1、下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁第十六章第十六章 二端口網絡二端口網絡16-2 16-2 二端口網絡方程和參數二端口網絡方程和參數16-3 16-3 二端口網絡等效電路二端口網絡等效電路16-4 16-4 二端口網絡的連接二端口網絡的連接16-1 16-1 二端口網絡二端口網絡16-1 16-1 轉器和負阻抗變換器轉器和負阻抗變換器下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁I- -+ +U16-1 16-1 二端口網絡二端口網絡一、二端網絡回顧一、二端網絡回顧表征端口電流電壓關系的參數：表征端口電流電壓關系的參數：輸入阻抗輸入阻抗Z 或輸入導納或輸入導納Y。且且 Z Y 1。端口的概念：端口

2、的概念：端口端口由一對端子構成，且滿足由一對端子構成，且滿足如下條件：從一個端子流入的如下條件：從一個端子流入的電流等于從另一個端子流出的電流等于從另一個端子流出的電流。此稱為端口條件。電流。此稱為端口條件。Z（Y）+ +u1i1i1一端口一端口下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁二、四端網絡二、四端網絡在工程實際中，網絡中伸出四個端子與外電路在工程實際中，網絡中伸出四個端子與外電路相連。稱為為相連。稱為為四端網絡。四端網絡。線性線性網絡網絡四端網絡四端網絡下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁變壓器變壓器n:1濾波器濾波器RCC例例三極管三極管傳輸線傳輸線下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上

3、一頁輸入端輸入端1-1 輸出端輸出端2-2 端口條件：端口條件： ii11 ii22 （它是四端網絡的一種特例）（它是四端網絡的一種特例） 有源有源 Ns 指含獨立源指含獨立源無源無源 No （含受控源）（含受控源）三、三、二端口網絡（雙口網絡）二端口網絡（雙口網絡）二端口二端口i2i1i1i2i2i1i1i2四端網絡四端網絡 i4i3i1i2二端口網絡四端網絡下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁1-1 2-2是二端口是二端口3-3 4-4不是二端口，不是二端口，是四端網絡是四端網絡約定約定1. 1. 討論范圍討論范圍含線性含線性R、L、C、M與線性受控源的無源網絡與線性受控源的無源網絡端口

4、條件破壞端口條件破壞222111iiiiiiii i1i2i2i1u1+ +u2+ +2 21 1Ri1 i2 33 4 4i下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁2. . 參考方向參考方向本章中二端口的參考方向，一般都如上圖所示。本章中二端口的參考方向，一般都如上圖所示。線性線性RLCM受控源受控源i1i2i2i1u1+u2+封裝裝 由于集成電路的發展，集成塊內部由于集成電路的發展，集成塊內部元件不知道，只能研究其端口的電壓、元件不知道，只能研究其端口的電壓、電流特性電流特性四、研究目的四、研究目的1、集成元件、集成元件下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁2、遠距離輸送電、遠距離輸送電電站

5、電站用戶用戶中間過程復雜中間過程復雜可以把電路處理成可以把電路處理成 雙口網絡雙口網絡四、研究內容四、研究內容1、端口的電流電壓關系、端口的電流電壓關系2、等效電路、等效電路3、二端口的聯接、二端口的聯接下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁16-2 16-2 二端口網絡方程及參數二端口網絡方程及參數概述：概述：1、一端口（單口，二端網絡）、一端口（單口，二端網絡）表示其端口電流電壓關系表示其端口電流電壓關系電路方程電路方程ZIU UYI Z阻抗參數阻抗參數Y導納參數導納參數2、二端口網絡、二端口網絡共共6種組合，種組合，6個方程個方程介紹介紹4種：種：Y Z A(T) H1I 1U2I 2U

6、I- -+ +U下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁1、方程的建立、方程的建立.11111111I=YI=YUU說明：說明：的參考方向如圖的參考方向如圖2211IUIU端口電壓端口電壓,電流可以是相量，也可電流可以是相量，也可以運算形式以運算形式(零狀態的零狀態的)研究無源二端口研究無源二端口(無獨立源無獨立源)21UU作用下求作用下求21II)(應用疊加原理，在應用疊加原理，在1) 1U單獨作用單獨作用 02 UI1 1UI2應用網絡函數概念應用網絡函數概念激激勵勵函函數數響響應應函函數數網網絡絡函函數數 1I 1U2I 2UN一、一、Y參數及方程參數及方程21UU求求21II)（已知（已

