端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和方程ppt課件

1、二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 第第13章章 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 13-1 二端口網(wǎng)絡(luò)及其參數(shù)方程二端口網(wǎng)絡(luò)及其參數(shù)方程 13-2 二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路 13-4 二端口網(wǎng)絡(luò)的銜接二端口網(wǎng)絡(luò)的銜接 13-5 二端口網(wǎng)絡(luò)的實例二端口網(wǎng)絡(luò)的實例 13-3 二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 13.1 二端口網(wǎng)絡(luò)及其參數(shù)方程二端口網(wǎng)絡(luò)及其參數(shù)方程一、一端口網(wǎng)絡(luò)和二端口網(wǎng)絡(luò)的概念一、一端口網(wǎng)絡(luò)和二端口網(wǎng)絡(luò)的概念 I+- -UZ Y 表征一端口網(wǎng)絡(luò)電特性的獨立表征一端口網(wǎng)絡(luò)電特性的獨立參數(shù)

2、：輸入阻抗參數(shù)：輸入阻抗Z Z或輸入導(dǎo)納或輸入導(dǎo)納Y Y。且且 Z = Y -1 Z = Y -1 。 端口的概念：端口的概念： 端口由一對端子構(gòu)成，且滿足如下端口由一對端子構(gòu)成，且滿足如下條件：從一個端子流入的電流等于條件：從一個端子流入的電流等于從另一個端子流出的電流。此稱為從另一個端子流出的電流。此稱為端口條件。端口條件。 +u1i1i11. 一端口網(wǎng)絡(luò)一端口網(wǎng)絡(luò) 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 2.四端網(wǎng)絡(luò)四端網(wǎng)絡(luò) 在工程實踐中，研討信號及能量的傳輸和信在工程實踐中，研討信號及能量的傳輸和信 號變換時，經(jīng)常碰到如下方式的電路。稱為號變換時，經(jīng)常碰到如下方式的

3、電路。稱為 四端網(wǎng)絡(luò)。四端網(wǎng)絡(luò)。 線性線性RLCM RLCM 受控源受控源 四端網(wǎng)絡(luò)四端網(wǎng)絡(luò) 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 變壓器變壓器 n:1濾波器濾波器 RCC例例1 1 三極管三極管 傳輸線傳輸線 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 3. 二端口二端口two-port) 假設(shè)四端網(wǎng)絡(luò)的兩對端子同時滿足端口條件，假設(shè)四端網(wǎng)絡(luò)的兩對端子同時滿足端口條件，那么稱為二端口網(wǎng)絡(luò)。那么稱為二端口網(wǎng)絡(luò)。 線性線性RLCM 受控源受控源 i1i2i2i1u1+u2+二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 具有公共端的二端口具有公共

4、端的二端口 i2i1i1i2四端網(wǎng)絡(luò)四端網(wǎng)絡(luò) i4i3i1i2二端口二端口 i2i1i1i2二端口的兩個端口必需二端口的兩個端口必需滿足端口條件，四端網(wǎng)滿足端口條件，四端網(wǎng)絡(luò)卻沒有上述限制。絡(luò)卻沒有上述限制。 4. 二端口與四端網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別：二端口與四端網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別： 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 111222iiiiiiii- - 端口條件端口條件破壞破壞 1-1 2-2是二端口是二端口 3-3 4-4不是二端口，是四端網(wǎng)絡(luò)不是二端口，是四端網(wǎng)絡(luò) 二端口的兩個端口間假設(shè)有外部銜接，那么會破壞原二端口的二端口的兩個端口間假設(shè)有外部銜接，那么會破壞原二端口的端口條件。端

5、口條件。 i1i2i2i1u1 - -u2 - -2211Ri1i23344i 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 (2)參考方向參考方向 線性線性RLCM 受控源受控源 i1i2i2i1u1+u2+本章中二端口的參考方向，普通都如上圖所示。本章中二端口的參考方向，普通都如上圖所示。 因此，援用公式時一定要留意端口的參考方向。因此，援用公式時一定要留意端口的參考方向。 5.商定商定 (1)討論范圍討論范圍 含線性含線性R R、L L、C C、M M與線性受控源；與線性受控源； 不含獨立源不含獨立源( (運算法分析時，不包含附加電源運算法分析時，不包含附加電源) )。 二

