chpt二端口清华大学电路考研辅导Q联实用

会计学1chpt二端口清华大学电路考研辅导Q联实用滤波器变压器RCCn:1第1页/共78页1.端口(port)端口由一对端钮构成，且满足如下端口条件：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。N+u1i1i12.二端口（two-port)当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。N+u1i1i1i2i2+u2第2页/共78页

3.二端口网络与四端网络的关系二端口四端网络具有公共端的二端口Ni1i1i2i2

Ni1i2i3i4

N第3页/共78页4.二端口的两个端口间若有外部连接，则会破坏原二端口的端口条件。端口条件破坏Ri1i2iNi1i1i2i2第4页/共78页一、Y参数和方程采用相量形式(正弦稳态)。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。15-2二端口的参数和方程N++1.第5页/共78页

即：上述方程即为Y参数方程，其系数即为Y参数，写成矩阵形式为：[Y]

称为Y

参数矩阵.其值由内部参数及连接关系所决定。N++第6页/共78页由Y参数方程可得：由Y参数方程可得：2.Y参数的计算和测定N+N+第7页/共78页例1.求Y

参数。

Yb++

Ya

Yc解：Yb+

Ya

YcYb+

Ya

Yc第8页/共78页上例中互易二端口四个参数中只有三个是独立的。3.互易二端口(满足互易定理)第9页/共78页电路结构左右对称的一般为对称二端口。上例中，Ya=Yc=Y时，Y11=Y22=Y+Yb对称二端口只有两个参数是独立的。对称二端口是指两个端口电气特性上对称，结构不对称的二端口，其电气特性可能是对称的。这样的二端口也是对称二端口。4.对称二端口称为对称二端口。第10页/共78页3635++1325.5++第11页/共78页例2.解：

Yb+

Ya

Yc

Yb++

Ya

Yc

Yb+

Ya

Yc第12页/共78页二、Z参数和方程由Y参数方程即：上述方程即为Z参数方程。其中=Y11Y22–Y12Y21N++第13页/共78页其矩阵形式为称为Z参数矩阵2.Z参数计算与测定Z参数方程也可以直接在端口接电流源导出第14页/共78页3.对互易二端口:对对称二端口:4.Z参数矩阵与Y参数矩阵互为逆矩阵。即：5.并非所有的二端口均有Z,Y参数。第15页/共78页Z

不存在Y

不存在Z,Y均不存在ZZn:1第16页/共78页例1.

Zb++

Za

Zc第17页/共78页例2.

Zb++

Za

Zc+第18页/共78页三、T参数和方程T

参数也称为传输参数由(2)得：将(3)代入(1)得：Y参数方程第19页/共78页即：其中上述方程称为传输参数(T

参数)方程，其矩阵形式：(注意正负号）称为T

参数矩阵第20页/共78页2.T

参数的计算或测定3.互易二端口:T

参数满足:对称二端口:则第21页/共78页例1.n:1i1i2++u1u2则即第22页/共78页++122I1I2U1U2例2.注意：T

参数方程中I2前是“”号.第23页/共78页四、H

参数和方程H

参数也称为混合参数，常用于晶体管等效电路。1.H

参数和方程矩阵形式:第24页/共78页2.H

参数的计算与测定3.互易二端口对称二端口第25页/共78页例.++

R1

R2另有两套参数：逆传输参数

和逆混合参数。几种参数相互间关系参见书(下册)P71表141。上述参数(特别是Z，Y)可扩展到n端口网络中去。第26页/共78页15-3二端口的等效电路1.互易二端口的等效电路N++一个二端口的Y

参数方程为其Y

参数为其中独立参数只有3个，可用T型或型电路等效。第27页/共78页设其等效电路为型，它的Y

参数应与上述给定的Y参数相同。

Yb++

Ya

Yc即：解之得第28页/共78页注意：(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)适用于互易网络。(3)若网络对称则等效电路也对称。第29页/共78页例1.等效电路为：2.一般二端口的等效电路(含受控源二端口)方法1：直接由参数方程得到等效电路。++

Z22++

Z11第30页/共78页若已知Y

参数++

Y11

Y22方法2：采用等效变换的方法。其中将上述方程变换第31页/共78页其中相当于一互易二端口，可求出其等效电路(型)：(计算见前例)

