《電路分析基 礎(chǔ)》課件-西電第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

9.1

雙口網(wǎng)絡(luò)概述9.2雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)與Y參數(shù)第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

9.3

雙口網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù)電路分析基礎(chǔ)

9.1.1

雙口網(wǎng)絡(luò)

9.1.2

雙口網(wǎng)絡(luò)的特性表示

9.2.1

雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)

9.2.2

雙口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)

9.5

雙口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)轉(zhuǎn)換及連接

9.2.3

雙口網(wǎng)絡(luò)Z參數(shù)與Y參數(shù)的關(guān)系

9.4

雙口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)

9.5.1

雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換

9.6

應(yīng)用實(shí)例和電路設(shè)計(jì)電路分析基礎(chǔ)

9.7

本章小結(jié)

9.5.2

雙口網(wǎng)絡(luò)的連接

9.5.2

雙口網(wǎng)絡(luò)的端接

9.6.1

衰減器電路設(shè)計(jì)

9.6.1

回轉(zhuǎn)器第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

【難點(diǎn)】【知識(shí)點(diǎn)及重點(diǎn)】1.雙口網(wǎng)絡(luò)的概念。2.雙口網(wǎng)絡(luò)的方程和參數(shù)矩陣：Z、Y、H、T的計(jì)算。3.不同參數(shù)矩陣之間的轉(zhuǎn)換。1、雙口網(wǎng)絡(luò)等效實(shí)現(xiàn)方法。2、利用雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方程分析雙口網(wǎng)絡(luò)連接電路、端接電路的方法。4.雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)及串并聯(lián)后參數(shù)計(jì)算。3、分析雙口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)、串并聯(lián)特性。第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

9.l雙口網(wǎng)絡(luò)概述定義:U1·+－U2·+－從端鈕1流入網(wǎng)絡(luò)的電流與端鈕1＇流出網(wǎng)絡(luò)的電流相等，從端鈕2流入網(wǎng)絡(luò)的電流與端鈕2＇流出網(wǎng)絡(luò)的電流相等，輸入端口輸出端口四端網(wǎng)絡(luò)不滿足上述關(guān)系電路分析基礎(chǔ)第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

雙端口四個(gè)變量只研究四個(gè)變量的關(guān)系，不必研究網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)及其具體器件構(gòu)成變量之間的六種參數(shù)矩陣：Z、Y、H、H、T、T互逆矩陣互逆矩陣雙端口網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際的應(yīng)用互逆矩陣9.1.2雙口網(wǎng)絡(luò)的特性表示9.2雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)及Y參數(shù)1.Z參數(shù)方程及參數(shù)意義(已知求)矩陣形式方程：

Z方程中的參數(shù)稱為Z參數(shù)具有阻抗性質(zhì)。9.2.1Z參數(shù)電路分析基礎(chǔ)第9章雙口網(wǎng)絡(luò)Z11是輸出端口開路時(shí)在輸入端口處的輸入阻抗，稱為開路輸入阻抗。

Z21是出口對(duì)入口開路轉(zhuǎn)移阻抗。1.Z參數(shù)方程及參數(shù)意義9.2.1Z參數(shù)Z22是輸入端口開路時(shí)在輸出端口處的輸入阻抗，稱為開路輸出阻抗。

Z12是入口對(duì)出口開路轉(zhuǎn)移阻抗。1.Z參數(shù)方程及參數(shù)意義9.2.1Z參數(shù)2.Z參數(shù)等效電路互易網(wǎng)絡(luò)Z參數(shù)的T形等效電路流控型等效電路9.2.1Z參數(shù)3.Z參數(shù)計(jì)算按照Z參數(shù)的意義求解；(2)根據(jù)端口的伏安特性求解；

[例9.1]求如圖(a)所示雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)矩陣。[解]當(dāng)2-2＇端口開路即=0時(shí)，其電路如圖(b)所示，得

9.2.1Z參數(shù)所以：

當(dāng)1-1＇端口開路即其電路如圖所示得:所以：

[例9.1]求如圖(a)所示雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)矩陣。9.2.1Z參數(shù)則Z參數(shù)矩陣為通過互易定理可以證明：所有不含受控源的線性雙口網(wǎng)絡(luò)為互易網(wǎng)絡(luò)若雙口網(wǎng)絡(luò)為互易網(wǎng)絡(luò)，有,若為對(duì)稱互易網(wǎng)絡(luò)，還有[例9.1]求如圖(a)所示雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)矩陣。9.2.1Z參數(shù)1.Y參數(shù)方程及參數(shù)意義(已知求)矩陣形式方程：

