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文檔簡介

1、1 第第6章章 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò) 6.1二端口網(wǎng)絡(luò)的方程與參數(shù)二端口網(wǎng)絡(luò)的方程與參數(shù)6.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的連接與等效二端口網(wǎng)絡(luò)的連接與等效 6.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 與特性阻抗 返回2 理解二端口網(wǎng)絡(luò)的概念。 熟悉二端口網(wǎng)絡(luò)的方程(Z、Y、H、T)及參數(shù),能熟練地進行參數(shù)的計算。3. 能對復(fù)雜的二端口網(wǎng)絡(luò)進行分解,計算其網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。4. 理解二端口網(wǎng)絡(luò)等效的概念,掌握二端口網(wǎng)絡(luò)的等效的計算方法。5. 理解二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻、輸出電阻及特性阻抗的定義,掌握其計算方法. 學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 目目 標標36.1二端口網(wǎng)絡(luò)的方程與參數(shù)二端口網(wǎng)絡(luò)的方程與參數(shù) 6.1.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的二端口網(wǎng)絡(luò)的Z方程和方

2、程和Z參數(shù)參數(shù) Z方程是一組以二端口網(wǎng)絡(luò)的電流?1和?2表征電壓 和 的方程 。二端口網(wǎng)絡(luò)以電流?1和?2作為獨立變量,電壓 和 作為待求量,根據(jù)置換定理,二端口網(wǎng)絡(luò)端口的外部電路總是可以用電流源替代,如圖6-1(a)所示,替代后網(wǎng)絡(luò)是線性的,可按照疊加定理,將圖6-1(a) 所示的網(wǎng)絡(luò),分解成僅含單個電流源的網(wǎng)絡(luò),如圖6-1(b)、(c)所示。端口電壓 和 是電流?1、?2單獨作用時所產(chǎn)生的電壓之和,即 1U2U1U2U1U2U4 圖6-1 二端口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù) IZI ZUIZIZU222221221211115上式還可以寫成如下的矩陣形式: 21212221121121IIIIUUZZZZ

3、Z參數(shù)矩陣稱為其中Z 22211211 ZZZZZ 如果二端口網(wǎng)絡(luò)中的電流?2和?1相等,所產(chǎn)生的開路電壓 和 也相等時,Z12 = Z21,該網(wǎng)絡(luò)具有互易性。如果該網(wǎng)絡(luò)還具有Z11 = Z22 的特點,則網(wǎng)絡(luò)稱為對稱的二端口網(wǎng)絡(luò)。 1U2U6Z11 =U1 ?1 ?2 = 0Z21 =U2 ?1 ?2 = 0Z12=U1 ?2 ?1 = 0Z22 =U2 ?2 ?1 = 0 Z11是輸出端開路時,輸入端的入端阻抗; Z21是輸出端開路時,輸出端對輸入端的轉(zhuǎn)移阻抗; Z12是輸入端開路時,輸入端對輸出端的轉(zhuǎn)移阻抗; Z22是輸入端開路時,輸出端的入端阻抗。 Z參數(shù)的確定可通過輸入端口、輸出端口

4、開路測量或計算確定: 7例1:求圖 6-2所示二端口網(wǎng)絡(luò)的開路阻抗矩陣Z。 圖 6-2 例1圖解:首先求二端口網(wǎng)絡(luò)的開路阻抗參數(shù)(Z參數(shù))。令二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端口開路,則?2 = 0,由圖 6-2可得 8111321111U7263141U21URRURUI1133212U74313141URRRUU132 426774 22126IU267IUZ10I110I1122Z所以 9322121RRRUU313213R221212123212322U41UU41U1URURUI1令二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端口開路,則 ?1 = 0,由圖 6-2可知 10故二端口網(wǎng)絡(luò)的開路阻抗矩陣Z為133 132 132

5、 267 Z13213332 2121133IUZIUZ220I220I11所以11 圖6-3 二端口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù) 6.1.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的二端口網(wǎng)絡(luò)的Y方程和方程和Y參數(shù)參數(shù) Y方程是一組以二端口網(wǎng)絡(luò)的電壓 和 表征電流?1和?2的方程 。二端口網(wǎng)絡(luò)以電壓 和 作為獨立變量,電流?1和?2為待求量,仍采用上節(jié)的分析方法,根據(jù)置換定理,將二端口網(wǎng)絡(luò)端口的外部電路用電壓源替代,如圖6-3(a)所示。 1U2U1U2U12 按照疊加定理,將圖6-3(a)所示的網(wǎng)絡(luò),分解成僅含單個電壓源的網(wǎng)絡(luò),如圖6-3(b)、(c)所示,端口電流 ?1和 ?2 是電壓 和 單獨作用時所產(chǎn)生的電流之和,即1U2U