7、知.22122111I=YI=YUU下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁 1I 2U 2I3) 迭加迭加2U單獨作用單獨作用 01 U2)2.1112122.22222222I = YI = YUUI = YI = YUU.111111122.222211222IIIY UY UIIIY UY U寫出矩陣形式寫出矩陣形式212221121121UUYYYYIIY Y參數方程參數方程11122122YYYYYY參數矩陣參數矩陣下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁1) 意義意義0U12212UIY 輸出端短路時轉移導納輸出端短路時轉移導納輸入端短路時輸出導納輸入端短路時輸出導納022221 U

8、UIY由互易定理形式一，在無源（不含受控源）二端口中由互易定理形式一，在無源（不含受控源）二端口中1I 1U2I 2U 22212122121111UYUYIUYUYI011112 UUIY輸出端短路時輸入導納輸出端短路時輸入導納021121 UUIY輸入端短路時轉移導納輸入端短路時轉移導納2112YY 2、Y參數的意義及性質參數的意義及性質下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁012122 UUIYBY 022221 UUIYCBYY 圖示雙口網絡，求圖示雙口網絡，求Y參數參數.例例1：解法一：根據解法一：根據Y參數意義參數意義011112 UUIYBAYY 021121 UUIYBY 1I

9、 2U2I1U BYAYCY3. 實際電路中實際電路中Y參數的求解參數的求解2) 性質性質Y參數是導納參數，也稱為短路參數參數是導納參數，也稱為短路參數下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁解法二：建立電路方程解法二：建立電路方程節點節點1：1AB2B1UY +Y-U Y = I節點節點2：1B2BC2-U Y + UY + Y= I1ABB21B12BC21UY + Y-YU= I-YU + UY + Y= I + gU例例2：1I 2U2I1U BYAYCY121UgABYBBBCY +Y -Y-Y Y +YABYBBBCY +Y -Y-Y -g Y +YAB1B21B1BC22Y +YU

10、 -Y U = I(-Y - g)U + Y +YU = I下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁1、方程的建立、方程的建立 1) 由由Y參數方程導出參數方程導出 22212122121111UYUYIUYUYI11 111 2222 112 22U= ZI+ ZIU= ZI+ ZI二、二、 Z參數及方程參數及方程 1I 1U2I 2UN21UU求求21II)（已知（已知Z參數方程參數方程下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁2）應用迭加原理）應用迭加原理1111ZIU 2112ZIU 22I。單獨作用單獨作用 01 I單獨作用單獨作用11I。 02 I2222ZIU 1221ZIU 。3迭加

11、迭加方程方程 22212122121111IZIZUIZIZU1I U1U2 U2I2 U1下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁2. Z參數的意義和性質參數的意義和性質矩陣形式矩陣形式 212221121121IIZZZZUU 1)意義意義011112 IIUZ輸出端開路時輸入阻抗輸出端開路時輸入阻抗012212 IIUZ輸出端開路時轉移阻抗輸出端開路時轉移阻抗021121 IIUZ輸入端開路時轉移阻抗輸入端開路時轉移阻抗022221 IIUZ輸入端開路時輸出阻抗輸入端開路時輸出阻抗Z11122122ZZZZZ參數矩陣參數矩陣在無源（不含受控源）二端口中在無源（不含受控源）二端口中2112Z

12、Z 下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁3. 實際電路實際電路Z參數的求解參數的求解阻抗參數阻抗參數。1開路參數開路參數。22U1I 2I1U 4 8 4解法一：根據解法一：根據Z參數意義參數意義 122211 ZZ 82112 ZZ解法二：建立回路方程求解解法二：建立回路方程求解 221121848884UIIUII 2)性質性質Z12 88 12下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁三三. T(A)參數及方程參數及方程1. 方程及參數方程及參數1I 1U2I 2UN 2I (輸入、輸出電流關系，考慮的是輸入、輸出電流關系，考慮的是 ) 2I 1222212222U= A U+ B-I=

