《電路》(第五版)-第16章PPT課件

1、第第1616章章 二端口網(wǎng)絡二端口網(wǎng)絡 二端口網(wǎng)絡二端口網(wǎng)絡16.1 二端口的方程和參數(shù)二端口的方程和參數(shù)16.2 二端口的等效電路二端口的等效電路16.3 二端口的轉移函數(shù)二端口的轉移函數(shù)16.4 二端口的連接二端口的連接16.5 回轉器和負阻抗轉換器回轉器和負阻抗轉換器16.6 首首 頁頁 本章重點本章重點 2. 2. 兩端口的等效電路兩端口的等效電路 l 重點重點 1. 1. 兩端口的參數(shù)和方程兩端口的參數(shù)和方程 3. 3. 兩端口的轉移函數(shù)兩端口的轉移函數(shù) 返 回 1616. .1 1 二端口網(wǎng)絡二端口網(wǎng)絡 在工程實際中，研究信號及能量的傳輸和在工程實際中，研究信號及能量的傳輸和 信號

2、變換時，經(jīng)常碰到如下兩端口電路。信號變換時，經(jīng)常碰到如下兩端口電路。 放大器放大器 濾波器濾波器 R CC 下 頁上 頁 放大器放大器 反饋網(wǎng)絡反饋網(wǎng)絡 返 回 三極管三極管 傳輸線傳輸線 變壓器變壓器 n:1 下 頁上 頁返 回 1. 1. 端口端口 端口由一對端鈕構成，且端口由一對端鈕構成，且 滿足如下端口條件：從一滿足如下端口條件：從一 個端鈕流入的電流等于從個端鈕流入的電流等于從 另一個端鈕流出的電流。另一個端鈕流出的電流。 N + u1 i1 i1 2. 2. 二端口二端口 當一個電路與外部電路通過兩個端口連接時當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。稱此電路為

3、二端口網(wǎng)絡。 N + u1 i1 i1i2 i2 + u2 下 頁上 頁返 回 二端口網(wǎng)絡與四端網(wǎng)絡的關系二端口網(wǎng)絡與四端網(wǎng)絡的關系 二端口二端口 四端網(wǎng)絡四端網(wǎng)絡 N i1 i2 i3 i4 下 頁上 頁 N + u1 i1 i1i2 i2 + u2 注意 返 回 二端口的兩個端口間若有外部連接，則會破壞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。原二端口的端口條件。 22 2 11 1 iiii iiii 1-1 2-2是二端口是二端口 3-3 4-4不是二端口，是四端網(wǎng)絡不是二端口，是四端網(wǎng)絡 N i1 i1i2 i2 1 1 2 2 R i1i2 i 3 3 4 4

4、下 頁上 頁返 回 3. 3. 研究二端口網(wǎng)絡的意義研究二端口網(wǎng)絡的意義 兩端口的分析方法易推廣應用于兩端口的分析方法易推廣應用于n端口網(wǎng)絡；端口網(wǎng)絡； 大網(wǎng)絡可以分割成許多子網(wǎng)絡（兩端口）進行分析；大網(wǎng)絡可以分割成許多子網(wǎng)絡（兩端口）進行分析； 僅研究端口特性時，可以用二端口網(wǎng)絡的電路模型僅研究端口特性時，可以用二端口網(wǎng)絡的電路模型 進行研究。進行研究。 下 頁上 頁 4. 4. 分析方法分析方法 分析前提：討論初始條件為零的線性無源二端口分析前提：討論初始條件為零的線性無源二端口 網(wǎng)絡；網(wǎng)絡； 找出兩個端口的電壓、電流關系的獨立網(wǎng)絡方程，找出兩個端口的電壓、電流關系的獨立網(wǎng)絡方程， 這些方

5、程通過一些參數(shù)來表示。這些方程通過一些參數(shù)來表示。 返 回 1.1.討論范圍：討論范圍： 線性線性 R、L、C、M與線性受控源，與線性受控源， 不含獨立源。不含獨立源。 2. 2. 端口電壓、電流的參考方向如圖端口電壓、電流的參考方向如圖 16.2 16.2 二端口的方程和參數(shù)二端口的方程和參數(shù) 線性線性RLCM 受控源受控源 i1 i2 i2 i1 u1 + u2 + 下 頁上 頁 約定 返 回 端口物理量端口物理量4個個i1u1i2u2 端口電壓電流有六種不同的方程來表示，端口電壓電流有六種不同的方程來表示， 即可用六套參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡。即可用六套參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡。 2 1 2 1 u