6、22212122121111UYUYIUYUYI參數(shù)矩陣稱為其中Y 22211211YYYYY 上式稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)方程,其矩陣形式為21212221121121UUYUUYYYYII13 Y參數(shù)的確定可通過輸入端口、輸出端口短路測量或計算確定。 Y11 = ?1 U1 U2 =0 0 Y21 = ?2 U1 U2 =0 0 Y11是輸出端短路時,輸入端的入端導(dǎo)納;Y21是輸出端短路時,輸出端對輸入端的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納; Y12 = ?1 U2 U1 =0 0 Y12是輸入端短路時,輸入端對輸出端的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納; Y22 = ?2 U2 U1 =0 0 Y22是輸入端短路時,輸出端的入端導(dǎo)納。 14

7、 Y參數(shù)也可由其它參數(shù)轉(zhuǎn)換而定。例如當Z參數(shù)已知時,由Z參數(shù)方程可知212221121121IIUUZZZZ對以上方程求逆,即可得Y參數(shù)方程21222112112112221121121UUYYYYUUIIZZZZzZ ZzZYYYY1121122212221121122211211zzZZZZZ15zZYzZYzZYzZY1122212112122211 由此可知: 當Y21=Y12時,二端口網(wǎng)絡(luò)具有互易性;如果該網(wǎng)絡(luò)還具有Y11 = Y22的特點,則二端口網(wǎng)絡(luò)是對稱的。212 221122211211Z ZZZz ZZZZ其中166.1.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的T方程和T參數(shù) T方程是一組以二端口

8、網(wǎng)絡(luò)的輸出端口電壓 和電流 表征入口電壓 和電流?1的方程 ,二端口網(wǎng)絡(luò)以 和?2作為獨立變量, 、?1為待求量。由Y參數(shù)方程可知 : 22212122121111UYUYIUYUYI則22111221211222112122212212211122121221IYYUY UYIY1UYYYI IY1YU YYYYUY2)(2U2I1U1U2U17 B A211121212112 2211212122YYD YyYYYYY Y1 YY C 則 221221)( D) (BIUC IIUAU 上式稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)方程 。 A、B、C、D稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù),其中A、D無量綱;B具有阻抗性

9、質(zhì),量綱為歐姆;C具有導(dǎo)納的性質(zhì),量綱為西門子。令18 由于 、?2是二端口網(wǎng)絡(luò)出口一側(cè)的物理量, 、?1是二端口網(wǎng)絡(luò)入口一側(cè)的物理量,所以又稱為傳輸參數(shù)方程,也叫一般傳輸方程。T參數(shù)方程的矩陣形式為: 2222 11IU TIUDCBAIU參數(shù)矩陣稱為其中T DCBA T2U1U19 T參數(shù)可以通過兩個端口的開路和短路兩種狀態(tài)分析計算或測量獲得: A = U1 U2 I2 = 0 C= ?1 U2 I2 = 0 B = U1 - ? 2 U2 =0 0 D = I1 - ? 2 U2 =0 0 A 是輸出端開路時,輸入電壓與輸出電壓的比值; C是輸出端開路時,輸入端對輸出端的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納; B是

10、輸出端短路時,輸入端對輸出端的轉(zhuǎn)移阻抗;D是輸出端短路時,輸入電流與輸出電流的比值。20 對于互易二端口網(wǎng)絡(luò),A D B C = 1;如果二端口網(wǎng)絡(luò)是對稱的,則A = D。例2:試求圖6-4所示二端口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù),并驗證關(guān)系式:AD BC = 1。圖6-4 例2 圖 21解:當二端口網(wǎng)絡(luò)輸出端口開路時,?2 = 0 ,有2221112212212(1111U)CLCCCCLUUCILCUCCLUU21211jjjjjjj)CLCCC(UICLC1UUA212210I21220I2122j 所以令二端口網(wǎng)絡(luò)輸出端口短路, =0,有 2U22LUCLLUUCILUI11112jjjj)1 (211

