第十六章 二端口網(wǎng)絡(luò)

第十六章二端口網(wǎng)絡(luò)第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三i+-uiN16-1二端口網(wǎng)絡(luò)+-+-Z+-Y一、一端口網(wǎng)絡(luò)第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三a.i1=i’1i2=i’2i1-+u1+-i2u2工程實際問題常常要研究一個網(wǎng)絡(luò)的兩對端鈕之間的關(guān)系二端口網(wǎng)絡(luò)1122i’1i’2b.不包含任何獨立電源c.零狀態(tài)二、二端口網(wǎng)絡(luò)由線性R、L、C及線性受控源組成，在復頻域是線性網(wǎng)絡(luò)第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三16-2二端口的方程和參數(shù)電壓、電流關(guān)系的描述（用相量描述）二端口網(wǎng)絡(luò)1122i1-+u1+-i2u2Y參數(shù)矩陣T參數(shù)矩陣Z參數(shù)矩陣H參數(shù)矩陣第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三二端口網(wǎng)絡(luò)1122i1-+u1+-i2u2第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1、方程的導出一、Y參數(shù)方程(導納參數(shù)矩陣)LTI1122-++-N02、參數(shù)的含義（短路導納參數(shù)）LTI1122-+N0端口2-2短路，端口1-1的入端導納端口2-2短路，正向轉(zhuǎn)移導納第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三端口1-1短路，反向轉(zhuǎn)移導納端口1-1短路，端口2-2的入端導納LTI1122+-N0第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三例1求Y參數(shù)。解：

Yb++

Ya

Yc

Yb+

Ya

Yb+

Ya

Yc互易二端口第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（1）如果二端口網(wǎng)絡(luò)N0不含線性受控源（互易網(wǎng)絡(luò)）Y12=Y21(互易條件)（2）如果二端口網(wǎng)絡(luò)為對稱二端口網(wǎng)絡(luò)Y11=Y223、討論＝第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三解法一：按參數(shù)定義y11=+R1jwL1y21=R–1=y12y22=+R1jwC4、Y參數(shù)的確定例1++jwLjwCR1--不含受控源，互易二端口第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三解法二：列寫節(jié)點電壓方程++jwLjwCR1--第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三二、Z參數(shù)方程2、參數(shù)的含義1、方程的導出LTI1122-++-N0第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三（1）如果二端口網(wǎng)絡(luò)N0不含線性受控源(互易網(wǎng)絡(luò))（2）Y與Z的關(guān)系I1y11y12I2y21y22U1U2=U1z11z12U2z21z22I1I2=Z=detYy22