6、端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 6. 二端口的端口變量二端口的端口變量 端口物理量端口物理量4個：個： + - - - -1U1I2I2U 線性線性 無源無源 2121 UUII四個端口變量之間存在著反映二端口網(wǎng)絡(luò)特性的四個端口變量之間存在著反映二端口網(wǎng)絡(luò)特性的約束方程。任取兩個作自變量鼓勵，兩個作約束方程。任取兩個作自變量鼓勵，兩個作因變量呼應(yīng)，可得因變量呼應(yīng)，可得6組方程。即可用組方程。即可用6套參數(shù)套參數(shù)描畫二端口網(wǎng)絡(luò)。描畫二端口網(wǎng)絡(luò)。 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 右圖所示右圖所示形電路，形電路，2121 UUII的參考的參考方向

7、如下圖。由基方向如下圖。由基爾霍夫電流定律，可爾霍夫電流定律，可列寫方程：列寫方程： 112121221322()()YUY UUIY UUYUI - - - - 112122221232()()IYY UYUIYUYY U - - - - 整理可得整理可得 二、二、Y參數(shù)和方程參數(shù)和方程 Y2+- -+- - Y1 Y31U1I2I2U二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 假設(shè)線性網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不含獨立源，且有假設(shè)線性網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不含獨立源，且有 l l 個獨立回路，個獨立回路，那么可列寫那么可列寫l l個回路電流方程：個回路電流方程： 111122112112222231132

8、231122100llllllllllZ IZ IZ IUZ IZ IZ IUZ IZ IZ IZ IZ IZ I 1121112IUU 1222212IUU解得解得 12+- -+- - 線性線性 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 1U1I2I2U二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 11111222211222IY UY UIY UYU 11122122YYYYY 令令 稱為稱為Y參數(shù)矩陣。參數(shù)矩陣。 111211212222YYIUYYIU 矩陣方式：矩陣方式： 分別用分別用Y11、Y12、 Y21、 Y22表示這些系數(shù)，上式可寫為：表示這些系數(shù)，上式可寫為： 12111122211222

9、IY UY UIY UYU 端口電流端口電流 可視為可視為 共同作用產(chǎn)生。共同作用產(chǎn)生。 12II和和12UU和和二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 Y 參數(shù)的實驗測定參數(shù)的實驗測定 Y參數(shù)是在一個端口短路情況下經(jīng)過計算或測試求得的，參數(shù)是在一個端口短路情況下經(jīng)過計算或測試求得的，所以又稱為短路導(dǎo)納參數(shù)。所以又稱為短路導(dǎo)納參數(shù)。 211110UIYU 自導(dǎo)納自導(dǎo)納 122220UIYU 自導(dǎo)納自導(dǎo)納 222110UIYU 轉(zhuǎn)移導(dǎo)納轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 111220UIYU 轉(zhuǎn)移導(dǎo)納轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 12111122211222IY UY UIY UY U+- - 線性線性 無源無源 1I2

10、I2U+- - 線性線性 無源無源 1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 2211111UUI 2221122UUI 111121212222IYYU=YYIU假設(shè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無受控源滿足互易定理，那么導(dǎo)納矩陣假設(shè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無受控源滿足互易定理，那么導(dǎo)納矩陣Y對稱對稱 12 = 21 互易二端口網(wǎng)絡(luò)四個參數(shù)中只需三個是獨立的?；ヒ锥丝诰W(wǎng)絡(luò)四個參數(shù)中只需三個是獨立的。 Y12 = Y21 +- - Yb+- - Ya Yc例例2 求求Y 參數(shù)。參數(shù)。 1U1I2I2U二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 ba011112YYUIYU b0122

11、12YUIYU- - 11112b02222bc02U =U =IY=YUIY=Y +YU- -b2112YYY- - 互易二端口互易二端口 解：解： 對任何一個無源線性二端口，只需對任何一個無源線性二端口，只需3個獨立的參數(shù)就個獨立的參數(shù)就足以表征它的性能。足以表征它的性能。 留留意意 20U Yb+- - Ya Yc1U1I2I Yb+- - Ya Yc10U 1I2I2U二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 對稱二端口是指兩個端口電氣特性上對稱。電路構(gòu)造對稱二端口是指兩個端口電氣特性上對稱。電路構(gòu)造左右對稱的，端口電氣特性對稱；電路構(gòu)造不對稱的二端左右對稱的，端口電