11、1120U210U21LC1IIDLIUB22j所以212221212CCLLCLCBCCCLLCLC1AD42124221BCAD故23 H方程是一組以二端口網(wǎng)絡(luò)的電流?1和電壓表征電壓 和電流?2的方程,即以?1和另一端口的電壓 為獨立變量, 和另一端口電流?2作為待求量,方程的結(jié)構(gòu)為: 2221212121111UHIH2I UHIHU 上式稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù)方程。系數(shù) H11、H12、H21、H22稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù),其中H12、H21無量綱;H11具有阻抗性質(zhì),量綱為歐姆;H22具有導(dǎo)納的性質(zhì),量綱為西門子。6.1.4 二端口網(wǎng)絡(luò)的二端口網(wǎng)絡(luò)的H方程和方程和H參數(shù)參數(shù)2U1U

12、2U1U24 由于H參數(shù)的量綱不完全相同,物理量具有混合之意,故也稱為混合參數(shù)方程。 H參數(shù)其矩陣形式為:21212221121121UIHUIHHHHIU參數(shù)矩陣稱為H HHHHH 22211211其中 H參數(shù)可以通過二端口網(wǎng)絡(luò)的出口短路和入口開路來分析計算或測量來確定。 25 H11 = U1 I1 U2 = 0 H12= U1 U2 I1 = 0 H21= I2 I1 U2 = 0 H22= I2 U2 I1 = 0 H11是輸出端短路時,輸入端的入端阻抗。在晶體管電路中稱為晶體管的輸入電阻;H12是 輸入端開路時,輸入與輸出端的電壓之比。在晶體管電路中稱為晶體管的內(nèi)部電壓反饋系數(shù)或反向

13、電壓傳輸比; H21是輸出端短路時,輸出端與輸入端電流之比。在晶體管電路中稱為晶體管的電流放大倍數(shù)或電流增益。 H22輸入端開路時,輸出端的入端導(dǎo)納。在晶體管電路中稱為晶體管的輸出電導(dǎo)。 26 6.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的連接與等效二端口網(wǎng)絡(luò)的連接與等效 二端口網(wǎng)絡(luò)的連接指的是各子二端口網(wǎng)絡(luò)之間的連接及連接方式。二端口網(wǎng)絡(luò)的連接方式很多,基本的連接方式有三種:串聯(lián)連接、并聯(lián)連接及級聯(lián)。 兩個或兩個以上二端口網(wǎng)絡(luò)的對應(yīng)端口分別作串聯(lián)連接稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián),如圖6-5所示。6.2.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)27圖 6-5 二端口網(wǎng)絡(luò)串聯(lián) 根據(jù)基爾霍夫電壓定理,圖6-5串聯(lián)的二端口網(wǎng)絡(luò)的端口電壓為 2B2A21

14、B1A1UUUUUU28其矩陣形式為 B2B12AA121UUUUU U 串聯(lián)時參數(shù)的計算,采用Z參數(shù)方便。二端口網(wǎng)絡(luò)NA、NB的Z參數(shù)方程的矩陣形式為 21212221121121AAAAAAAAAAAZZZZZIIIIUU2B1BB2B1B22B21B12B11B2B1BIIIIUUZZZZZ29 串聯(lián)時,通過各二端口網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)端口的是同一個電流,即 ?1 = ?A1 = ?B1 ?2 = ?A2 = ?B2 B2B12AA121IIIII I或?qū)懗?121BA2B1BB2A1AAB2B12AA121II)( UUUUU IIIIIIUZZZZZ所以其中Z=ZA+ZB3022BA2221B2

15、1A12B12A11B11AZZZZZZZZZ 即兩個二端口網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)的等效Z參數(shù)矩陣等于各二端口網(wǎng)絡(luò)的矩陣ZA和ZB之和。同理,當n個二端口網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)時,則復(fù)合后的二端口網(wǎng)絡(luò)Z參數(shù)矩陣為 Z = Z1 + Z2 + Z3 + + Zn 316.2.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián) 兩個或兩個以上二端口網(wǎng)絡(luò)的對應(yīng)端口分別作并聯(lián)連接稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián),如圖6-6所示。二端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)時參數(shù)的計算,采用Y參數(shù)方便。 圖6-6 二端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián) 32 根據(jù)基爾霍夫電流定理,通過圖6-6并聯(lián)的二端口網(wǎng)絡(luò)的電流為 :2B2A21B1A1IIIIII其矩陣形式為 :B2B12AA121IIIIII 二端口網(wǎng)