6、 u i i 2 2 1 1 i u i u 2 1 2 1 u i i u 下 頁上 頁 線性線性RLCM 受控源受控源 i1 i2 i2 i1 u1 + u2 + 注意 返 回 1. 1. Y 參數(shù)和方程參數(shù)和方程 采用相量形式采用相量形式( (正弦穩(wěn)態(tài)正弦穩(wěn)態(tài)) )。將兩個端口各施加。將兩個端口各施加 一電壓源，則端口電流可視為電壓源單獨作用時產(chǎn)一電壓源，則端口電流可視為電壓源單獨作用時產(chǎn) 生的電流之和。生的電流之和。 即：即： 2221212 2121111 UYUYI UYUYI Y 參數(shù)方程參數(shù)方程 Y參數(shù)方程參數(shù)方程 下 頁上 頁 + 2 I 2 U + 1 U 1 I N 返

7、回 寫成矩陣形式為：寫成矩陣形式為： 2 1 2221 1211 2 1 U U YY YY I I 2221 1211 YY YY Y Y參數(shù)值由內(nèi)部元件參數(shù)及連接關系決定。參數(shù)值由內(nèi)部元件參數(shù)及連接關系決定。 Y 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣 Y參數(shù)的物理意義及計算和測定參數(shù)的物理意義及計算和測定 0 1 2 21 0 1 1 11 2 2 U U U I Y U I Y 輸入導納輸入導納 轉移導納轉移導納 下 頁上 頁 注意 + 2 I 2 U + 1 U 1 I N 2 I + 1 U 1 I N 返 回 0 2 2 22 0 2 1 12 1 1 U U U I Y U I Y 轉移導納轉移導納

8、 輸入導納輸入導納 Y 短路導納參數(shù)短路導納參數(shù) 下 頁上 頁 + 2 I 2 U + 1 U 1 I N + 2 I 2 U 1 I N 返 回 例例1 ba 0 1 1 11 2 YY U I Y U b U Y U I Y 0 1 2 21 2 解解 cb 0 2 2 22 b 0 2 1 12 2 1 YY U I Y Y U I Y U U 求圖示兩端口的求圖示兩端口的Y 參數(shù)。參數(shù)。 下 頁上 頁 1 U 2 I 1 I Yb + + 2 U Ya Yc 1 U 2 I 1 I Yb + Ya Yc 02 U 01 U 2 I 1 I Yb + Ya Yc 2 U 返 回 例例2

9、21 211 1 j 1 ) j 11 ( j U L U LRL UU R U I 解解直接列方程求解直接列方程求解 21 12 12 j 1 ) j 1 ( j U L U L g L UU UgI LL g LLR Y j 1 j 1 j 1 j 11 L YY g j 1 0 2112 下 頁上 頁 求兩端口的求兩端口的Y參數(shù)。參數(shù)。 jL + + 1 U 1 I2 I 2 U R 1 Ug 返 回 0 2 1 12 1 U U I Y 0 1 2 21 2 U U I Y 2121 , IIUU 時時 當當 2112 YY 上例中有上例中有 b2112 YYY 互易二端口四個參數(shù)中只

10、有三個是獨立的?；ヒ锥丝谒膫€參數(shù)中只有三個是獨立的。 互易二端口互易二端口( (滿足互易定理滿足互易定理) ) 下 頁上 頁 注意 返 回 上例中，上例中，Ya=Yc=Y 時，時， Y11=Y22=Y+ Yb 對稱二端口只有兩個參數(shù)是獨立的。對稱二端口只有兩個參數(shù)是獨立的。 對稱二端口是指兩個端口電氣特性上對稱。對稱二端口是指兩個端口電氣特性上對稱。 電路結構左右對稱的一般為對稱二端口。電路結構左右對稱的一般為對稱二端口。結構不結構不 對稱的二端口，其電氣特性可能是對稱的，這樣對稱的二端口，其電氣特性可能是對稱的，這樣 的二端口也是對稱二端口。的二端口也是對稱二端口。 對稱二端口對稱二端口