12、氣特性對稱；電路構(gòu)造不對稱的二端口，其電氣特性也能夠是對稱的。這樣的二端口也是對稱口，其電氣特性也能夠是對稱的。這樣的二端口也是對稱二端口。二端口。 假設(shè)假設(shè) Ya = Yc abbbbcYYYYYYY - - - - 有有 Y12 = Y21 ，又，又Y11 = Y22 電氣對稱，稱為對稱二端口。電氣對稱，稱為對稱二端口。 對稱二端口只需對稱二端口只需2 2個參數(shù)是獨立的。個參數(shù)是獨立的。 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 11223=S16YY1212YY互易二端口互易二端口 電電氣氣 對對稱稱 ( /)21 101625103UZ - - /( / )12 20

13、161010523UZ - - 111-113=S16YZ222-213=S16YZ例例3 3 10+- -+- -1U1I2I2U 5 102故故+- -+- - 222 4等效電路等效電路2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 例例4 ba011112YYUIYU gYUIYU- - - b012212b021121YUIYU- - b022221YUIYU 解一解一 1gU Yb+- -+- - Ya2U1U1I2I Yb+- - Ya2U10U 1I2I1gU Yb+- - Ya20U 1U1I2I1gU二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大

14、學(xué)電路教學(xué)組 )(21b1a1UUYUYI- - 112b2)(UgUUYI- - - 2b1ba1)(UYUYYI- - 2b1b2)(UYUYgI - - - - - - - bbbbaYYYgYYY非互易二端口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部有受控源有四個獨立參數(shù)。非互易二端口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部有受控源有四個獨立參數(shù)。 那么那么 留意留意 解二解二 1gU Yb+- -+- - Ya2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 三、三、Z參數(shù)和方程參數(shù)和方程 由由Y 參數(shù)方程參數(shù)方程 22212122121111UYUYIUYUYI.,21UU可可解解出出 - - - - 22212

15、121112122121112121221IZIZIYIYUIZIZIYIYU即：即： 其中其中 =Y11Y22 Y12Y21 + - - - -1U1I2I2U 線性線性 無源無源 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 其矩陣方式為其矩陣方式為 212221121121IIZZZZUU稱為稱為Z Z 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣 Z 參數(shù)的實驗測定參數(shù)的實驗測定 211110IUZI 222110IUZI 開路輸入阻抗開路輸入阻抗 開路轉(zhuǎn)移阻抗開路轉(zhuǎn)移阻抗 11122122=ZZZZZ二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 Z參數(shù)是在一個端口開路情況下經(jīng)過計算或

16、測試求得參數(shù)是在一個端口開路情況下經(jīng)過計算或測試求得的，所以的，所以Z參數(shù)又稱開路阻抗參數(shù)。參數(shù)又稱開路阻抗參數(shù)。 111220IUZI 122220IUZI 開路轉(zhuǎn)移阻抗開路轉(zhuǎn)移阻抗 開路輸入阻抗開路輸入阻抗 互易二端口互易二端口 2112ZZ 2211ZZ 對稱二端口對稱二端口 假設(shè)矩陣假設(shè)矩陣 Z Z 與與 Y Y 非奇特非奇特 )(2112ZZ 11-YZZY二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 1a1b12ab1b2()()UZ IZIIZZIZ I 21c2b12b1bc2()()()U = rI + Z I + ZI + I= r+ ZI + Z + Z I

17、即即 -11122212212221111ZZYYZZYYY1rI例例5 1I2I Zb+- -+- -1U2U Za Zc+- -abbbbcZZZZrZZZ那么那么 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 例例6：圖示電路，知：圖示電路，知R=3，L1=L2=3，M=1，求二，求二端口網(wǎng)絡(luò)的端口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)。參數(shù)。 解：在二個端口分別加電壓源解：在二個端口分別加電壓源 和和 ，列回路電壓方，列回路電壓方程程 1U2U111122121222121jj()j()jj()jUL IM IIL IIMIUR IL IIMI二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教

18、學(xué)組 整理得整理得 比較上式與比較上式與Z參數(shù)方程的規(guī)范方式，可得參數(shù)方程的規(guī)范方式，可得 ()()(112122122212212j2j ()j8j4jj)j43j3)ULLM ILM IIIULM ILR III11122122j8j4j43j3，ZZZZ二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 四、四、T參數(shù)傳輸參數(shù)和方程參數(shù)傳輸參數(shù)和方程 11111222211222(1)(2)IY UY U IY UY U 由由(2)得得 ) 3( 1221221221IYUYYU - - 將將(3)代入代入(1)得得 221112212211121IYYUYYYYI - - 即即