16、絡(luò)NA、NB的Y參數(shù)方程的矩陣形式為21212221121121UUYYIAAAAAAAAAAAUYUYIY212122B2112B11B2B1BUUYYIBBBBBBUYUYIY33 并聯(lián)后,各二端口網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)端口的電壓相同,即:2B2A21B1A1UUUUUUB2B12AA121U UUUUU或?qū)懗伤?2121BA2B1BB2A1AAB2B12AA121)( III UUYUUYYUUYUUYIII其中 BAYYY34 即兩個二端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)的等效Y參數(shù)矩陣等于各二端口網(wǎng)絡(luò)的矩陣YA和YB之和。 同理,當n個 二端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)時,則復(fù)合后的二端口網(wǎng)絡(luò)Y參數(shù)矩陣為:n321YYYYY22A22

17、B211A212B12A 11B1YYBA1YYYYYYY35例3: 對于圖6-7(a)所示二端口網(wǎng)絡(luò),用并聯(lián)的方法,選擇一種合適的參數(shù) ,求出該網(wǎng)絡(luò)的這種參數(shù)矩陣。圖6-7 例3 圖 解:將圖6-7(a)所示二端口網(wǎng)絡(luò)分解成圖6-7(b)所示的T型二端口網(wǎng)絡(luò)和單個元件二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián),,選用Y參數(shù)計算較方便。36所以對于T型二端口網(wǎng)絡(luò),當二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端口短路時,則 ,由圖6-7可得 0U21144312114343211U31111IRRRIIU321111URRRRRUIS UIYS UIY120U21110U112231 3237S 2S 312222123YYYY21故T型二端口網(wǎng)

18、絡(luò)Y參數(shù)矩陣為 32 31 31 32 Y Y Y Y 22211211Y 對于單個元件的二端口網(wǎng)絡(luò),很容易得到以下的結(jié)果 1YY 1YY212211 12由于 T型二端口網(wǎng)絡(luò)是對稱的,所以 38故單個元件二端口網(wǎng)絡(luò)Y 參數(shù)矩陣為 1 1 1 1 22211211YYYYY則圖6-7(a)所示二端口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)矩陣為 35 34 34 35 1 1 1 1 32 31 31 32 YYY39 6.2.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián) 設(shè)有兩個或兩個以上二端口網(wǎng)絡(luò),上一級二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端口與下一級二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端口作對應(yīng)的連接,稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián),如圖6-8所示。級聯(lián)時,二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

19、的計算,采用T參數(shù)方便。圖6-8 二端口網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián) 40二端口網(wǎng)絡(luò)NA、NB的T參數(shù)方程的矩陣形式分別為: A2A2AA2A2AAAAA1A1I-U TIUCAIUDBB2B2BB2B2B BB BB1B1I-U TIUDCBAIU由圖6-8可知,二端口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后B1B1A2A2 IUIUB2B2BA B1B1A 22AA1A1 TTIT TI UIUUIUAA41又因為二端口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后B2B2221A1A11 I U I UIUIU所以有2222BA 2B2BBA 11IU TI U T T I UTTIU其 中 :T = T A TB即BABABABABABABABADDBCCDACDBB

20、ACBAAT 42 即兩個二端口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)的等效T參數(shù)矩陣等于各二端口網(wǎng)絡(luò)的矩陣TA和TB之積。 同理,當n個二端口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)時,則復(fù)合后的二端網(wǎng)絡(luò)T參數(shù)矩陣為 n321TTTTT436.2.4 二端口網(wǎng)絡(luò)的等效二端口網(wǎng)絡(luò)的等效 任何一個線性二端網(wǎng)絡(luò)都可以等效,若是無源的,無論多復(fù)雜,都可以用一個等效阻抗來替代,用其等效阻抗來表征它的外部特征;而有源的 ,則可用戴維南定理或諾頓定理進行電路的等效,用電流源或電壓源、等效電阻來替代。任何給定的無源線性二端口網(wǎng)絡(luò),也可以用一個簡單的二端口網(wǎng)絡(luò)來替代,這個簡單的二端口網(wǎng)絡(luò)的各參數(shù)與給定的的二端口網(wǎng)絡(luò)相等,則這兩個二端口網(wǎng)絡(luò)的外部特性也就完全相等,即它們是

