电路学课件：第十章 二端口网络

1、,第十章 二端口网络,端口 ( port): 网络中流入的电流等于流出的电流的两个端子就构成一个端口。端口的VAR关系称为外特性。,一端口网络(one port network)：含有一个端口的网络。,二端口网络(two port network)：含有两个端口的网络。,注意与四端子网络（four terminal network）的区别。,零状态线性源二端口网络,第一节 二端口网络的方程和参数,二端口的外特性决定于网络的本身与外部所接电路无关，用端口电压、电流（共四个量）间的关系反映，共六种情况。,网络按正弦稳态情况分析，所有变量用相量表示。,一、Z参数方程：,开路阻抗参数(open-cir

2、cuit impedance parameters),二、Y参数方程：,短路导纳参数(short-circuit admittance parameters),二、Y参数方程,三、T参数方程：,二、T参数方程,各参数的定义：,四、H参数方程：,四、H参数方程：,各参数的定义：,五、二端口网络参数的计算与互换,按定义求解,列写方程求解,例：求图示电路Z参数,将其变换为其它参数方程，则可求得其他参数，注意变换时有些参数可能不存在。,例：求图示电路T参数,六、二端口网络参数的互易性（reciprocal）,若网络中只含有R、 L、 C、 M 等线性元件而不含有受控源，则网络参数就具有如下性质：,六、

3、二端口网络参数的互易性,对称的二端口除了具有互易性，还有如下性质：,(1),(2),(3),(4),(2),(3),(1),第二节 二端口网络的等效及联接,（1）不含受控源的互易性网络的等效,一、二端口网络的等效：有相同方程和参数即相同外特性的两个网络等效。可用简单的等效电路替代任一个二端口网络。,T形等效电路,若已知网络Z参数,形等效电路,若已知网络Y参数,Z参数与Y参数可以互换, T形等效电路和形等效电路也可以互换。若给定其它形式的参数,可先换成Z（ Y ）参数再等效，或者利用外特性相同推导出等效电路各参数。,（2）含有受控源的非互易网络的等效：,若给定Z参数，则由方程：,一个互易的T形网

4、络和一个电流控制电压源的组合来等效.,变形为,若给定Y参数，则由方程：,用一个互易的形网络和一个电压控制电流源的组合来等效.,级联（cascade connection）：一个二端口网络的输出端与另一个网络的输入端相连。,二、二端口网络的联接,级联后的复合网络,串联（series connection ）：两个二端口网络输入端口相互串联，输出端口也串联。,并联(parallel connection):两个二端口网络的输入端口并联，输出端口也并联。,串联后的复合网络：,并联后的复合网络：,第三节 有载二端口网络,在工程实际中大量使用二端口网络如：放大器、滤波器等，这些二端口网络的输入端接有电信

5、号（电源），输出端接有负载。即所谓的有载二端口网络。,一、输入阻抗（input impedance ）,若给定T参数,二、输出阻抗（output impedance ）,除源后,若给定T参数,输出端开路,三、有载二端口网络的基本分析方法,1、直接列写方程法：,（1）参数方程2个；（2）输入输出回路各一个。（共四个方程求解二端口电压、电流四个量）,2、最简等效电路法：“T”和“”形等效，化为一般电路求解。,3、输入输出阻抗法：,（1）输入口等效为阻抗：,（2）输出口戴维南等效电路：,例：图示电路，已知线性电阻网络N的Z参数为,求响应,解：,例：图示双口电阻网络中已知,传输参数矩阵为,求,及其有效

6、值。,解：求出输出端口以左的戴维南等效电路,等效电路为,当直流分量作用时,当三次谐波分量作用时,三、特性阻抗与匹配,特性参数理论在电力和电信传输线的理论分析中常用到。特性阻抗组成的二端口网络可用作阻抗匹配，使负载获得最大功率。,四、常用二端口元件,（1）运算放大器(operational amplifier),（2）理想变压器(ideal transformer),（3）理想回转器(gyrator),u1i1+u2i2=0 线性、无源、无损、非互易的电阻性元件,将电流（电压）回转为电压（电流）,具有变换阻抗数值又能变换阻抗性质的本领。,（4）负阻抗变换器(negative impedance converter),（