19、 - - - - 22222112122111ITUTIITUTU二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 可得可得 212211YYT- - 21121YT- - 212211211221YYYYYT- - 211122YYT- - 其矩陣方式其矩陣方式 - - 222221121111IU TTTTIU 留意留意負(fù)號負(fù)號 稱為稱為T 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣 2212212211IYUYYU - - 221112212211121IYYUYYYYI - - 11122122= TTTTT二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 212211YYT- - 2112

20、1YT- - 212211211221YYYYYT- - 211122YYT- - T11 T22 - T12 T21 221221122121122212211YYYYYYYYY- - 1 1 互易二端口互易二端口Y12 =Y21對稱二端口對稱二端口 Y11 =Y22那么那么 T11= T22T 參數(shù)的實驗測定參數(shù)的實驗測定 021112 IUUT021122 - - UIUT021212 IUIT21222U =0IT=I- -開路參數(shù)開路參數(shù) 短路參數(shù)短路參數(shù) 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 211ini- - 那么那么010nT =n即即 - - 2211

21、100iunniun:1i1i2+- -+- -u1u221nuu 例例7 求求T參數(shù)。參數(shù)。 解：解： - - 222221121111IU TTTTIU二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 例例8 求求T參數(shù)。參數(shù)。 25 . 011021222 - - IIIITU+- -+- - 1 2 2I1I2U1U251221021112.UUTI +- -+- - 1 2 2I1U1U22121=02= 0.5SIITU21112=0211+(2/2)= 40.5UUITII- - - - 222221121111IU TTTTIU解：解： +- - 1 2 2I1I2U

22、1二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 五、五、H H 參數(shù)和方程參數(shù)和方程 H 參數(shù)方程參數(shù)方程 矩陣方式矩陣方式 212221121121UIHHHHIUH 參數(shù)也稱為混合參數(shù)，常用于晶體管等效電路。參數(shù)也稱為混合參數(shù)，常用于晶體管等效電路。 22212122121111UHIHIUHIHU+ - - - -1U1I2I2U 線性線性 無源無源 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 H 參數(shù)的實驗測定參數(shù)的實驗測定 011112 UIUH021121 IUUH012212 UIIH022221 IUIH互易二端口互易二端口 2112HH-對稱二端

23、口對稱二端口 121122211-HHHH開路參數(shù)開路參數(shù) 短路參數(shù)短路參數(shù) 212221121121UIHHHHIU二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 例例9 求求H參數(shù)。參數(shù)。 21221IIURRH =R1201/1I2I+- -+- -1U2U R1 R21I 111IRU 22212122121111UHIHIUHIHU解：解： 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 0.5S0.5S0.5S0.5SY- - -Z參數(shù)不存在參數(shù)不存在 小結(jié)小結(jié) 1.六套參數(shù)，還有逆?zhèn)鬏攨?shù)和逆混合參數(shù)。六套參數(shù)，還有逆?zhèn)鬏攨?shù)和逆混合參數(shù)。 2.采用采用6

24、種參數(shù)描畫同一二端口的緣由：種參數(shù)描畫同一二端口的緣由： 1為描畫電路方便，丈量方便。為描畫電路方便，丈量方便。 2有些電路只存在某幾種參數(shù)。有些電路只存在某幾種參數(shù)。 2- -+- -+2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 3. 可用不同的參數(shù)表示以不同的方式銜接的二端口?？捎貌煌膮?shù)表示以不同的方式銜接的二端口。 4. 線性無源二端口線性無源二端口 5. 含有受控源的二端口四個獨立參數(shù)。含有受控源的二端口四個獨立參數(shù)。 2222ZY 參數(shù)不存在參數(shù)不存在 2- -+- -+2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 1