–y12–y21y111Y=detZz22

–z12–z21z1113、討論z12=z21Y12=Y21(互易條件)LTI1122+-N0LTI1122-+N0第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三RLC例14、Z參數(shù)的確定+-RjwLjwC1+-方法一、方法二、第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三u2，i2u1，i1u1，i1u2，i2關(guān)于I2前面的“–”參數(shù)的含義三、T參數(shù)方程（傳輸參數(shù)方程）LTI1122-++-N0第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三雙口網(wǎng)絡(luò)滿足互易條件時T參數(shù)的特點對稱雙口網(wǎng)絡(luò)T參數(shù)的特點與Y、Z基本參數(shù)的關(guān)系detT=AD–BC=z21z21z11z22z21z21z11z22–z12z21–=1A=D討論：第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三jwLjwL1jwL1jwL1jwL1––Y=T=jwL110第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三i1，u2u1，i2u1，i2i1，u2ub=h11ib+h12ucic=h21ib+h22uc共射極晶體管的輸入-輸出特性+-+-ibubucic四、H參數(shù)方程（混合參數(shù)方程）LTI1122-++-N0第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三端口2-2短路，端口1-1的入端阻抗端口2-2短路，正向電流比端口1-1開路，端口2-2的入端導納端口1-1開路，反向電壓比LTI1122I1(S)-+U1(S)+-I2(S)U2(S)N01、參數(shù)的含義第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1、一般情況2、如果二端口網(wǎng)絡(luò)滿足互易條件，即z12=z2116-3二端口的等效電路++--z12z11–z12z22–z12+-++--z12z11–z12z22–z12(z21–z12)一、用Z參數(shù)表示的等效電路第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三二、用Y參數(shù)表示的等效電路2、如果二端口網(wǎng)絡(luò)滿足互易條件，即Y12=Y211、一般情況-+-+-Y12Y11+Y12Y22+Y12-+-+-Y12(Y21-Y12)Y11+Y12Y22+Y12第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三16-4二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù)第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三N3N1N2N4電路設(shè)計問題電路分析問題16-5二端口的連接1、級聯(lián)2、串聯(lián)3、并聯(lián)TZY第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1、概念2、參數(shù)關(guān)系T=T1T2???Tn一、二端口的級聯(lián)（鏈型連接）N2??????N1Nn+-+-+-NaNbUa1+-Ib1Ua2Ub2Ub1Ia2Ia1Ib2........Ua1Ia1TaUa2-Ia2=....TaTb=Ub2-Ib2..第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1、概念2、參數(shù)關(guān)系二、二端口的串聯(lián)Z=ZA+ZBNANBIA2IA1IB1IB2IA1IA2IB1IB2I1I2+-+-UA1+UB1+-UB2+-UA2+--U1U2................U1U2UA1UA2UB1UB2=+......第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三參數(shù)關(guān)系Y=YA+YB三、二端口的并聯(lián)IA2IA1IB1IB2IA1IA2IB1IB2I1I2+-+-U1U2NANB............第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三四、二端口連接的基本思路2、考察兩個二端口的連接方式1、時域形式的電路圖轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的相量形式的電路圖3、根據(jù)連接方式，寫總參數(shù)矩陣(1)對級聯(lián)：寫出各個二端口的T參數(shù)矩陣T1、T2(2)對串聯(lián)：寫出各個二端口的Z參數(shù)矩陣Z1、Z2，(3)對并聯(lián)：寫出各個二端口的Y參數(shù)矩陣Y1、Y2，則T=T1?T2則Z=Z1＋Z2則Y=Y1＋Y2第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三i10gu1i2-g0u2=0g-g0Y=16-6回轉(zhuǎn)器和負阻抗變換器i2i1（回轉(zhuǎn)器）+-u1+-u20–rr0Z=u10-ri1u2r0i2=回轉(zhuǎn)電阻回轉(zhuǎn)電導一、回轉(zhuǎn)器第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1、電路設(shè)計中，實現(xiàn)感性和容性的轉(zhuǎn)換I2I1

+-U1+-U2....從端口1看，u1,i1關(guān)系為一等效電感關(guān)系，L=r2C.若

r=50k,C=1F則等效電感L=2500H！..........感性第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三回轉(zhuǎn)器不消耗功率(能量)，也不儲能，是線性無源元件。回轉(zhuǎn)器是非互易元件。0–rr0Z=第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三2、回轉(zhuǎn)器實際電路舉例i1AB

i=0iCR

GFi2

DERRRRRRCibiau1+++iCu2+i2i1（回轉(zhuǎn)器）+-u1+-u2第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三二、負阻抗變換器（NegativeImpedanceConverter，NIC）電流反向型電壓反向型NIC1122I1-+U1+-I2U2....U110U2I10-k-I2=....U1-k0U2I101-I2=....T參數(shù)第33頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三1、負阻抗變換器應(yīng)用電路設(shè)計中，實現(xiàn)負阻抗——負R、L、C由電路可知，......Z2

1122I2-+U2+-I1U1Z1NIC....設(shè)為電流反向型U110U2I10-k-I2=........第34頁，共37頁，2023年，2月20日，星期三2、電路舉例R2ab