Y方程中的參數(shù)稱為Y參數(shù)具有導(dǎo)納性質(zhì)。9.2.2Y參數(shù)9.2雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)及Y參數(shù)Y11是輸出端口短路時(shí)在輸入端口處的輸入導(dǎo)納，稱為短路輸入導(dǎo)納。Y21是出口對(duì)入口的短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。1.Y參數(shù)方程及參數(shù)意義9.2.2Y參數(shù)Y22是輸入端口短路時(shí)在輸出端口處的輸出導(dǎo)納，稱為短路輸出導(dǎo)納。Y12是入口對(duì)出口的短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。1.Y參數(shù)方程及參數(shù)意義9.2.2Y參數(shù)壓控型等效電路互易電路的Y參數(shù)形等效電路2.Y參數(shù)等效電路9.2.2Y參數(shù)[解]當(dāng)2-2＇端口短路即其電路(b)所示，得3.Y參數(shù)計(jì)算[例9.2]求圖(a)中所示雙口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)。9.2.2Y參數(shù)當(dāng)1-1＇端口短路即時(shí)，其電路如圖(c)所示，得

可以看出該網(wǎng)絡(luò)是互易雙口網(wǎng)絡(luò)，通過計(jì)算得到結(jié)論：互易雙口網(wǎng)絡(luò):對(duì)稱互易雙口網(wǎng)絡(luò):且[例9.2]求圖(a)中所示雙口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)。9.2.2Y參數(shù)[例9.3]圖中為純電阻雙口網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)短路時(shí)，測(cè)出當(dāng)短路時(shí)，測(cè)出試求的Y參數(shù)矩陣。[解]列出Y參數(shù)方程為代入數(shù)據(jù)解得Y參數(shù)矩陣為

Y=9.2.2Y參數(shù)由計(jì)算結(jié)果可得N0的形等效電路為：Y=[例9.3]圖中為純電阻雙口網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)短路時(shí)，測(cè)出當(dāng)短路時(shí)，測(cè)出試求的Y參數(shù)矩陣。9.2.2Y參數(shù)9.2.3雙口網(wǎng)絡(luò)Z參數(shù)與Y參數(shù)的關(guān)系9.2雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)及Y參數(shù)1.雙口的H參數(shù)方程及參數(shù)意義(混合參數(shù)，已知求)

H方程中的參數(shù)稱為H參數(shù)矩陣形式方程:9.3雙口網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù)電路分析基礎(chǔ)第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

H11是輸出端口短路時(shí)在輸入端口處的短路輸入阻抗，H21是出口短路時(shí)的轉(zhuǎn)移電流比1.雙口的H參數(shù)方程及參數(shù)意義H22是輸入端口開路時(shí)在輸出端口處的開路輸出導(dǎo)納，H12是入口開路時(shí)的反向轉(zhuǎn)移電壓比。1.雙口的H參數(shù)方程及參數(shù)意義2.H參數(shù)等效電路

3.H參數(shù)計(jì)算互易雙口網(wǎng)絡(luò)關(guān)系：對(duì)稱互易雙口網(wǎng)絡(luò)：且9.3雙口網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù)[例9.4]求如圖所示雙口網(wǎng)絡(luò)電路圖為晶體管在小信號(hào)工作條件下的簡(jiǎn)化電路圖，求此雙口網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù)。解：9.3雙口網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù)1.雙口的T參數(shù)方程及參數(shù)意義(傳輸參數(shù)，已知求)

T方程中的參數(shù)稱為T參數(shù)矩陣形式方程:9.4雙口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)電路分析基礎(chǔ)第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

T11是輸出端口開路時(shí)的開路反向轉(zhuǎn)移電壓比，

T21是開路反向轉(zhuǎn)移導(dǎo)納1.雙口的T參數(shù)方程及參數(shù)意義T12是輸出端口短路時(shí)

短路反向轉(zhuǎn)移阻抗，

T22是短路反向轉(zhuǎn)移電流比1.雙口的T參數(shù)方程及參數(shù)意義互易雙口網(wǎng)絡(luò)關(guān)系：對(duì)稱互易雙口網(wǎng)絡(luò)：且2.T參數(shù)計(jì)算[例9.5]求如圖理想變壓器的T矩陣11[解]：