25、3.2 二端口的等效電路二端口的等效電路 結(jié)果：根據(jù)給定的參數(shù)方程畫出電路。結(jié)果：根據(jù)給定的參數(shù)方程畫出電路。 目的：將復(fù)雜籠統(tǒng)的二端口網(wǎng)絡(luò)用簡單直觀的等效電路替代。目的：將復(fù)雜籠統(tǒng)的二端口網(wǎng)絡(luò)用簡單直觀的等效電路替代。 原那么：等效前后網(wǎng)絡(luò)的端口電壓、電流關(guān)系一樣。即二端原那么：等效前后網(wǎng)絡(luò)的端口電壓、電流關(guān)系一樣。即二端口口 的每種參數(shù)在等效前后分別對應(yīng)相等。的每種參數(shù)在等效前后分別對應(yīng)相等。 方式：方式：T 型電路和型電路和型電路。型電路。 - - Z1Z2 Z3+ - -圖圖a 2U1U1I2I Y2+- -+- - Y1 Y3圖圖b 2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路

26、教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 1.1.由由Z Z參數(shù)確定參數(shù)確定 T T 型等效電路型等效電路 11 1212121222212322 1232()()()()UZ IZ IIZZ IZ IUZ IIZ IZ IZZ I 列寫圖示列寫圖示 T T 型電路的回路電流方程型電路的回路電流方程 那么該電路的那么該電路的Z Z參數(shù)為參數(shù)為 Z11 = Z1 + Z2，Z12= Z21 = Z2，Z22 = Z2 + Z3 從而從而 T T 型電路的阻抗為型電路的阻抗為 212232112212111ZZZZZZZZZ- - - - - - Z1Z2 Z3+ - -2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇

27、大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 互易網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)對稱網(wǎng)絡(luò)對稱Z11=Z22Z11=Z22，那么等效電路也對稱。，那么等效電路也對稱。 Z12 = Z21 +- - Z11-Z12Z12 Z22-Z12+- -2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 假設(shè)二端口內(nèi)部含有受控源，那么二端口的假設(shè)二端口內(nèi)部含有受控源，那么二端口的4 4個參數(shù)是相個參數(shù)是相互獨立的?；オ毩⒌?。 111 1122212122221121()UZ IZ IUZ IZ IZZI - -電路方程：電路方程： 電路如圖：電路如圖： - -12211()ZZI- -+- - Z11-Z1

28、2 Z22-Z12Z1221II +- -2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 - - - - 232122221211)( )( UYYUYIUYUYYI2.由由Y參數(shù)方程確定參數(shù)方程確定型等效電路型等效電路 列寫圖示列寫圖示 型電路的型電路的KCLKCL方程方程 那么該電路的那么該電路的 Y Y 參數(shù)為參數(shù)為 Y11 = Y1 + Y2，Y12 = Y21 = - Y2，Y22 = Y2 + Y3 從而從而 型電路的導(dǎo)納為型電路的導(dǎo)納為 111212122132221YYYYYYYYY - - - - Y2+- -+- - Y1 Y32U1U1I2I二

29、端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 假設(shè)二端口內(nèi)部含有受控源，那么二端口的假設(shè)二端口內(nèi)部含有受控源，那么二端口的4 4個參數(shù)是相個參數(shù)是相互獨立的。電路如下圖：互獨立的。電路如下圖： 互易網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò) 假設(shè)假設(shè)Y12 = Y12 = Y21 Y21 網(wǎng)絡(luò)對稱網(wǎng)絡(luò)對稱Y11 = Y22 Y11 = Y22 ，那么等效電路也對稱。，那么等效電路也對稱。 1111122212122221121()IY UY UIY UY UYYU - - -Y12+- -+- -11221)(UYY- - Y11 +Y12 Y22 +Y122U1U1I2I -Y12+- -+- - Y11 +

30、Y12 Y22 +Y12 -Y12+- -+- - Y11 +Y12 Y22 +Y122U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 例例10 給定互易網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)，求給定互易網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)，求T 型等效電路。型等效電路。 解解 開路電壓比開路電壓比 - - 222221121111IU TTTTIU221021112ZZZUUTI 開路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納開路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 20212112ZUITI 短路電流比短路電流比 223021222ZZZIITU - - Z2 = 1 / T21 Z1 = (T11 -1) / T21 Z3 = (T22 -1) / T21 可求得可求

31、得 +- - Z1Z2 Z3+- -2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 也可由端口電壓、電流也可由端口電壓、電流關(guān)系得出等效電路參數(shù)。關(guān)系得出等效電路參數(shù)。 223111UIZIZU - - 222321IZIZUI- - - 將將1I代入第一式并經(jīng)整理，可得代入第一式并經(jīng)整理，可得 2231312211)()(1IZZZZZUZZU - - 223221)1(1IZZUZI - - Z2 = 1 / T21 Z1 = (T11 -1) / T21 Z3 = (T22 -1) / T21 可求得可求得 T21 T11 T22 T12 +- - Z1Z2