21、等效的。 任何一個無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)只有三個獨立參數(shù),即只用三個獨立參數(shù)就可以表征它的性能,也就意味著最簡單的二端口網(wǎng)絡(luò)等效電路可以由三個阻抗(或?qū)Ъ{)元件構(gòu)成。由三個阻抗(或?qū)Ъ{)元件構(gòu)成的二端口網(wǎng)絡(luò)只有兩種形式,一種是型二端口網(wǎng)絡(luò);另一種是型二端口網(wǎng)絡(luò),如圖6-9所示。44圖6-9 二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路 已給定二端口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù),確定圖6-9(a)二端口網(wǎng)絡(luò)型等效電路中的Y1、Y2 、Y3 的值,可先寫出型等效電路的節(jié)點電壓方程 223212122121IU)YY(UYIUYU)YY( 45而原二端口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)方程為:22212122121111U YU YIU YU YI3222221

22、122111YYYYYYYYY比較以上兩組方程,可知對上述三方程求解,得 222132112212111YYYY -Y-YYYY 如果給定二端口網(wǎng)絡(luò)的是Z參數(shù),確定圖6-9(b)二端口網(wǎng)絡(luò)T型等效電路中的Z1、Z2 、Z3 的值,可先寫出型等效電路的回路電流方程: 462 3 2122 21211I)II ( ZU)II ( ZI ZZ1U而原二端口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)方程為 22212122 121111I ZI ZUI ZI ZU無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)中Z12 = Z21 ,將上式進行整理成:2 2221212222112222121221121121111122121112 121111I )(Z)

23、II ( )I ( ZI ZI ZI ZI ZUZI ZI I ZI ZU)II (ZI )Z(Z )I I ( 12 122ZZIZ47 將上式與型等效電路的回路電流方程進行比較,可得參數(shù) 122232112212111ZZZZZZZ ZZ 對于對稱的二端口網(wǎng)絡(luò),Y11 =Y22 、Z11 = Z22 ,它的型等效電路或型等效電路也一定是對稱的,故有 Y1 = Y3、Z1 = Z3 。 如二端口網(wǎng)絡(luò)已知的是T參數(shù),其型等效電路的三個元件的導(dǎo)納參數(shù)為12223222221A1AY AY AAY1148其型等效電路的三個元件的阻抗參數(shù)為 2122321221211AAZ AZ AAZ11149

24、6.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與特性阻抗二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)與特性阻抗6.3.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的策動點函數(shù) 二端口網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部不含獨立電源、也沒有附加電源,網(wǎng)絡(luò)的激勵和響應(yīng)在同一端口,則它的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為策動點函數(shù)。 圖6-10 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)示意圖 50(2)若激勵為電流源IS(s),如圖6-10(b)所示,則策動點函數(shù)為 (s) I(s) U)( S 1sZ策動點阻抗與策動點導(dǎo)納的關(guān)系如下 :(s) Y 1)( sZ(1)若激勵為電壓源US(s),如圖6-10(a),則策動點函數(shù)為(s)U(s)I)(S1sY稱為策動點導(dǎo)納。 稱為策動點阻抗。 516.3.2 轉(zhuǎn)移函數(shù)轉(zhuǎn)移函數(shù) 二端口網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部不含獨立電

25、源、也沒有附加電源,響應(yīng)和激勵在不同的端口,則它的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為轉(zhuǎn)移函數(shù),即轉(zhuǎn)移函數(shù)是一組表征輸出量與輸入量之間關(guān)系的函數(shù)。從圖6-10可知,二端口網(wǎng)絡(luò)的激勵有輸入端口電壓源的電壓或電流源的電流,端口響應(yīng)只有輸出端口的電流與電壓。根據(jù)激勵和響應(yīng)的不同,傳遞函數(shù)分為四種:(1)若激勵是電壓源US(s),響應(yīng)是U2(s)時,網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)(電壓增益),定義為:)()()( 2sUsUsHS(2)若激勵是電流源 IS(s),響應(yīng)是I2(s)時,網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為電流轉(zhuǎn)移函數(shù)(電流增益),定義為)()()( 2sIsIsHS52(3)若激勵是電壓源Us(s),響應(yīng)是I2(s)時的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為轉(zhuǎn)移導(dǎo)納