13、A U- B II= C U+ D-I= C U- D I1212UUA B=C DI-I2. T參數的意義和性質參數的意義和性質 1)意義意義11U, I22U, -I求求)（已知（已知A BT=C D下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁212I= 0UA =U輸出端開路時轉移電壓比輸出端開路時轉移電壓比212U= 0UB=- I輸出端短路時轉移阻抗輸出端短路時轉移阻抗212I= 0IC=U輸出端開路時轉移導納輸出端開路時轉移導納212U= 0ID =-I輸出端短路時轉移電流比輸出端短路時轉移電流比 2) 性質性質轉移參數轉移參數(傳輸參數傳輸參數)。12A D - B C = 1。下一頁

14、下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁例：求二端口網絡的傳輸參數例：求二端口網絡的傳輸參數1I 1U2I 2UjL解：解：12212U= U+ j-II= -I傳輸參數為傳輸參數為1 jLT=0 1下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁例：求例：求TYbYaYc1I 1U2I 2U解：解：1ab1b22b1bc2I= (Y+ Y)U- YUI= -YU+ (Y+ Y)U由由整理得整理得1b2bc2U YUY +Y- I下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁abab1ac22cbY +YY +YI = (Y +Y +)U -IYYcbbababaccbY11 + YYT=Y + YY + YY+ Y+

15、 YYc122bbY1UU (1+)-IYY由由帶入帶入整理得整理得作業作業 P390 16-4 16-3(C)P390 16-4 16-3(C)求求TT下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁四、四、H參數及方程參數及方程 22212122121111UHIHIUHIHU1、電路方程、電路方程 212221121121UIHHHHIU 22211211HHHHH2、參數意義及性質、參數意義及性質0U11112IUH輸出端短路時的輸入阻抗輸出端短路時的輸入阻抗1I 1U2I 2UN12U, I21U, I求求)（已知（已知下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁3. 應用舉例應用舉例021121

16、IUUH輸入端開路時的轉移電壓比輸入端開路時的轉移電壓比012212 UIIH輸出端短路時的轉移電流比輸出端短路時的轉移電流比0I22221UIH 輸入端開路時的輸出導納輸入端開路時的輸出導納晶體三極管微變等效電路晶體三極管微變等效電路 cebccebbeUHIHIUHIHU22211211bI beUcI ceUbecbe0Ubbe11rIUHce 下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁ef0Icebe12hUUHb 0Ubc21ceIIHoe0Icec22hUIHb ceoebcceefbbebeUhIIUhIrU bI ceUcIbeU berbI 很小很小很大很大cIbI ceUbeU

17、 oehberbI ceefUh下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁16-3 16-3 雙口網絡的等效電路雙口網絡的等效電路一、等效電路形式一、等效電路形式解決問題：解決問題： 網絡內部復雜，已知端口電壓、電流關系，只網絡內部復雜，已知端口電壓、電流關系，只要知道等效電路就可以，或者端口電壓、電流關系知道，要知道等效電路就可以，或者端口電壓、電流關系知道，確定網絡內部的等效結構確定網絡內部的等效結構（無受控源時，雙口網絡三個參數獨立，未知雙口（無受控源時，雙口網絡三個參數獨立，未知雙口網絡只要用三個參數表示即可，三個參數組成二端口網網絡只要用三個參數表示即可，三個參數組成二端口網絡聯接情況有

18、兩種情況）絡聯接情況有兩種情況）1. 型電路型電路 2. 型電路型電路 T下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁二二. . 等效電路中各元件參數的確定等效電路中各元件參數的確定1、已知已知Y Y參數方程確定參數方程確定 型電路型電路 aYcYbY1U2U1I2I畫畫等效電路等效電路根據電路建立方程根據電路建立方程1ab1b2I = (Y +Y )U -Y U2b1bc2I = -Y U +(Y +Y )U對照系數對照系數 b2112cb22ba11YYYYYYYYYabcY=Y=Y=下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁2、已知已知Z Z參數方程確定參數方程確定T T型電路型電路 aZcZbZ

19、1U2U1I2I畫畫等效電路等效電路根據電路建立方程根據電路建立方程ab1b21Z + ZI + Z I =Ub1bc22Z I + Z + ZI =U cb22b2112ba11ZZZYZZZZZ對照系數對照系數abcZ=Z=Z=下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁例：已知例：已知Y，求等效電路，求等效電路1S4S3S1I 1U2I 2U解：解：4S5 Y=-1 4112I = 5U + 4U212I = -U + 4U122= 5U -U +5U25U其等效電路為其等效電路為下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁16-4 16-4 二端口網絡的轉移函數二端口網絡的轉移函數轉移函數：響應和

