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1、chapter9二端口网络,1,第九章 二端口网络,重点：,二端口网络参数和方程,二端口网络等效电路,二端口网络的连接,chapter9二端口网络,2,1 二端口网络概念,二端网络,在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常碰到如下形式的电路。,四端网络,chapter9二端口网络,3,例,chapter9二端口网络,4,1. 端口 (port),端口由一对端钮构成，且满足如下条件：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（two-port),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。,chapter9二端口网络,5,3. 二端口网络与四端网络
2、,具有公共端的二端口,四端网络,chapter9二端口网络,6,4. 二端口的两个端口间若有外部连接，则会破坏原二端口的端口条件。,1-1 2-2是二端口,3-3 4-4不是二端口，是四端网络,chapter9二端口网络,7,约定,1. 讨论范围,含线性 R、L、C、M与线性受控源,不含独立源,2. 参考方向,chapter9二端口网络,8,2 二端口的参数和方程,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。,chapter9二端口网络,9,一、 Y 参数和方程,设有 l 个独立回路,令,称为Y 参数矩阵.,矩阵 形式,chapter9二端口网络,10,端口电流 可视为
3、 共同作用产生。,Y参数的实验测定,Y 短路导纳参数,自导纳,自导纳,转移导纳,转移导纳,chapter9二端口网络,11,若网络内部无受控源(满足互易定理) ，则阻抗矩阵Z对称,12= 21,互易二端口网络四个参数中只有三个是独立的。,Y12= Y21,chapter9二端口网络,12,例1. 求Y 参数。,解：,互易二端口,chapter9二端口网络,13,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，端口电气特性对称；电路结构不对称的二端口，其电气特性也可能是对称的。这样的二端口也是对称二端口。,若 Ya=Yc,有 Y12=Y21 ，又Y11=Y22 （电气对称），称为对称二
4、端口。,对称二端口只有两个参数是独立的。,chapter9二端口网络,14,互易,电气对称,chapter9二端口网络,15,例2,解一,chapter9二端口网络,16,非互易二端口网络（网络内部有受控源）四个独立参数。,chapter9二端口网络,17,二、Z 参数和方程,由Y 参数方程,即：,其中 =Y11Y22 Y12Y21,chapter9二端口网络,18,其矩阵形式为,称为Z参数矩阵,Z参数的实验测定,Z参数又称开路阻抗参数,chapter9二端口网络,19,互易二端口,对称二端口,若 矩阵 Z 与 Y 非奇异,则,例,chapter9二端口网络,20,三、T 参数 (传输参数)
5、和方程,由(2)得：,将(3)代入(1)得：,即：,chapter9二端口网络,21,可得,其矩阵形式,(注意负号）,称为T 参数矩阵,chapter9二端口网络,22,互易二端口,对称二端口,T11 T22- T12 T21,=1,Y12 =Y21,Y11 =Y22,T 参数的实验测定,chapter9二端口网络,23,则,即,chapter9二端口网络,24,例2 求T参数,chapter9二端口网络,25,四、H 参数和方程,H 参数方程,矩阵形式,H 参数也称为混合参数，常用于晶体管等效电路。,chapter9二端口网络,26,H 参数的实验测定,互易二端口,对称二端口,chapter
6、9二端口网络,27,例,chapter9二端口网络,28,Z参数 不存在,Y 参数不存在,小结,1. 六套参数，还有逆传输参数 和逆混合参数。,2 .为什么用这么多参数表示,（1）为描述电路方便，测量方便。,（2）有些电路只存在某几种参数。,chapter9二端口网络,29,3. 可用不同的参数表示以不同的方式连接的二端口。,4. 线性无源二端口,5 .含有受控源的电路四个独立参数。,chapter9二端口网络,30,3 二端口的等效电路,(2) 求等效电路即根据给定的参数方程画出电路。,一、由Z参数方程画等效电路,(1) 两个二端口网络等效： 是指对外电路而言，端口的电压，电流关系相同。,c
7、hapter9二端口网络,31,改写为,同一个参数方程，可以画出结构不同的等效电路。,等效电路不唯一。,chapter9二端口网络,32,互易网络,网络对称(Z11=Z22)则等效电路也对称,+,Z12=Z21,chapter9二端口网络,33,二、由Y参数方程画等效电路,另一种形式,chapter9二端口网络,34,互易网络,网络对称(Y11=Y22)则等效电路也对称,Y12=Y21,chapter9二端口网络,35,例 给定互易网络的传输参数，求T形等效电路。,解,开路电压比,开路转移导纳,短路电流比,Z2 = 1 / T21,Z1 = (T11 -1) / T21,Z3 = (T22 -
8、1) / T21,chapter9二端口网络,36,也可由端口电压、电流 关系得出等效电路参数,Z2 = 1 / T21,Z1 = (T11 -1) / T21,Z3 = (T22 -1) / T21,T11,T21,T22,chapter9二端口网络,37,4 二端口网络的联接,一、 级联（链联）,设,即,chapter9二端口网络,38,得,chapter9二端口网络,39,得,结论：,级联后所得复合二端口T 参数矩阵等于级联的二端口T 参数矩阵相乘。上述结论可推广到n个二端口级联的关系。,chapter9二端口网络,40,例,易求出,得,chapter9二端口网络,41,二、并联：输入端
9、口并联，输出端口并联,chapter9二端口网络,42,并联后,chapter9二端口网络,43,可得,结论：,二端口并联所得复合二端口的Y参数矩阵等于两个二端口Y 参数矩阵相加。,chapter9二端口网络,44,(1) 两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏, 此时上述关系式就不成立。,注意：,chapter9二端口网络,45,并联后端口条件破坏,4A,4A,1A,1A,chapter9二端口网络,46,例,(2) 具有公共端的二端口，将公共端并在一起将不会破坏端口条件。,chapter9二端口网络,47,三、串联： 输入端口串联 输出端口串联 采用Z 参数,串联电流相等,chapter9二端口网络,48,则,即,结论,串联后复合二端口Z 参数矩阵等于原二端口Z 参数矩阵相加。可推广到 n端口串联。,chapter9二端口网络,49,端口条件破坏 ，不正规连接!,例,chapter9二端口网络,50,例. 已知二端口网络的Z参数为,us的波形如图示，,iL(0-)=0，求电压u并画出其变化曲线。,解 ：法1：,chapter9二端口网络,51,u1= us-I1,U0= us/2,法2：,U0为I2=0时的u2,us = 4I1,Ri为us=0时入端电阻,chapter9二端口网络,52,0 t 1,t 1,