Yb++

Ya

Yc

Yb++

Ya

Yc第32页/共78页例.T

参数其中其等效电路为：

Z2++

Z1

Z3第33页/共78页

Z2++

Z1

Z3型等效电路参数的确定第34页/共78页15-4二端口的联接T++++T++一、级联(链联)：联接方式如下图：设即T第35页/共78页级联后复合二端口的T

参数为已知T++++T++T第36页/共78页级联后则T++++T++T第37页/共78页则T++++T++T即：结论：级联后所得复合二端口T

参数矩阵等于级联的二端口T

参数矩阵相乘。上述结论可推广到n个二端口级联的关系。第38页/共78页注意：(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。第39页/共78页例.易求出++464I1I2U1U2446T1T2T3则第40页/共78页二、并联：联接方式如下图。并联采用Y

参数方便。Y++++Y++第41页/共78页并联后Y++++Y++第42页/共78页可得即结论：二端口并联所得复合二端口的Y

参数矩阵等于两个二端口Y参数矩阵相加。第43页/共78页注意：(1)两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏此时上述关系式就不成立。并联后端口条件破坏。1A2A1A1A4A1A2A2A0A0A1052.52.52.54A1A1A4A10V5V++2A第44页/共78页(2)具有公共端的二端口(三端网络形成的二端口)，将公共端并在一起将不会破坏端口条件。Y++++++Y第45页/共78页例.R4R1R2R3R1R2R3R4第46页/共78页三、串联：联接方式如图，采用Z

参数方便。Z++++Z++第47页/共78页Z++++Z++第48页/共78页则即结论：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。第49页/共78页注意：(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!2A2A1A1A23A1.5A1.5A321113A1.5A1.5A21222A1A第50页/共78页(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.ZZ第51页/共78页例.3

I112+2I13

I112+2I1第52页/共78页15-5二端口的特性阻抗一、二端口的特性阻抗N++11'22'ZLT参数方程当端口2接阻抗ZL时，第53页/共78页端口1的入端阻抗Zi为：可见Zi随

ZL变化而变化。N++11'22'ZL当ZL=

ZC时，恰好使Zi=

ZC则

ZC称为二端口的特性阻抗。第54页/共78页可得由上式即可确定ZC之值(T参数已知)。对于对称二端口：A=D则上式可简化为下面仅讨论对称二端口的特性阻抗，由第55页/共78页对称二端口特性阻抗也可以通过计算开路和短路阻抗求出。端口2开路时端口1的入端阻抗为端口2短路时端口1入端阻抗为第56页/共78页一对称二端口，端口2接特性阻抗ZC时，其端口电压、电流关系为：二、传播常数N++11'22'ZC第57页/共78页(3)代入(1)消去得(3)代入(2)消去得由(4)式得由(5)式得第58页/共78页可见对称二端口输出端口接特性阻抗时，两个端口电压比和电流比相同。令其中=+j可得称为衰减系数称为相位系数称为传播系数第59页/共78页三、用ZC及表示的对称二端口的传输参数方程由以上两式可得第60页/共78页则传输参数方程可表示为第61页/共78页n个其传输参数方程为即特性阻抗仍为ZC，传播参数变为n.+,ZC,ZC,ZC+第62页/共78页9节例.R2+R1R1R1R2R2R2R1++R2R2R2R2+第63页/共78页15-6回转器与负阻抗变换器一、回转器1.回转器：回转器也是二端口.或r

称为回转电阻

g称为回转电导i1u1+u2+i2电路符号特性：第64页/共78页其矩阵形式为：或注意u,i的方向!令有第65页/共78页2.回转器可以把一个端口的电流(或电压)回转成另一个端口的电压(或电流)。因此利用回转器可以把电容回转成电感。i1u1+u2+i2C第66页/共78页从端口1看，u1,i1关系为一等效电感关系，L=r2C.若

r=50k,C=1F则等效电感L=2500H！3.回转器不消耗功率(能量)，也不储能。是线性无源元件。4.回转器是非互易元件。第67页/共78页5.回转器例子i1AB

i=0iCRGFi