26、(函數(shù)),定義為)( )()( 2sUsIsHS)()()( 2sIsUsHS 當二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端口的外加電源無內(nèi)阻(ZS)、輸出端口不接負載(ZL)時,稱為無端接的二端口網(wǎng)絡(luò),其轉(zhuǎn)移函數(shù)可用二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來表示,例如用Z參數(shù)來表示。(4)若激勵是電流源 Is(s),響應(yīng)是U2(s)時的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為轉(zhuǎn)移阻抗(函數(shù)),定義為53輸出端口開路,I2(s)= 0,則 (s)I (s) Z(s) U(s) I (s) Z(s) 12121111U轉(zhuǎn)移阻抗(函數(shù))為)()()( )()( )()()()()( 11 21 1 11 1 21 1 2 2sZsZsIsZsIsZsUsUsUsUS(s)

27、)()(21 1 2ZsIsU電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為輸出端口短路,U2(s)= 0,則(s) I (s)Z(s)I (s) Z0 (s) I (s) Z(s) I (s) Z(s) 2 22 1212121111U54轉(zhuǎn)移導(dǎo)納(函數(shù))為 )( )()()()()( 22 21 1 2 2sZsZsIsIsIsIS (s) Z(s) (s) Z)( )(s) (s) Z(s) )(1)()(2221 12 21212211 12 1 211ZsZsZZZsZsUsI電流轉(zhuǎn)移函數(shù)為 如果電源有內(nèi)阻(ZS)、二端口網(wǎng)絡(luò)接有負載(ZL),則稱為有端接的二端口網(wǎng)絡(luò);ZS、ZL同時存在,稱為雙端接的二端口網(wǎng)絡(luò);

28、ZS、ZL只有一個存在,稱為單端接的二端口網(wǎng)絡(luò)。具有端接的二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù)不僅與其本身的參數(shù)有關(guān),還與端接阻抗有關(guān)。55 圖6-11 單端接二端口網(wǎng)絡(luò) 圖6-12 雙端接二端口網(wǎng)絡(luò) 56 二端口網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用中輸出端都接有負載、輸入端接有電源、存在內(nèi)阻,是一個有端接的二端口網(wǎng)絡(luò)。引入阻抗的概念對電路的分析、計算帶來方便。1.輸入阻抗 圖6-12 所示二端口網(wǎng)絡(luò)從輸入端口向右看進去的阻抗稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗,如圖6-13(a)所示,其為二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端口電壓 與端口電流?1 的比值,用Zi表示。用T參數(shù)表示二端口網(wǎng)絡(luò)方程,輸入阻抗為6.3.3 二端口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗二端口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗1

29、U222211iI DU CI BUA IUZ2L2I ZU因為DLLiZ CBZ AZ代入得57圖6-13 輸入阻抗和輸出阻抗 2. 輸出阻抗輸出阻抗 令圖6-12所示二端口網(wǎng)絡(luò)中的電源為零,保留內(nèi)阻RS,從輸出端口向左看進去的阻抗稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗,如圖6-13(b)所示,其為二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端口電壓 與端口電流?2 的比值,用Z O 表示。在輸入端口處2U 1 1ISZU58輸出阻抗為 2 2 1I ) (I BUAZIDUCBUAI2S222SZAZCBZDIUZSS22O 由此可見,二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗和輸出阻抗不僅與它的參數(shù)有關(guān),還與外接的負載阻抗或電源的內(nèi)阻有關(guān)。 代入A參數(shù)方程,有3. 特性阻抗特性阻抗 在一般情況下,二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗Zi 是不等于負載阻抗ZL的。但對于對稱的二端口網(wǎng)絡(luò),如果適當選擇一阻抗ZC,如圖6-14所示,59圖6-14 特性阻抗 LCLCZZZZZZ i i 使DDZ CBZ AZ CBZ AZiCCLL則有ACCZ CBZ AZi由于網(wǎng)絡(luò)對稱A = D60 則有ACCCZ CBZ AZCBZC令 由上式可見,ZC僅由二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)決定,而與外接阻抗無關(guān),為網(wǎng)絡(luò)本身所固有的,稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗。在有端接的二端口網(wǎng)絡(luò)中,當ZL = ZC時,則稱此時的負載為匹配負載,網(wǎng)絡(luò)工作在匹配狀態(tài)。

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