第十六章 二端口网络

第第页第十六章二端口网络第16章

二端口网络本章重点

16.116.216.316.416.516.6

二端口网络二端口的方程和参数二端口的等效电路二端口的转移函数二端口的连接回转器和负阻抗转换器首页

重点

1.两端口的参数和方程2.两端口的等效电路3.两端口的转移函数

返回

16.1

二端口网络

在工程实际中，讨论信号及能量的传输和信号变换时，常常遇到如下两端口电路。反馈网络RC

C

放大器放大器

滤波器

返回

上页

下页

三极管

传输线

n:1

变压器返回上页下页

1.端口+

i1i1

u1

N

端口由一对端钮构成，且满意如下端口条件：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。

2.二端口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。i1i2++u1ii2u21

N

返回

上页

下页

留意①二端口网络与四端网络的关系+u1i1i1i2

Ni2

i2

+u2

二端口

i1

i3

Ni4

四端网络

返回

上页

下页

②二端口的两个端口间假设有外部连接，那么会破坏原二端口的端口条件。i111’i1

i3i13’

R

N

4i24’

i22i22’

ii1ii1ii2ii2'1'2

1-1’2-2’是二端口3-3’4-4’不是二端口，是四端网络返回上页下页

3.讨论二端口网络的意义①两端口的分析方法易推广应用于n端口网络；

②大网络可以分割成很多子网络(两端口)进行分析；③仅讨论端口特性时，可以用二端口网络的电路模型进行讨论。

4.分析方法①分析前提：争论初始条件为零的线性无源二端口网络；②找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程，这些方程通过一些参数来表示。返回上页下页

16.2

二端口的方程和参数线性R、L、C、M与线性受控源，不含独立源。2.端口电压、电流的参考方向如图

商定1.争论范围：

+u1–

i1i1

i2线性RLCM受控源i2

+u2–

返回

上页

下页

+u1–

i1i1

i2线性RLCM受控源i2

+u2–

留意端口物理量4个

i1i2u1u2

端口电压电流有六种不同的方程来表示，即可用六套参数描述二端口网络。

i1i2

u1u2

u1i1

u2i2

u1i2

i1u2上页下页

返回

1.Y参数和方程①Y参数方程

I1+

I2

U1

N

+U2

采纳相量形式(正弦稳态)。将两个端口各施加一电压源，那么端口电流可视为电压源单独作用时产生的电流之和。即：

I1Y11U1Y12U2I2Y21U1Y22U2

Y参数方程

返回

上页

下页

写成矩阵形式为：

Y参数矩阵

I1Y11Y12U1Y11Y12[Y]YY2122I2Y21

Y22U2留意Y参数值由内部元件参数及连接关系决断。②Y参数的物理意义及计算和测定

I1Y11U1I2Y21U1

U20

输入导纳

II11++

II22

U20

U11U转移导纳

NN返回上页

+U2

下页

II11

II22

+

U1

NN

++UU22

I1Y12U2I2Y22U2

U10

转移导纳输入导纳

U10

Y→短路导纳参数返回上页下页

例1求图示两端口的Y参数。解

II11I1++

UU10U11

II22I2++YYaaYaYccYcUU2U20Y2YYbbYb

I1Y11U1I2Y21U1

U20

YaYb

U20

Yb

I1Y12U2I2Y22U2

U10

YbYbYc上页下页

U20

返回

例2求两端口的Y参数。I1解径直列方程求解+U1

jL

I2+

R

gU1

U2

U1U1U21111I()U1U2RjLRjLjLU2U1112gU1I(g)U1U2jLjLjL11RjL[Y]1gjL1jL1jL

g01Y12Y21jωL返回上页下页

③互易二端口(满意互易定理)

I1I2Y12Y21U0U2U1当U1U2时,I1I21

U20

Y12Y21上例中有

Y12Y21Yb

留意互易二端口四个参数中只有三个是独立的。返回上页下页

④对称二端口对称二端口除Y12Y21外,还满意Y11Y22,上例中，Ya=Yc=Y时，Y11=Y22=Y+Yb

留意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。电路结构左右对称的一般为对称二端口。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。