32、Z3+- -2U1U1I2I二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 13.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)定義：在零形狀下，二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出呼應(yīng)相量和輸入鼓勵定義：在零形狀下，二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出呼應(yīng)相量和輸入鼓勵 相量的比值。假設(shè)采用運算法分析二端口，那么幾組參數(shù)相量的比值。假設(shè)采用運算法分析二端口，那么幾組參數(shù) 為復(fù)變量為復(fù)變量 s s 的函數(shù)。的函數(shù)。 無故接：無外接負(fù)載無故接：無外接負(fù)載ZLZL及輸入鼓勵無內(nèi)阻及輸入鼓勵無內(nèi)阻ZSZS。 單端接：只計及單端接：只計及ZLZL或只計及或只計及ZSZS。 雙端接：輸出端接有負(fù)載雙端接：輸出端接有負(fù)載ZLZL，輸入

33、端接有電壓源和阻抗，輸入端接有電壓源和阻抗ZS ZS 的串連組合或電流源和阻抗的串連組合或電流源和阻抗ZSZS的并聯(lián)組合。的并聯(lián)組合。 _N1122SZSU_U1U2I1I2LZ二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 假設(shè)用電路的假設(shè)用電路的 T 參數(shù)方程為表示，那么參數(shù)方程為表示，那么 一、謀劃點阻抗一、謀劃點阻抗 1112122in1212222UT UT IZIT UT I- - -由于由于 -22LUZ I所以所以 -1121221112in2122222122()()LLLLTZ IT IT ZTZTZ IT IT ZT LZ_ _ N1122U1U2I1I2in

34、Z1. 輸入阻抗輸入阻抗 輸入阻抗不僅與二端口參數(shù)有關(guān)，輸入阻抗不僅與二端口參數(shù)有關(guān)，而且與負(fù)載阻抗有關(guān)。二端口網(wǎng)絡(luò)有而且與負(fù)載阻抗有關(guān)。二端口網(wǎng)絡(luò)有變換阻抗的作用。采用輸入阻抗，可變換阻抗的作用。采用輸入阻抗，可以簡化電路分析。以簡化電路分析。 _ 11SZSU _U1I1inZ二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 2212112o21112112212S1122S12211121S11S11()()TTUIUTTZTTIUITTTTZ IIT ZTTTTTT ZTZ IITT- - - - - - -_ _ N1122SZU1U2I1I2oZ 移去電壓源和負(fù)載，從移去

35、電壓源和負(fù)載，從輸出端看進(jìn)去的一端口網(wǎng)絡(luò)輸出端看進(jìn)去的一端口網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗即戴維南等效的輸出阻抗即戴維南等效阻抗為阻抗為 _ 22oZocU _U2I2LZ2. 輸出阻抗輸出阻抗 謀劃點阻抗也可采用謀劃點阻抗也可采用Z參數(shù)、參數(shù)、Y參數(shù)和參數(shù)和H參數(shù)分析。參數(shù)分析。 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 二、轉(zhuǎn)移函數(shù)二、轉(zhuǎn)移函數(shù) 1. 無故接二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù)無故接二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù) UZ IZ IUZ IZ I111 1122221 1222采用采用Z參數(shù)方程表示，由參數(shù)方程表示，由 可得端口可得端口2-2開路時的轉(zhuǎn)移電壓比為：開路時的轉(zhuǎn)移電壓比為： uUZAUZ2

36、21111轉(zhuǎn)移阻抗為轉(zhuǎn)移阻抗為TUZZI2211_ _ N 1122U1U2I1I2二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 _ _ N 1122U1U2I1I2端口端口2-2短路時的轉(zhuǎn)移電流比為：短路時的轉(zhuǎn)移電流比為： - -22121111222122iIYZZAIYZZZZ 轉(zhuǎn)移導(dǎo)納為轉(zhuǎn)移導(dǎo)納為 -222221111122112122212111221221()TIIIYZUZ IZ IZIZ IZZZ ZZ Z - -二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 _ _ N1122SZSU _U1U2I1I2LZ二端口采用二端口采用Z Z參數(shù)方程表示參數(shù)

