(播放版)第16章二端口网络2.pptVIP

第十六章 二端口网络 本章知识结构 ? 重点 1. 二端口的参数矩阵及其求解方法； 2. 二端口的等效电路和输入输出端口的等效电路； 3.二端口的联接(级联、串联、并联) ； 4.二端口电路方程的列写和求解。 §16-1 二端口网络 ?在工程实践中，研究信号及能量的传输、信号变换时，常遇到一些二端口电路： 1. 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。 ? 注意： ?使用时，若二个端口互换后不改变其外电路的工作情况，则为对称二端口。 ? 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。 3. 研究二端口网络的意义 ①应用广，其分析方法易推广应用于 n 端口网络； ②大网络可以分割成许多子网络(二端口)进行分析，使分析简化； ③当仅研究端口的电压电流特性时，可以用二端口网络的电路模型进行研究。 §16-2 二端口的方程和参数 ①讨论范围是线性 R、L、C、M与线性受控源，不含独立源。 ②端口电压电流参考方向如图。 1.Y(导纳)参数及方程 ?采用相量形式(正弦稳态)。将两个端口各施加一电压源，则端口电流可视为电压源单独作用时产生的电流之和(叠加原理)。 (2)Y参数的物理意义及计算和测定 例1：求P型电路的Y参数。 (3)互易二端口(满足互易定理) (4)对称二端口 例2：求图示二端口的Y 参数。 例3：求二端口的Y参数。 2. Z(阻抗)参数方程及Z参数 ?将两个端口各施加一电流源，则端口电压可视为电流源单独作用时产生的电压之和。 Z参数的矩阵形式为： (2) Z参数的物理意义及计算和测定 (3)互易性和对称性 例1：求图示两端口的Z参数。 解法一： 例1：求图示两端口 的Z参数。 例2：求图示两端口 的Z参数。 例3：求二端口的Z、Y 参数。 解： ? 注意：并非所有的二端口都有Z、Y 参数。 理想变压器的VCR 综上，二端口参数的求法可归纳如下： 给定实际电路 开路、短路法(按定义)： 结构参数未知，通过实验测量； 结构参数已知，通过电路计算； 直接列该参数方程(矩阵形式)，再与该参数矩阵的对应元素比较； 通过其它已知参数求本参数(P427表16-1)。 ?下面将要介绍的传输参数和混合参数，求法同上。 3. T (传输)参数 ?Y参数和Z参数都能描述二端口的外特性，且两者存在互换关系 ：[Z] = [Y]-1 或 [Y] =[Z]-1。 ?但只用这两个参数描述二端口还不够完善： ①有时希望找出两端口之间电压电流的直接关系； 如：放大器的电压(或电流)放大倍数、滤波器的幅频特性、传输线始端与终端之间的电压电流关系等。 ②有些二端口不同时存在 Y和 Z表达式；有些二端口既无 Y也无 Z 表达式，比如理想变压器。 所以有些二端口的外特性宜用其它参数去描述。 (1) T参数和方程 ?也称为 A 参数或一般参数，(A11、A12、A21、A22 )。 ? 注意：T 参数也称为传输参数，反映输入和输出之间的关系。 (2) T参数的物理意义及计算和测定 (3)互易性和对称性 例1：理想变压器。 写成矩阵形式： T 参数矩阵为： 4. H(混合)参数 (1) H参数方程 (2) H参数的物理意义及计算和测定 例1：求P型电路的H参数。 解：H11为短路输入阻抗 H22为开路输出导纳 例2：求图示电路的H参数。 输入输出为两个独立回路： ?Y、Z、T、H 参数之间的相互转换关系见教材 P427表16-1。 §16-3 二端口的等效电路 ?一个线性无源二端口网络可以用一个简单的二端口等效模型来代替。 1. Z参数表示的等效电路 ? 若给定Z参数，则应求 T 形等效电路。 2. Y 参数表示的等效电路 ? 若给定Y参数，则应求Π形等效电路。 ?直接由参数方程得到的等效电路 * ? 注意 ①等效只对两个端口的电压,电流关系成立。对端口间电压则不一定成立； 例1：绘出给定的Y参数的任意一种二端口等效电路。 解：由矩阵可知 例2：已知 §16-4 二端口的转移函数 ? 二端口常为完成某种功能起着耦合两部分电路的作用，这种功能往往是通过转移函数描述或指定的。因此，二端口的转移函数是一个很重要的概念。 二端口的转移函数：用运算形式表示的输出电压或电流与输入电压或电流之比。也称为传递函数。 1. 无端接二端口的转移函数 (2)无端接情况下的四种转移函数 例1：给出用Z参数表示的无端接二端口转移函数。 解：Z参数方程为 ?求转移函数的方法： 先列出适当的参数方程 (有端接时可能要采用两种不同参数方程)； 再按转移函数的定义求出其比值 (输出端开路或短路)。