第十六章 二端口网络

第十六章二端口网络第1页，共37页，2023年，2月20日，星期三i+-uiN16-1二端口网络+-+-Z+-Y一、一端口网络第2页，共37页，2023年，2月20日，星期三a.i1=i’1i2=i’2i1-+u1+-i2u2工程实际问题常常要研究一个网络的两对端钮之间的关系二端口网络1122i’1i’2b.不包含任何独立电源c.零状态二、二端口网络由线性R、L、C及线性受控源组成，在复频域是线性网络第3页，共37页，2023年，2月20日，星期三16-2二端口的方程和参数电压、电流关系的描述（用相量描述）二端口网络1122i1-+u1+-i2u2Y参数矩阵T参数矩阵Z参数矩阵H参数矩阵第4页，共37页，2023年，2月20日，星期三二端口网络1122i1-+u1+-i2u2第5页，共37页，2023年，2月20日，星期三1、方程的导出一、Y参数方程(导纳参数矩阵)LTI1122-++-N02、参数的含义（短路导纳参数）LTI1122-+N0端口2-2短路，端口1-1的入端导纳端口2-2短路，正向转移导纳第6页，共37页，2023年，2月20日，星期三端口1-1短路，反向转移导纳端口1-1短路，端口2-2的入端导纳LTI1122+-N0第7页，共37页，2023年，2月20日，星期三例1求Y参数。解：

Yb++

Ya

Yc

Yb+

Ya

Yb+

Ya

Yc互易二端口第8页，共37页，2023年，2月20日，星期三（1）如果二端口网络N0不含线性受控源（互易网络）Y12=Y21(互易条件)（2）如果二端口网络为对称二端口网络Y11=Y223、讨论＝第9页，共37页，2023年，2月20日，星期三解法一：按参数定义y11=+R1jwL1y21=R–1=y12y22=+R1jwC4、Y参数的确定例1++jwLjwCR1--不含受控源，互易二端口第10页，共37页，2023年，2月20日，星期三解法二：列写节点电压方程++jwLjwCR1--第11页，共37页，2023年，2月20日，星期三二、Z参数方程2、参数的含义1、方程的导出LTI1122-++-N0第12页，共37页，2023年，2月20日，星期三（1）如果二端口网络N0不含线性受控源(互易网络)（2）Y与Z的关系I1y11y12I2y21y22U1U2=U1z11z12U2z21z22I1I2=Z=detYy22

–y12–y21y111Y=detZz22

–z12–z21z1113、讨论z12=z21Y12=Y21(互易条件)LTI1122+-N0LTI1122-+N0第13页，共37页，2023年，2月20日，星期三RLC例14、Z参数的确定+-RjwLjwC1+-方法一、方法二、第14页，共37页，2023年，2月20日，星期三u2，i2u1，i1u1，i1u2，i2关于I2前面的“–”参数的含义三、T参数方程（传输参数方程）LTI1122-++-N0第15页，共37页，2023年，2月20日，星期三双口网络满足互易条件时T参数的特点对称双口网络T参数的特点与Y、Z基本参数的关系detT=AD–BC=z21z21z11z22z21z21z11z22–z12z21–=1A=D讨论：第16页，共37页，2023年，2月20日，星期三jwLjwL1jwL1jwL1jwL1––Y=T=jwL110第17页，共37页，2023年，2月20日，星期三i1，u2u1，i2u1，i2i1，u2ub=h11ib+h12ucic=h21ib+h22uc共射极晶体管的输入-输出特性+-+-ibubucic四、H参数方程（混合参数方程）LTI1122-++-N0第18页，共37页，2023年，2月20日，星期三端口2-2短路，端口1-1的入端阻抗端口2-2短路，正向电流比端口1-1开路，端口2-2的入端导纳端口1-1开路，反向电压比LTI1122I1(S)-+U1(S)+-I2(S)U2(S)N01、参数的含义第19页，共37页，2023年，2月20日，星期三第20页，共37页，2023年，2月20日，星期三1、一般情况2、如果二端口网络满足互易条件，即z12=z2116-3二端口的等效电路++--z12z11–z12z22–z12+-++--z12z11–z12z22–z12(z21–z12)一、用Z参数表示的等效电路第21页，共37页，2023年，2月20日，星期三二、用Y参数表示的等效电路2、如果二端口网络满足互易条件，即Y12=Y211、一般情况-+-+-Y12Y11+Y12Y22+Y12-+-+-Y12(Y21-Y12)Y11+Y12Y22+Y12第22页，共37页，2023年，2月20日，星期三16-4二端口的转移函数第23页，共37页，2023年，2月20日，星期三N3N1N2N4电路设计问题电路分析问题16-5二端口的连接1、级联2、串联3、并联TZY第24页，共37页，2023年，2月20日，星期三1、概念2、参数关系T=T1T2•••Tn一、二端口的级联（链型连接）N2••••••N1Nn+-+-+-NaNbUa1+-Ib1Ua2Ub2Ub1Ia2Ia1Ib2........Ua1Ia1TaUa2-Ia2=....TaTb=Ub2-Ib2..第25页，共37页，2023年，2月20日，星期三1、概念2、参数关系二、二端口的串联Z=ZA+ZBNANBIA2IA1IB1IB2IA1IA2IB1IB2I1I2+-+-UA1+UB1+-UB2+-UA2+--U1U2................U1U2UA1UA2UB1UB2=+......第26页，共37页，2023年，2月20日，星期三参数关系Y=YA+YB三、二端口的并联IA2IA1IB1IB2IA1IA2IB1IB2I1I2+-+-U1U2NANB............第27页，共37页，2023年，2月20日，星期三四、二端口连接的基本思路2、考察两个二端口的连接方式1、时域形式的电路图转换为相应的相量形式的电路图3、根据连接方式，写总参数矩阵(1)对级联：写出各个二端口的T参数矩阵T1、T2(2)对串联：写出各个二端口的Z参数矩阵Z1、Z2，(3)对并联：写出各个二端口的Y参数矩阵Y1、Y2，则T=T1•T2则Z=Z1＋Z2则Y=Y1＋Y2第28页，共37页，2023年，2月20日，星期三i10gu1i2-g0u2=0g-g0Y=16-6回转器和负阻抗变换器i2i1（回转器）+-u1+-u20–rr0Z=u10-ri1u2r0i2=回转电阻回转电导一、回转器第29页，共37页，2023年，2月20日，星期三1、电路设计中，实现感性和容性的转换I2I1

+-U1+-U2....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！..........感性第30页，共37页，2023年，2月20日，星期三回转器不消耗功率(能量)，也不储能，是线性无源元件。回转器是非互易元件。0–rr0Z=第31页，共37页，2023年，2月20日，星期三2、回转器实际电路举例i1AB

i=0iCR

GFi2

DERRRRRRCibiau1+++iCu2+i2i1（回转器）+-u1+-u2第32页，共37页，2023年，2月20日，星期三二、负阻抗变换器（NegativeImpedanceConverter，NIC）电流反向型电压反向型NIC1122I1-+U1+-I2U2....U110U2I10-k-I2=....U1-k0U2I101-I2=....T参数第33页，共37页，2023年，2月20日，星期三1、负阻抗变换器应用电路设计中，实现负阻抗——负R、L、C由电路可知，......Z2

1122I2-+U2+-I1U1Z1NIC....设为电流反向型U110U2I10-k-I2=........第34页，共37页，2023年，2月20日，星期三2、电路举例R2ab