37、方程表示 由于由于 - -1SS122LUUZ IUZ I UZ IZ IUZ IZ I111 1122221 1222所以所以 2.雙端接二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù)雙端接二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù) -11 1122SS121 12222(1)(2)LZ IZ IUZ IZ IZ IZ I 由由(2)(2)得得 -212122LZIIZZ二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 -211222211111121222121112212211111()()LLuLLLLLZZIUZZAZUZ IZIZZZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZZZ Z 那么那么 iLIZAIZZ -221122()-

38、 -211222S21S1111212221S11221221()()()LLuSLLLZZIUZZAZUZZIZIZZZ ZZZZZZ Z 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 信號源到輸出端的電壓增益為信號源到輸出端的電壓增益為 () -221SSS11221221LuLUZ ZAUZZZZZ Z此時轉(zhuǎn)移函數(shù)與此時轉(zhuǎn)移函數(shù)與Z 參數(shù)、參數(shù)、ZS和和ZL均有關(guān)，這就闡明除了要考均有關(guān)，這就闡明除了要考慮二端口網(wǎng)絡(luò)的特性外，還需思索二端口網(wǎng)絡(luò)的端接情況。慮二端口網(wǎng)絡(luò)的特性外，還需思索二端口網(wǎng)絡(luò)的端接情況。 因此，轉(zhuǎn)移函數(shù)確定后，零極點也即確定，繼而可構(gòu)造二因此，轉(zhuǎn)移函數(shù)確

39、定后，零極點也即確定，繼而可構(gòu)造二端口網(wǎng)絡(luò)，即電路設(shè)計或網(wǎng)絡(luò)綜合。端口網(wǎng)絡(luò)，即電路設(shè)計或網(wǎng)絡(luò)綜合。 小結(jié)小結(jié) (1)轉(zhuǎn)移函數(shù)常用來描畫或指定電路的某種功能。如對信號轉(zhuǎn)移函數(shù)常用來描畫或指定電路的某種功能。如對信號 的抑制等。的抑制等。 (2)轉(zhuǎn)移函數(shù)的零、極點分布與二端口內(nèi)部的構(gòu)造有關(guān)，而轉(zhuǎn)移函數(shù)的零、極點分布與二端口內(nèi)部的構(gòu)造有關(guān)，而 零、極點的分布又決議了電路的特性。零、極點的分布又決議了電路的特性。 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 13.4 二端口網(wǎng)絡(luò)的銜接二端口網(wǎng)絡(luò)的銜接v意義意義 v方式方式 P1P2P1P2級聯(lián)鏈聯(lián)級聯(lián)鏈聯(lián) 串聯(lián)串聯(lián) P1P2并聯(lián)并聯(lián) 二

40、端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 設(shè)設(shè) 22211211TTTTT即即 22211211TTTTT - - 222221121111IUTTTTIU - - 222221121111IUTTTTIU T +1I 1U 2U 2I 1U T 1I 2I 2U 1I1U 2U2IT一、級聯(lián)鏈聯(lián)一、級聯(lián)鏈聯(lián) 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 T+T +1I 1U 2U 2I +1U T +1I 2I 2U +1I1U+2U2I得得 - - 222221121111IUTTTTIU - - 222221121122211211IUTTTTTTTTTT

41、+2U 2I T +1I1U+2U2I2I - -二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 得得 結(jié)論結(jié)論 級聯(lián)后所得復(fù)合二端口級聯(lián)后所得復(fù)合二端口 T T 參數(shù)矩陣等于級聯(lián)的二端口參數(shù)矩陣等于級聯(lián)的二端口 T T 參數(shù)矩陣相乘。上述結(jié)論可推行到參數(shù)矩陣相乘。上述結(jié)論可推行到n n個二端口級聯(lián)的關(guān)系。個二端口級聯(lián)的關(guān)系。 - - 22222112112221121111IUTTTTTTTTIUTTT 例例11 11 4 6 4求求T T 參數(shù)。參數(shù)。 - - 222221121111IU TTTTIU二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 易求出易求出 1

42、0 411T 1S 25. 0012T 10 613T 2.5S 0.25 1621061125. 001 1041 321TTTT得得 T3T2 4T1 4 6解解 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 二、并聯(lián)：輸入端口并聯(lián)，輸出端口并聯(lián)，采用二、并聯(lián)：輸入端口并聯(lián)，輸出端口并聯(lián)，采用Y Y 參數(shù)參數(shù) 111121212222=IYYUYYIU 212221121121UUYYYYII+- -1I1U+- -2U2IY +- -+- -1I 1U 2U 2I Y +- -+- -2U 1U 2I 1I Y+- -1I1U+- -2U2IY +- -+- -1I 1U