11、, , 22112112 YYYY還還滿滿足足外外除除 對稱二端口對稱二端口 下 頁上 頁 注意 返 回 例例 解解 S U I Y U 2 . 0 36/3 1 0 1 1 11 2 S U I Y U 0667. 0 0 1 2 21 2 S U I Y S U I Y U U 0667. 0 2 . 0 0 2 1 12 0 2 2 22 2 1 下 頁上 頁 求圖示兩端口的求圖示兩端口的Y 參數(shù)。參數(shù)。 36 3 15 + + 1 U 1 I2 I 2 U 為互易對為互易對 稱兩端口稱兩端口 返 回 2. 2. Z 參數(shù)和方程參數(shù)和方程 將兩個端口各施加一電流源，則端口電壓將兩個端口各

12、施加一電流源，則端口電壓 可視為電流源單獨作用時產(chǎn)生的電壓之和?？梢暈殡娏髟磫为氉饔脮r產(chǎn)生的電壓之和。 即：即： 2221212 2121111 IZIZU IZIZU Z 參數(shù)方程參數(shù)方程 Z 參數(shù)方程參數(shù)方程 下 頁上 頁返 回 + 2 I 2 U + 1 U 1 I N 1 I2 I 也可由也可由Y 參數(shù)方程參數(shù)方程 2221212 2121111 UYUYI UYUYI . 21 U,U 解解出出 2221212 11 1 21 2 2121112 12 1 22 1 IZIZI Y I Y U IZIZI Y I Y U 即：即： 得到得到Z 參數(shù)方程。其中參數(shù)方程。其中 =Y11Y

13、22 Y12Y21 其矩陣形式為：其矩陣形式為： 2 1 2 1 2221 1211 2 1 I I Z I I ZZ ZZ U U 下 頁上 頁返 回 + 2 I 2 U + 1 U 1 I N 1 I2 I 2221 1211 ZZ ZZ Z 0 1 2 21 0 1 1 11 2 2 I I I U Z I U Z Z 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣 Z 參數(shù)的物理意義及計算和測定參數(shù)的物理意義及計算和測定 0 2 2 22 0 2 1 12 1 1 I I I U Z I U Z Z 開路阻抗參數(shù)開路阻抗參數(shù) 轉移阻抗轉移阻抗 輸入阻抗輸入阻抗 輸入阻抗輸入阻抗 轉移阻抗轉移阻抗 1 YZ 下 頁上

14、 頁返 回 互易二端口滿足互易二端口滿足: : 2112 ZZ 2211 ZZ 對稱二端口滿足對稱二端口滿足: : 互易性和對稱性互易性和對稱性 下 頁上 頁 例例1求圖示兩端口的求圖示兩端口的Z參數(shù)。參數(shù)。 Zb Za Zc 1 U 2 I 1 I + + 2 U 返 回 ba I ZZ I U Z 0 1 1 11 2 b I Z I U Z 0 2 1 12 1 b I Z I U Z 0 1 2 21 2 cb I ZZ I U Z 0 2 2 22 1 解法解法1 下 頁上 頁 Zb Za Zc 1 U 2 I 1 I + + 2 U 返 回 解法解法2 列列KVL方程：方程： 21

15、2122 212111 )()( )()( IZZIZIIZIZU IZIZZIIZIZU cbbbc bbaba 下 頁上 頁 Zb Za Zc 1 U 2 I 1 I + + 2 U cbb bba Z Z Z ZZ ZZ 返 回 例例2 解解 列列KVL方程：方程： 212111 )()(IZIZZIIZIZU bbaba 21 12122 )()( )( IZZIZZ IZIIZIZU cbb bc cbb bba ZZZZ ZZZ Z 下 頁上 頁 求圖示兩端口的求圖示兩端口的Z參數(shù)。參數(shù)。 + 1 IZ Zb Za Zc 1 U 2 I 1 I + + 2 U 返 回 例例3求兩端

16、口求兩端口Z、Y 參數(shù)參數(shù) 解解 21111 j)j(IMILRU 22212 )j( jILRIMU 22 11 j j j j LRM MLR Z 下 頁上 頁 + 1 U 2 U 1 I 2 I * * jL1jL2 j M + R1R2 22 11 11 22 1 j j j j j j j j Y LRM MLR LRM MLR Z 返 回 并非所有的二端口均有并非所有的二端口均有Z、Y 參數(shù)。參數(shù)。 ZZ ZZ Y 11 11 Z UU II 21 21 不存在不存在 1 YZ 下 頁上 頁 注意 Z + + 1 U 1 I2 I 2 U 返 回 ZZ ZZ Z )( 2121 I