20、激勵不在同一端口轉移函數：響應和激勵不在同一端口概述：概述：1、研究的條件、研究的條件1）線性無源，無受控源）線性無源，無受控源2）運算形式）運算形式3） sEsRsH 輸出端輸出端輸入端輸入端 sI1 sU1 sI2 sU2N2、轉移函數的求解、轉移函數的求解1）已知雙口網絡結構與參數，根據實際電路求解）已知雙口網絡結構與參數，根據實際電路求解2）雙口網絡結構未知，根據實驗，建立電路）雙口網絡結構未知，根據實驗，建立電路由轉移函數與方程中參數關系求由轉移函數與方程中參數關系求H(s)3、電路形式、電路形式下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁一一. 無端接雙口網絡的轉移函數的求解無端接雙口網

21、絡的轉移函數的求解有端接雙口網絡有端接雙口網絡單端接：單端接：雙端接：雙端接： 22211122I= 0UsYHs= -UsY2222 1U= 01IsHs= YUs 0U121231Y1sIsUsH sUYsUYsIsUYsUYsI22212122121111單端接有外電路單端接有外電路雙端接有外電路雙端接有外電路無端接雙口網絡：無端接雙口網絡：二端口沒有外接電路二端口沒有外接電路下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁二二. 有端接雙口網絡的轉移函數的求解有端接雙口網絡的轉移函數的求解 0U211242YsUsIsH 1. 電路形式電路形式 sI1 sU1 sI2 sU2N sU2R1R2.

22、 H(s)的求解的求解1）H(s)要符合雙口網絡的電路方程要符合雙口網絡的電路方程2）符合端接元件的特性）符合端接元件的特性 sIRsUsIRsUsU22211s1下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁1I 1U2I 2UN2R解：解：2221212UYUYI 222IRU 22212122UYUYRU 2222112YR1YUU 所求所求例：單端接電路，求例：單端接電路，求12UU作業：作業：P290 16-6 16-10P290 16-6 16-10下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁16-5 16-5 二端口網絡的連接二端口網絡的連接一、一、 級聯（鏈聯）級聯（鏈聯）1、電路形式、電路

23、形式1I1UI2U2AI1U1AU2U12UI1I22I2、端口條件、端口條件 IUIU11223、復合后、復合后與與的關系的關系TTT 1212UUTII1212UUTII下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁二、并聯二、并聯1212UUTII122122UUUTTTTIIITTT1、電路形式、電路形式YU1YU1I1I1I2U2I2U21U2U1I2I下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁三、三、 并聯并聯2、 端口條件端口條件UUUU2211 3、復合后、復合后與與的關系的關系 Y Y Y UUYII2121 UUYII2121 2121221121UUYYUUYYIIIIII YYY

24、1、電路形式、電路形式下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁YU1I1I2U2YU1I1I2U2ZU1ZU1I1I1I2U2I2U21U2U1I2I2. 端口條件端口條件IIII2211 3. 復合后復合后與與的關系的關系 Y Y Y IIZUU2121 IIZUU2121 IIZZUUUUUU21221121下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁例例: 2121IIZZUU ZZZ 的的A參數矩陣已知為參數矩陣已知為 222112111AAAAA求圖示二端口網絡的求圖示二端口網絡的A參數矩陣參數矩陣,設內部二端口網絡設內部二端口網絡P1P21 122YP1 a1 122ZP1 bP2解：解：

25、 a Y01A2下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁 2221211112112221121121AYAAYAAAAAAAY01AAA b 0Z1A2 2221211211112221121121AZAAAZAA0Z1AAAAAAA下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁例例: 求圖示二端口網絡的求圖示二端口網絡的T參數矩陣參數矩陣n:12Z1Z解解:1Z1I 1U2I 2U 122112U =U + -I ZI =-I111 ZT=0 1n:11I 1U2I 2U1212U =nU1I =-In2n 0T=10 n下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁2Z1I 1U2I 2U2Z12212U =UUI =-I32 1 0T=1 1Z =123TTTT =下一頁下一頁章目錄章目錄 上一頁上一頁 16 4 回轉器和負阻抗變換器回轉器和負阻抗變換器一、一、 回轉器回轉器1、符號符號2、 端口端口特性特性1)Z Z參數方程參數方程