第16章 二端口网络

电路理论下一页章目录返回上一页第16章二端口网络§16-2二端口网络方程和参数§16-3二端口网络等效电路§16-4二端口网络的转移函数§16-1二端口网络§16-6回转器和负阻抗变换器§16-5二端口网络的连接1电路理论下一页章目录返回上一页-

+

§16-1二端口网络一、二端网络回顾表征端口电流电压关系的参数：输入阻抗Z或输入导纳Y。且Z＝

Y

－1。端口的概念：端口由一对端子构成，且满足如下条件：从一个端子流入的电流等于从另一个端子流出的电流。此称为端口条件。Z（Y）+

u1

i1

i1

–

一端口2电路理论下一页章目录返回上一页二、四端网络

在工程实际中，网络中伸出四个端子与外电路相连。称为四端网络。线性网络

四端网络

3电路理论下一页章目录返回上一页变压器n:1

滤波器R

C

C

例

三极管传输线4电路理论下一页章目录返回上一页输入端1-1’

输出端2-2’

端口条件：

（它是四端网络的一种特例）

有源Ns

指含独立源无源No

（含受控源）三、二端口网络（双口网络）二端口i2

i1

i1i2i2

i1

i1

i2

i4

i3

i1

i2

二端口网络四端网络5电路理论下一页章目录返回上一页1-1’

2-2’是二端口

3-3’

4-4’不是二端口，是四端网络

约定

1.讨论范围含线性R、L、C、M与线性受控源的无源网络端口条件破坏i1

i2

i2

i1

u1

+

–

u2

+

–

2

21

1Ri1

i2

3

3

4

4

i6电路理论下一页章目录返回上一页2.参考方向

本章中二端口的参考方向，一般都如上图所示。因此，引用公式时一定要注意端口的参考方向。线性RLCM

受控源

i1

i2

i2

i1

u1

+

–u2

+

–封装

由于集成电路的发展，集成块内部元件不知道，只能研究其端口的电压、电流特性四、研究目的1、集成元件

7电路理论下一页章目录返回上一页2、远距离输送电

电站

用户中间过程复杂

可以把电路处理成

双口网络

五、研究内容1、端口的电流、电压关系2、等效电路3、二端口的联接

8电路理论下一页章目录返回上一页§16-2二端口网络方程及参数概述：1、一端口（单口，二端网络）

表示其端口电流电压关系电路方程

Z

阻抗参数

Y

导纳参数

2、二端口网络

共6种组合，6个方程

介绍4种：YZA(T)H

-

+

9电路理论下一页章目录返回上一页1、方程的建立说明：的参考方向如图①②端口电压,电流可以是相量，也可以运算形式(零状态的)③研究无源二端口(无独立源)作用下求)(应用叠加原理，在1)

单独作用

应用网络函数概念N一、Y参数及方程

求)（已知10电路理论下一页章目录返回上一页3)迭加单独作用

2)写出矩阵形式Y参数方程Y参数矩阵11电路理论下一页章目录返回上一页1)意义输出端短路时转移导纳输入端短路时输出导纳输出端短路时输入导纳输入端短路时转移导纳2、Y参数的意义及性质12电气对称：如果二端口的Y参数，除了Y12=Y21外还有Y11=Y22，则此两个端口的1-1’和2-2’互换位置后与外电路连接，外部特性将不会有变化。这种二端口从任一端口看进去电气特性完全相同。因而称为电气对称，或简称为对称的二端口。结构对称：指连接方式和元件性质及其参数的大小均具有对称性。电气对称和结构对称二者关系：结构对称一定电气对称，电气对称不一定结构对称。电路理论下一页章目录返回上一页2)性质Y参数是导纳参数，也称为短路参数；Y参数本质上是网络函数，反映网络的构造与原件的参数，它与激励无关。由互易定理形式一，在无源（且不含受控源）二端口中：2112YY=13电路理论下一页章目录返回上一页图示双口网络，求Y参数.例1：解法一：根据Y参数意义3.实际电路中Y参数的求解14电路理论解法二：建立电路方程节点1：节点2：下一页章目录返回上一页总结：1）线性无源（且不含受控源）二端口，Y12=Y21总成立，只有三个独立的参数。反过来，3个独立参数就可以表示二端口网络。2）如果图中Y11=Y22,，则二端口电气对称，仅当YA=YC才称为结构对称。3）反例：右图电气对称，结构不对称。CY’’CY’CY’CY’’CY=+15下一页章目录返回上一页例2：12总结：1）线性无源（包含受控源）二端口，Y12=Y21不再成立，需要四个独立的参数来表示这个二端口网络。16电路理论下一页章目录返回上一页1、方程的建立

1)由Y参数方程导出二、Z参数及方程

N求)（已知Z参数方程17电路理论下一页章目录返回上一页2）应用迭加原理单独作用单独作用迭加方程-

"