17、IZUU 不存在不存在 1 ZY )/ 21 21 nII UnU 均不存在均不存在 ZY 下 頁上 頁 Z + + 1 U 1 I2 I 2 U * * n:1 + _ u1 + _ u2 i1 i2 返 回 3. 3. T 參數(shù)和方程參數(shù)和方程 221 221 IDUCI IBUAU 定義：定義： T 參數(shù)也稱為傳輸參數(shù)，反映輸入和輸出參數(shù)也稱為傳輸參數(shù)，反映輸入和輸出 之間的關系。之間的關系。 2 2 1 1 I U T I U DC BA T T 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣注意負號注意負號 T 參數(shù)和方程參數(shù)和方程 下 頁上 頁 + 2 I 2 U + 1 U 1 I N 注意 返 回 0 2

18、1 2 I U U A 0 2 1 2 U I U B 0 2 1 2 I U I C 0 2 1 2 U I I D 221 221 IDUCI IBUAU T 參數(shù)的物理意義及計算和測定參數(shù)的物理意義及計算和測定 開路參數(shù)開路參數(shù) 短路參數(shù)短路參數(shù) 轉移導納轉移導納 轉移阻抗轉移阻抗 轉移電壓比轉移電壓比 轉移電流比轉移電流比 下 頁上 頁 + 2 I 2 U + 1 U 1 I N 返 回 2 1 2221212 2121111 UYUYI UYUYI 由由(2)得：得： 3 1 2 21 2 21 22 1 I Y U Y Y U 2 21 11 2 21 2211 121 I Y Y

19、 U Y YY YI Y 參數(shù)方程參數(shù)方程 互易性和對稱性互易性和對稱性 其中其中 21 22 Y Y A 21 1 Y B 21 22112112 Y YYYY C 21 11 Y Y D 下 頁上 頁返 回 互易二端口：互易二端口： 2112 YY 1 BCAD 對稱二端口對稱二端口: : 2211 YY DA 21 22 Y Y A 21 1 Y B 21 22112112 Y YYYY C 21 11 Y Y D 例例1 21 21 1 i n i nuu 即即 2 2 1 1 1 0 0 i u n n i u 下 頁上 頁 * * n:1 + _ u1 + _ u2 i1 i2 返

20、 回 n n T1 0 0 2 2 1 1 1 0 0 i u n n i u 例例2 2 4 S 5 . 0 5 . 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 22 22 UU II I I D I U B U I C U U A 下 頁上 頁 1 2 2 1 U 2 I 1 I + + 2 U 返 回 4. 4. H 參數(shù)和方程參數(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。參數(shù)也稱為混合參數(shù)，常用于晶體管等效電路。 H參數(shù)和方程參數(shù)和方程 2221212 2121111 UHIHI UHIHU 矩陣形式矩陣形式: : 2 1 2 1 2221 1211 2 1 U I

21、 H U I HH HH I U 下 頁上 頁返 回 H 參數(shù)的物理意義計算與測定參數(shù)的物理意義計算與測定 0 1 1 11 2 U I U H 0 2 1 12 1 I U U H 0 1 2 21 2 U I I H 0 2 2 22 1 I U I H 互易性和對稱性互易性和對稱性 2112 HH 1 21122211 HHHH 2221212 2121111 UHIHI UHIHU 互易二端口：互易二端口： 對稱二端口對稱二端口: : 開路參數(shù)開路參數(shù) 電壓轉移比電壓轉移比 入端導納入端導納 短路參數(shù)短路參數(shù) 輸入阻抗輸入阻抗 電流轉移比電流轉移比 下 頁上 頁返 回 例例 22212