傳輸參數(shù)方程理想變壓器伏安關(guān)系：理想變壓器的傳輸矩陣互易雙口9.4雙口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)9.5雙口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)轉(zhuǎn)換及連接9.5.1雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)間相互轉(zhuǎn)換見P220表9-19.5.2雙口網(wǎng)絡(luò)的連接1.級(jí)聯(lián)對(duì)于如左圖所示雙口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)，假設(shè)N1和N2的T參數(shù)分別為和，則其連接后的雙口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)為。有以下關(guān)系式：

電路分析基礎(chǔ)第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

N個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)后等效T參數(shù)矩陣等于各個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)T參數(shù)矩陣之積。結(jié)論2.串聯(lián)假設(shè)N1和N2的參數(shù)分別為，連接后為結(jié)論雙口網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)后等效Z參數(shù)矩陣等于各個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)Z參數(shù)矩陣之和9.5.2雙口網(wǎng)絡(luò)的連接3.并聯(lián)假設(shè)N1和N2的參數(shù)分別為，連接后為結(jié)論雙口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)后等效Y參數(shù)矩陣等于各個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)Y參數(shù)矩陣之和9.5.2雙口網(wǎng)絡(luò)的連接9.5.3雙口網(wǎng)絡(luò)的端接雙口網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)信號(hào)處理電路，常需要研究：(2)對(duì)負(fù)載而言的戴維南等效電路的開路電壓和輸出等效阻抗(1)(3)(4)電源的內(nèi)阻抗負(fù)載阻抗9.5雙口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)轉(zhuǎn)換及連接[例9.6]圖所示電路中，已知，雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)為問當(dāng)負(fù)載為多少時(shí)負(fù)載上消耗的功率為最大？最大功率為多少？[解]首先從給定的Z參數(shù)矩陣中有，雙口為互易網(wǎng)絡(luò)，雙口網(wǎng)絡(luò)用Z參數(shù)的T形等效電路替代T形等效電路的3個(gè)阻抗為9.5.3雙口網(wǎng)絡(luò)的端接計(jì)算端口2-2’開路電壓計(jì)算端口2-2’向左側(cè)看的戴維南等效阻抗所以當(dāng)獲得最大功率，最大功率為時(shí)，9.6應(yīng)用實(shí)例和電路設(shè)計(jì)9.6.1衰減器

在電子設(shè)備或儀器中，為了調(diào)節(jié)信號(hào)的電平，常用電阻組成衰減器。由于沒有電抗原件，電路能在很寬的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。設(shè)計(jì)參數(shù)：功率比特性阻抗電路分析基礎(chǔ)第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

9.6.2回轉(zhuǎn)器

回轉(zhuǎn)器是一種線性非互易的可以實(shí)現(xiàn)電壓回轉(zhuǎn)或電流回轉(zhuǎn)的雙口器件，它可以實(shí)現(xiàn)將入口電流“回轉(zhuǎn)”為出口電壓或者將入口的電壓“回轉(zhuǎn)”為出口的電流。并且具有將電容回轉(zhuǎn)成電感的特性，從而在微電子領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。9.6應(yīng)用實(shí)例和電路設(shè)計(jì)傳輸方程為：或回轉(zhuǎn)電阻回轉(zhuǎn)電導(dǎo)回轉(zhuǎn)電路等效電路：結(jié)論回轉(zhuǎn)器既不產(chǎn)生能量也不消耗能量，是一個(gè)無源器件。9.6.2回轉(zhuǎn)器9.7本章小結(jié)

滿足一定端口條件的四端網(wǎng)絡(luò)，即對(duì)于任一時(shí)刻、任一端口來說，流入一個(gè)端鈕的電流等于流出另一個(gè)端鈕的電流。注意本章所討論的雙口網(wǎng)絡(luò)僅僅是由線性元件組成，其內(nèi)部不包含獨(dú)立電源。1雙口網(wǎng)絡(luò)電路分析基礎(chǔ)第9章雙口網(wǎng)絡(luò)

參數(shù)方程參數(shù)矩陣參數(shù)物理含義互易雙口網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱互易雙口網(wǎng)絡(luò)9.7本章小結(jié)2