电路分析：-二端口网络

电路分析：-二端口网络第一页，共46页。本章重点与难点重点1、二端口网络的有关基本概念2、熟练计算二端口网络的四种参数矩阵3、掌握分析网络参数已知的二端口网络组成的复杂电路的分析方法第二页，共46页。16-1概述16-2二端口网络参数16-3网络参数之间的变换关系16-4含二端口网络的电路分析16-5典型二端口元件模型16-6二端口网络的互联目录第三页，共46页。一、N端网络与N端口网络1．N端网络如果一个网络有N个端子向外接出，在分析中又并不关心电路的内部结构及内部各个支路的情况，而只讨论外电路的状态与变化时，称该网络为N端网络。第四页，共46页。2．N端口网络如果一个网络有2N个端子向外接出，这2N个端子又成对出现，即端口处的输入电流等于输出电流时，该网络可以视为一个N端口网络。第五页，共46页。二、研究的问题1、通过定义及计算方法求二端口网络的各种参数矩阵；（正向求解）2、已知复杂网络中二端口网络的参数矩阵通过模块化的思想将复杂网络等效成为简单的单口网络及二端口网络的组合，得出电路的解。（反向求解）第六页，共46页。三、研究对象的特性1．二端口网络中不含独立源及附加电源，也就是说动态元件的初始状态为零；2．二端口网络中的元件均为线性无源非时变元件；3．在分析中一般使用拉氏变换或相量法进行。第七页，共46页。四、变量与方程1．变量对于二端口网络，在U1(s)、U2(s)、I1(s)、I2(s)中任选其中两个作变量，其余两个可用这两个自变量来表示。2．方程线性方程组第八页，共46页。16-2二端口网络的参数第九页，共46页。在本章的二端口网络参数中，均用以下参考方向:(各端口均为关联方向)参考方向的规定第十页，共46页。一、流控型参数—开路阻抗矩阵1、对应的方程以I1(s)、I2(s)为自变量，即激励方程的矩阵式：第十一页，共46页。2、开路阻抗矩阵3、参数矩阵的求取一、流控型参数—开路阻抗矩阵第十二页，共46页。4、方程的矩阵形式

其中5、参数矩阵的特性当二端口网络为线性非时变，且不含受控源时，一、流控型参数—开路阻抗矩阵第十三页，共46页。二、压控型参数—短路导纳矩阵1、对应的方程以U1(s)、U2(s)为变量，即激励方程的矩阵式：第十四页，共46页。2、短路导纳矩阵3、参数矩阵的求取二、压控型参数—短路导纳矩阵第十五页，共46页。4、方程的矩阵形式

其中5、参数矩阵的特性当二端口网络为线性非时变，且不含受控源时，二、压控型参数—短路导纳矩阵第十六页，共46页。三、混合型参数—混合参数矩阵1、对应的方程以I1(s)、U2(s)为变量，即激励方程的矩阵式：第十七页，共46页。2、混合参数矩阵3、参数矩阵的求取三、混合型参数—混合参数矩阵第十八页，共46页。4、当二端口网络为线性非时变，且不含受控源时，5、注意：当以I1(s)、U2(s)为变量时，得到的参数矩阵为逆混合参数矩阵H’三、混合型参数—混合参数矩阵第十九页，共46页。四、传输型—传输参数矩阵1、对应的方程以U2(s)、I2(s)为变量，即激励方程的矩阵式：第二十页，共46页。2、传输参数矩阵3、参数矩阵的求取四、传输型—传输参数矩阵第二十一页，共46页。4、当二端口网络为线性非时变，且不含受控源时，AD-BC=1。5、网络对称时，A=D。6、注意：当以U1(s)、I1(s)为变量时，得到的参数矩阵为逆传输参数矩阵T’。四、传输型—传输参数矩阵第二十二页，共46页。16-3网络参数之间的变换第二十三页，共46页。例如，求下图中的Y：一、方法一——方程的变换由（2）式得：列写电路方程第二十四页，共46页。代入（1）式可得因此，得解：第二十五页，共46页。二、方法二——直接查表ZYHTZYHT第二十六页，共46页。16-4含二端口网络的电路分析第二十七页，共46页。一、无端接的二端口网络1、转移电压比因网络无端接，I2=0代入电路方程。得所以，转移电压比为：下面的结论以此类推。第二十八页，共46页。2、转移电流比：3、转移导纳：4、转移阻抗：第二十九页，共46页。二、仅具端接电阻的二端口网络1、转移导纳消去U2(s)，可得转移导纳：第三十页，共46页。2、转移导纳消去I2(s)，可得转移导纳：3、转移电压比消去I1(s)和I2(s)，可得转移电压比第三十一页，共46页。3、转移电流比消去U1(s)和U2(s)，可得转移电流比第三十二页，共46页。三、两端均具端接的二端口网络端接伏安约束关系网络拓扑约束关系第三十三页，共46页。1、输入阻抗2、T等效3、转移电压比4、转移电流比第三十四页，共46页。16-5典型的二端口元件第三十五页，共46页。一、正阻抗变换器PIC定义阻抗变换作用实现可以用理想变压器实现第三十六页，共46页。二、负阻抗变换器NIC定义：电流反向型电压反向型阻抗变换作用：电流反向型电压反向型说明可用NIC实现负电阻、负电容及负电感第三十七页，共46页。三、回转器定义：或符号注意：回转箭头由右到左时，电路方程为第三十八页，共46页。阻抗变换作用当时，当时，可见，回转器可将输出端口所接的电容（电感）变换成为输入端口的电感（电容）。