43、2U 2I Y +- -+- -2U 1U 2I 1I Y二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 并聯(lián)后并聯(lián)后 212121IIIIII 21222112112122211211UUYYYYUUYYYY+- -1I1U+- -2U2IY +- -+- -1I 1U 2U 2I Y +- -+- -2U 1U 2I 1I Y+- -1I1U+- -2U2IY +- -+- -1I 1U 2U 2I Y +- -+- -2U 1U 2I 1I Y二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 21212211121121 UUYUUYYYYII可得可得 YYY 結(jié)論

44、結(jié)論 二端口并聯(lián)所得復(fù)合二端口的二端口并聯(lián)所得復(fù)合二端口的Y Y參數(shù)矩陣等于兩個子參數(shù)矩陣等于兩個子二端口二端口Y Y 參數(shù)矩陣相加。參數(shù)矩陣相加。 (1)(1)兩個二端口并聯(lián)時，其端口條件能夠被破壞兩個二端口并聯(lián)時，其端口條件能夠被破壞, , 此時此時 上述關(guān)系式就不成立。例如：上述關(guān)系式就不成立。例如： 留意留意 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 102A1A1A1A52.5 10V+- -5V- -+2A2A1A1A 1A1A2.5 2.5 10V- -+5V- -+ 1A 不是二端口不是二端口 不是二端口不是二端口 4A-1A2A1A2A 2A02A1010V

45、5V1A1A52.5 2.5 2.5 +- - -+4A4A1A1AYYY 0二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 例例12 R1R4R2R3R1R2R3R4(2)具有公共端的二端口，將公共端并在一同將不會破壞具有公共端的二端口，將公共端并在一同將不會破壞 端口條件。端口條件。 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 怎樣判別雙口網(wǎng)絡(luò)銜接的有效性呢？怎樣判別雙口網(wǎng)絡(luò)銜接的有效性呢？ 根據(jù)銜接后每一對根據(jù)銜接后每一對口網(wǎng)絡(luò)端口電流能否堅口網(wǎng)絡(luò)端口電流能否堅持兩兩成對，即能確定持兩兩成對，即能確定其有效性。其有效性。 A12B12UU 假設(shè)假設(shè) 那么那么A

46、與與B就能有效就能有效地并聯(lián)。地并聯(lián)。 根據(jù)根據(jù)KVL，由知條，由知條件，可得到件，可得到 A1 2B1 2UU 這闡明：假設(shè)一個對應(yīng)點例如這闡明：假設(shè)一個對應(yīng)點例如1與與1點相聯(lián)后如點相聯(lián)后如圖虛線所示，那么其他三對對應(yīng)點即圖虛線所示，那么其他三對對應(yīng)點即1與與1、2與與2、2與與2分別都是等電位點，即并聯(lián)后必仍能堅持原網(wǎng)絡(luò)兩端口分別都是等電位點，即并聯(lián)后必仍能堅持原網(wǎng)絡(luò)兩端口電流成對。電流成對。 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 三、串聯(lián)：輸入端口串聯(lián)，輸出端口串聯(lián)，采用三、串聯(lián)：輸入端口串聯(lián)，輸出端口串聯(lián)，采用Z 參數(shù)參數(shù) +- -1I1U+- -2U2IZ+- -+- -1I 1U 2U 2I Z+- -+- -2U 1U 2I 1I 2121212121 IIZIIZUUUUUU二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 江蘇大學(xué)電路教學(xué)組江蘇大學(xué)電路教學(xué)組 那么那么 ZZZ 即即 222112112221121122211211ZZZZZZZZZZZZ結(jié)論結(jié)論 串聯(lián)后復(fù)合二端口串聯(lián)后復(fù)合二端口Z Z 參數(shù)矩陣等于原二端口參數(shù)矩陣等于原二端口Z Z 參數(shù)矩參數(shù)矩陣相加?？赏菩械疥囅嗉??？赏菩械?n n 個二端口串聯(lián)。個二端口串聯(lián)。 串聯(lián)電流相等串聯(lián)電流相等 212121II IIII+- -1I1U+- -2U2IZ+- -+- -1