U

2

&

"

U

1

&

18电路理论下一页章目录返回上一页2.Z参数的意义和性质矩阵形式1)意义输出端开路时输入阻抗输出端开路时转移阻抗输入端开路时转移阻抗输入端开路时输出阻抗Z参数矩阵在无源（不含受控源）二端口中19电路理论下一页章目录返回上一页3.实际电路Z参数的求解阻抗参数开路参数解法一：根据Z参数意义解法二：建立回路方程求解2)性质4.思考Z参数和Y参数的关系？1）一个二端口网络既可用Z参数也可用Y参数表示；

2）二者关系：Z=Y-120电路理论下一页章目录返回上一页三.T(A)参数及方程应用情况：1）工程实践中，往往希望找到一个端口的电流、电压与另一个端口的电流电压之间的直接关系；2）二端口网络无Z、Y参数。如理想变压器：+_+_**思考：能写出Z、Y矩阵吗？n00-1/n=u1i1u2-i2211.方程及参数N(输入、输出电流关系，考虑的是)求)（已知电路理论下一页章目录返回上一页22电路理论下一页章目录返回上一页输出端开路时转移电压比输出端短路时转移阻抗输出端开路时转移导纳输出端短路时转移电流比2)性质转移参数(传输参数)2.T参数的意义和性质1)意义23电路理论下一页章目录返回上一页例：求二端口网络的传输参数jωL

解：传输参数为L24电路理论下一页章目录返回上一页例：求[T]YbYaYc解：由②整理得①②25电路理论下一页章目录返回上一页∴③由③带入①整理得作业P39016-416-3(C)求[T]26电路理论下一页章目录返回上一页四、H参数及方程1、电路方程2、参数意义及性质输出端短路时的输入阻抗N求)（已知27电路理论下一页章目录返回上一页3.应用举例输入端开路时的转移电压比输出端短路时的转移电流比输入端开路时的输出导纳晶体三极管微变等效电路28电路理论下一页章目录返回上一页很小很大29电路理论下一页章目录返回上一页§16-3二端口网络的等效电路一、等效电路形式

解决问题：网络内部复杂，已知端口电压、电流关系，只要知道等效电路就可以，或者端口电压、电流关系知道，确定网络内部的等效结构（无受控源时，双口网络三个参数独立，未知双口网络只要用三个参数表示即可，三个参数组成二端口网络联接情况有两种情况）1.型电路

2.型电路

30电路理论下一页章目录返回上一页二.等效电路中各元件参数的确定1、已知Y参数方程确定型电路①画等效电路②根据电路建立方程

③对照系数31电路理论下一页章目录返回上一页2、已知Z参数方程确定T型电路①画等效电路②根据电路建立方程

③对照系数32电路理论下一页章目录返回上一页例：已知[Y]，求等效电路1S

4S

3S

解：其等效电路为33电路理论下一页章目录返回上一页§16-4二端口网络的转移函数概述：1、研究的条件1）线性无源，无受控源2）运算形式3）

输出端输入端N2、转移函数的求解1）已知双口网络结构与参数，根据实际电路求解2）双口网络结构未知，根据实验，建立电路由转移函数与方程中参数关系求H(s)34电路理论下一页章目录返回上一页一、无端接双口网络的转移函数的求解②有端接双口网络单端接：双端接：单端接有外电路双端接有外电路①无端接双口网络：二端口没有外接电路，或输入激励没有内阻抗。3、电路形式35电路理论下一页章目录返回上一页二.有端接双口网络的转移函数的求解1.电路形式N2.H(s)的求解1）H(s)要符合双口网络的电路方程2）符合端接元件的特性36电路理论下一页章目录返回上一页N解：所求例：单端接电路，求37电路理论下一页章目录返回上一页§16-5二端口网络的连接一、级联（链联）

1、电路形式2、端口条件3、复合后与的关系38电路理论下一页章目录返回上一页二、并联1、电路形式39电路理论下一页章目录返回上一页三、串联2、

端口条件3、复合后与的关系1、电路形式40电路理论下一页章目录返回上一页2.端口条件3.复合后与的关系41电路理论下一页章目录返回上一页例:的A参数矩阵已知为求图示二端口网络的A参数矩阵,设内部二端口网络P1

P2

P1

P1

P2

解：42电路理论下一页章目录返回上一页P2

P1

P1

P2

43电路理论下一页章目录返回上一页例:求图示二端口网络的T参数矩阵n:1

解:①n:1

②44电路理论下一页章目录返回上一页③n:1

45电路理论下一页章目录返回上一页§16-6回转器和负阻抗变换器一、回转器

：是一种线性非互易的多端元件。1、符号

2、

端口特性

1)Z参数方程

回转系数（回转