻抗转换成是把实际负载阻抗转换成信号源所需要的负载阻抗，信号源所需要的负载阻抗，从而获得阻抗匹配。这种从而获得阻抗匹配。这种阻抗变换电路称为阻抗匹配电路。阻抗变换电路称为阻抗匹配电路。第十二章第十二章 二端口网络二端口网络沈阳工学沈阳工学院院12.6.2 均匀传输线及其特性阻抗均匀