22、12 2121111 UHIHI UHIHU 2 2 12 1 U R II 2 1 /1 0 R R H 111 IRU 下 頁上 頁 求圖示兩端口的求圖示兩端口的H 參數(shù)。參數(shù)。 1 I2 I R1 R2 1 I + + 1 U 2 U 返 回 16.3 16.3 二端口的等效電路二端口的等效電路 一個無源二端口網(wǎng)絡可以用一個簡單的二端一個無源二端口網(wǎng)絡可以用一個簡單的二端 口等效模型來代替，要注意的是：口等效模型來代替，要注意的是： 等效條件：等效模型的方程與原二端口網(wǎng)絡的等效條件：等效模型的方程與原二端口網(wǎng)絡的 方程相同；方程相同； 根據(jù)不同的網(wǎng)絡參數(shù)和方程可以得到結構完全根據(jù)不同的網(wǎng)

23、絡參數(shù)和方程可以得到結構完全 不同的等效電路；不同的等效電路； 等效目的是為了分析方便。等效目的是為了分析方便。 下 頁上 頁返 回 1. 1. Z 參數(shù)表示的等效電路參數(shù)表示的等效電路 2221212 2121111 IZIZU IZIZU 方法方法1、直接由參數(shù)方程得到等效電路。、直接由參數(shù)方程得到等效電路。 下 頁上 頁 1 U 1 I2 I 2 U + + N 1 I 2 I + + 1 U 2 U Z22 1 21 IZ + 2 12 IZ + Z11 返 回 + 11221 )(IZZ 方法方法2：采用等效變換的方法。：采用等效變換的方法。 )()( 211211211212111

24、1 IIZIZZIZIZU 11221212222112 2221212 )()()( IZZIZZIIZ IZIZU 如果網(wǎng)絡是互易的，上圖變?yōu)槿绻W(wǎng)絡是互易的，上圖變?yōu)門型等效電路。型等效電路。 下 頁上 頁 1 I 2 I + + 1 U2 U 1222 ZZ 12 Z Z11Z12 返 回 2. 2. Y 參數(shù)表示的等效電路參數(shù)表示的等效電路 2221212 2121111 UYUYI UYUYI 方法方法1、直接由參數(shù)方程得到等效電路。、直接由參數(shù)方程得到等效電路。 下 頁上 頁 1 I 2 I + + 1 U2 U Y11 Y22 1 21 U Y 2 12 U Y 返 回 方法方

25、法2：采用等效變換的方法。：采用等效變換的方法。 )()( 2112112112121111 UUYUYYUYUYI 11221212221212 2221212 )()()( UYYUYYUUY UYUYI 如果網(wǎng)絡是互易的，上圖變?yōu)槿绻W(wǎng)絡是互易的，上圖變?yōu)樾偷刃щ娐贰Ｐ偷刃щ娐贰?下 頁上 頁 Y12 Y11Y12 Y22+Y12 11221 )(UYY 2 I 1 I 2 I + + 1 U2 U Y12 Y11Y12 Y22+Y12 1 I 2 I + + 1 U2 U 返 回 等效只對兩個端口的電壓，電流關系成立。等效只對兩個端口的電壓，電流關系成立。 對端口間電壓則不一定成立。對

26、端口間電壓則不一定成立。 一個二端口網(wǎng)絡在滿足相同網(wǎng)絡方程的條件一個二端口網(wǎng)絡在滿足相同網(wǎng)絡方程的條件 下，其等效電路模型不是唯一的；下，其等效電路模型不是唯一的； 若網(wǎng)絡對稱則等效電路也對稱。若網(wǎng)絡對稱則等效電路也對稱。 型和型和T 型等效電路可以互換，根據(jù)其它參型等效電路可以互換，根據(jù)其它參 數(shù)與數(shù)與Y、Z參數(shù)的關系，可以得到用其它參數(shù)參數(shù)的關系，可以得到用其它參數(shù) 表示的表示的型和型和T 型等效電路。型等效電路。 下 頁上 頁 注意 返 回 例例 繪出給定的繪出給定的Y參數(shù)的任意一種二端口等效電路參數(shù)的任意一種二端口等效電路 32 25 Y 解解由矩陣可知：由矩陣可知： 2112 YY

27、二端口是互易的。二端口是互易的。 故可用無源故可用無源型二端口網(wǎng)絡作為等效電路。型二端口網(wǎng)絡作為等效電路。 325 1211 YYYa 123 1222 YYY c 2 12 YY b 通過通過型型T 型變換可得型變換可得T 型等效電路。型等效電路。 下 頁上 頁 1 U 2 I 1 I Yb + + 2 U Ya Yc 返 回 16.4 16.4 二端口的轉移函數(shù)二端口的轉移函數(shù) 二端口常為完成某種功能起著耦合兩部分電二端口常為完成某種功能起著耦合兩部分電 路的作用，這種功能往往是通過轉移函數(shù)描述或路的作用，這種功能往往是通過轉移函數(shù)描述或 指定的。因此，二端口的轉移函數(shù)是一個很重要指定的。