返回

上页

下页

例求图示两端口的Y参数。解

I1+U1

33

6

I2+15U2

为互易对称两端口

I1Y11U1

U20

10.2S3//63

I2Y21U1

U20

0.0667S

I2Y22U2I1Y12U2

U10

0.2S0.0667S

U20

返回

上页

下页

2.Z参数和方程①Z参数方程

I1I1+U1

N

I2+U2

I2

将两个端口各施加一电流源，那么端口电压可视为电流源单独作用时产生的电压之和。

即：

U1Z11I1Z12I2U2Z21I1Z22I2

Z参数方程

返回

上页

下页

第16章

二端口网络本章重点

16.116.216.316.416.516.6

二端口网络二端口的方程和参数二端口的等效电路二端口的转移函数二端口的连接回转器和负阻抗转换器首页

重点

1.两端口的参数和方程2.两端口的等效电路3.两端口的转移函数

返回

16.1

二端口网络

在工程实际中，讨论信号及能量的传输和信号变换时，常常遇到如下两端口电路。反馈网络RC

C

放大器放大器

滤波器

返回

上页

下页

三极管

传输线

n:1

变压器返回上页下页

1.端口+

i1i1

u1

N

端口由一对端钮构成，且满意如下端口条件：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。

2.二端口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。i1i2++u1ii2u21

N

返回

上页

下页

留意①二端口网络与四端网络的关系+u1i1i1i2

Ni2

i2

+u2

二端口

i1

i3

Ni4

四端网络

返回

上页

下页

②二端口的两个端口间假设有外部连接，那么会破坏原二端口的端口条件。i111’i1

i3i13’

R

N

4i24’

i22i22’

ii1ii1ii2ii2'1'2

1-1’2-2’是二端口3-3’4-4’不是二端口，是四端网络返回上页下页

3.讨论二端口网络的意义①两端口的分析方法易推广应用于n端口网络；

②大网络可以分割成很多子网络(两端口)进行分析；③仅讨论端口特性时，可以用二端口网络的电路模型进行讨论。

4.分析方法①分析前提：争论初始条件为零的线性无源二端口网络；②找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程，这些方程通过一些参数来表示。返回上页下页

16.2

二端口的方程和参数线性R、L、C、M与线性受控源，不含独立源。2.端口电压、电流的参考方向如图

商定1.争论范围：

+u1–

i1i1

i2线性RLCM受控源i2

+u2–

返回

上页

下页

+u1–

i1i1

i2线性RLCM受控源i2

+u2–

留意端口物理量4个

i1i2u1u2

端口电压电流有六种不同的方程来表示，即可用六套参数描述二端口网络。

i1i2

u1u2

u1i1

u2i2

u1i2

i1u2上页下页

返回

1.Y参数和方程①Y参数方程

I1+

I2

U1

N

+U2

采纳相量形式(正弦稳态)。将两个端口各施加一电压源，那么端口电流可视为电压源单独作用时产生的电流之和。即：

I1Y11U1Y12U2I2Y21U1Y22U2

Y参数方程

返回

上页

下页

写成矩阵形式为：

Y参数矩阵

I1Y11Y12U1Y11Y12[Y]YY2122I2Y21

Y22U2留意Y参数值由内部元件参数及连接关系决断。②Y参数的物理意义及计算和测定

I1Y11U1I2Y21U1

U20

输入导纳

II11++

II22

U20

U11U转移导纳

NN返回上页

+U2

下页

II11

II22

+

U1

NN

++UU22

I1Y12U2I2Y22U2

U10

转移导纳输入导纳

U10

Y→短路导纳参数返回上页下页

例1求图示两端口的Y参数。解

II11I1++

UU10U11

II22I2++YYaaYaYccYcUU2U20Y2YYbbYb

I1Y11U1I2Y21U1

U20

YaYb

U20

Yb

I1Y12U2I2Y22U2

U10

YbYbYc上页下页

U20

返回

例2求两端口的Y参数。I1解径直列方程求解+U1

jL

I2+

R

gU1

U2

U1U1U21111I()U1U2RjLRjLjLU2U1112gU1I(g)U1U2jLjLjL11RjL[Y]1gjL1jL1jL

g01Y12Y21jωL返回上页下页

③互易二端口(满意互易定理)

I1I2Y12Y21U0U2U1当U1U