電路分析基礎(chǔ)：第16章 二端口網(wǎng)絡(luò)

1、第16章 二端口網(wǎng)絡(luò)16.1二端口網(wǎng)絡(luò)目錄二端口的方程和參數(shù)16.2放大器濾波器RCC 放大器反饋網(wǎng)絡(luò)16.1二端口網(wǎng)絡(luò)在工程實際中，研究信號及能量的傳輸和信號變換時，經(jīng)常碰到如下兩端口電路。三極管傳輸線理想變壓器n:11. 端口端口由一對端鈕構(gòu)成，且滿足如下端口條件：從一個端鈕流入的電流等于從另一個端鈕流出的電流。N+u1i1i12. 二端口當(dāng)一個電路與外部電路通過兩個端口連接時稱此電路為二端口網(wǎng)絡(luò)。N+u1i1i1i2i2+u2二端口網(wǎng)絡(luò)與四端網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系二端口網(wǎng)絡(luò)四端網(wǎng)絡(luò) Ni1i2i3i4N+u1i1i1i2i2+u2注意二端口的兩個端口間若有外部連接，則會破壞原二端口的端口條件。1-1

2、 2-2是二端口3-3 4-4不是二端口，是四端網(wǎng)絡(luò)Ni1i1i2i21122Ri1i2i33443. 研究二端口網(wǎng)絡(luò)的意義兩端口的分析方法易推廣應(yīng)用于n端口網(wǎng)絡(luò)；大網(wǎng)絡(luò)可以分割成許多子網(wǎng)絡(luò)(兩端口)進(jìn)行分析；僅研究端口特性時，可以用二端口網(wǎng)絡(luò)的電路模型進(jìn)行研究。4. 分析方法 分析前提:討論初始條件為零的線性無源二端口網(wǎng)絡(luò)不涉及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電路工作狀況,找出兩個端口的電壓、電流關(guān)系的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)方程表征網(wǎng)絡(luò)特性，這些方程通過一些參數(shù)來表示。16.2二端口的方程和參數(shù)用二端口概念分析電路時,僅對端口處的電壓、電流之間關(guān)系感興趣,這種關(guān)系可以通過一些參數(shù)表示。而這些參數(shù)只決定于構(gòu)成二端口本身的元件及其連

3、接方式，一旦確定表征二端口的參數(shù)后，根據(jù)一個端口的電壓、電流變化可以找出另一個端口的電壓和電流。1. 二端口參數(shù) 線性RLCM受控源i1i2i2i1u1+u2+討論范圍:線性 R、L、C、M與線性受控源，不含獨(dú)立源端口電壓、電流的參考方向如圖端口有物理量4個i1u1i2u2 線性RLCM受控源i1i2i2i1u1+u2+在外電路限定的情況下，若任取其中的兩個為自變量，可得到端口電壓、電流的六種不同的方程表示， 即可用六套參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡(luò)。 主要討論其中四套參數(shù): Y 、 Z 、 T 、 H 參數(shù) 1. Y 參數(shù)和方程 Y參數(shù)方程+N將兩個端口各施加一電壓源，則端口電流可據(jù)疊加定理視為電壓源單

4、獨(dú)作用時產(chǎn)生的電流之和。Y參數(shù)方程寫成矩陣形式就是：顯然 Y 參數(shù)屬于導(dǎo)納性質(zhì)。 需指出的是 Y 參數(shù)值僅由內(nèi)部元件及連接關(guān)系決定 Y參數(shù)的物理意義與計算和測定+NY參數(shù)矩陣在端口1 外施電壓 ,把端口2 短路,由Y參數(shù)方程得 :+N在端口2 外施電壓 ,把端口1短路,由Y參數(shù)方程得 :由以上各式得 Y參數(shù)的物理意義：Y11表示端口2短路時,端口1處的輸入導(dǎo)納或驅(qū)動點(diǎn)導(dǎo)納Y22表示端口1短路時,端口2處的輸入導(dǎo)納或驅(qū)動點(diǎn)導(dǎo)納Y12表示端口1短路時,端口1與端口2之間的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納Y21表示端口2短路時,端口2與端口1之間的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納因 Y參數(shù)都是通過一個端口短路下測得的電流與電壓之間的關(guān)系,故 Y

5、參數(shù)也稱 短路導(dǎo)納參數(shù)2. Z 參數(shù)和方程 Z參數(shù)方程+N將兩個端口各施加一電流源，則端口電壓可據(jù)疊加原理視為電流源單獨(dú)作用時產(chǎn)生的電壓之和。Z參數(shù)方程方程矩陣形式為：Z參數(shù)矩陣Z參數(shù)屬于阻抗性質(zhì)+N Z參數(shù)的物理意義及計算和測定在端口1 外施電流 ,把端口2 開路,由Z參數(shù)方程得 :在端口2 外施電流 ,把端口1 開路,由Z參數(shù)方程得 :由以上各式得 Z參數(shù)的物理意義：Z11表示端口2開路時,端口1處的輸入阻抗或驅(qū)動點(diǎn)阻抗Z22表示端口1開路時,端口2處的輸入阻抗或驅(qū)動點(diǎn)阻抗Z12表示端口1開路時,端口1與端口2之間的轉(zhuǎn)移阻抗Z21表示端口2開路時,端口2與端口1之間的轉(zhuǎn)移阻抗因 Z參數(shù)都是

6、通過一個端口開路下測得的電流與電壓之間的關(guān)系,故 Z 參數(shù)也稱 開路阻抗參數(shù)+N+N求二端口Z參數(shù)+*jL1jL2j M+R1R2例3. T 參數(shù)和方程 T 參數(shù)和方程+N實際工程問題中,常希望找到一個端口的電壓、電流 與另一個端口的電壓、電流之間的直接關(guān)系。T 參數(shù)也稱為傳輸參數(shù)，用來描繪兩端口網(wǎng)絡(luò)的輸入和 輸出或始端和終端的關(guān)系。 方程矩陣形式為：T參數(shù)矩陣 注意: 應(yīng)用 T 參數(shù)方程時要注意電流前面的負(fù)號! T 參數(shù)的物理意義及計算和測定表示端口2開路時,端口1與端口2處的電壓比,稱轉(zhuǎn)移電壓比T參數(shù)都具有轉(zhuǎn)移性質(zhì)表示端口2短路時端口1的電壓與端口2的電流比,稱短路轉(zhuǎn)移阻抗 為端口2開路時端口 1的電流與端口2的電壓比，稱開路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 為端口2短路時端口 1的電流與端口 2的電流比，稱轉(zhuǎn)移電流比 4. H 參數(shù)和方程H 參數(shù)也稱為混合參數(shù)，常用于晶體管等效電路 H