28、因此，二端口的轉移函數(shù)是一個很重要 的概念的概念 。 二端口轉移函數(shù)二端口轉移函數(shù) 下 頁上 頁 二端口的轉移函數(shù)（傳遞函數(shù)），就是用二端口的轉移函數(shù)（傳遞函數(shù)），就是用 拉氏變換形式表示的輸出電壓或電流與輸入電拉氏變換形式表示的輸出電壓或電流與輸入電 壓或電流之比壓或電流之比 。 返 回 下 頁上 頁 1.1. 無端接二端口的轉移函數(shù)無端接二端口的轉移函數(shù) 線性線性RLCM 受控源受控源 I1 (s) I2(s) I2 (s) I1 (s) U1 (s) + U2(s) + 二端口沒有外接負載及輸入激勵無內(nèi)阻抗時二端口沒有外接負載及輸入激勵無內(nèi)阻抗時 的二端口稱為無端接的二端口。的二端口稱為

29、無端接的二端口。 )( )( 1 2 sU sU )( )( 1 2 sI sI )( )( 1 2 sU sI )( )( 1 2 sI sU 電壓轉移函數(shù)電壓轉移函數(shù) 電流轉移函數(shù)電流轉移函數(shù) 轉移導納轉移導納 轉移阻抗轉移阻抗 返 回 下 頁上 頁 )( )( )( )( 11 12 1 2 sZ sZ sU sU 電壓轉移函數(shù)電壓轉移函數(shù) 轉移阻抗轉移阻抗 例例給出用給出用Z參數(shù)表示的無端接二端口轉移函數(shù)。參數(shù)表示的無端接二端口轉移函數(shù)。 解解 )()()()()( )()()()()( 2221212 2121111 sIsZsIsZsU sIsZsIsZsU Z參數(shù)方程：參數(shù)方程：

30、 令令： I2(s)=0 )()()( )()()( 1212 1111 sIsZsU sIsZsU )( )( )( 12 1 2 sZ sI sU 返 回 下 頁上 頁 )( )( )( )( 22 12 1 2 sZ sZ sI sI 轉移導納轉移導納 電流轉移函數(shù)電流轉移函數(shù) 令令： U2(s)=0 )()()()()( )()()()()( 2221212 2121111 sIsZsIsZsU sIsZsIsZsU )()()()( )( )( )( 22111221 12 1 2 sZsZsZsZ sZ sU sI 注意 同理可得到用同理可得到用Y、T、H參數(shù)表示的參數(shù)表示的 無端

31、接二端口轉移函數(shù)。無端接二端口轉移函數(shù)。 返 回 下 頁上 頁 2.2. 有端接二端口的轉移函數(shù)有端接二端口的轉移函數(shù) 二端口的輸出端口接有負載阻抗，二端口的輸出端口接有負載阻抗，輸入端口輸入端口 接有電壓源和阻抗的串聯(lián)組合或電流源和阻抗的接有電壓源和阻抗的串聯(lián)組合或電流源和阻抗的 并聯(lián)組合，稱為有端接的二端口。并聯(lián)組合，稱為有端接的二端口。 R2 線性線性RLCM 受控源受控源 I1 (s) I2 (s) U1 (s) + U2(s) + R1 + US (s) 雙端接兩端口雙端接兩端口 返 回 下 頁上 頁 R2 線性線性RLCM 受控源受控源 I1 (s) I2 (s) U1 (s) +

32、 U2(s) + + US (s) 線性線性RLCM 受控源受控源 I1 (s) I2 (s) U1 (s) + U2(s) + R1 + US (s) 單端接兩端口單端接兩端口 返 回 下 頁上 頁 注意 有端接二端口的轉移函數(shù)與端接阻抗有關。有端接二端口的轉移函數(shù)與端接阻抗有關。 例例寫出圖示單端接二端口的轉移函數(shù)。寫出圖示單端接二端口的轉移函數(shù)。 解解 R2 線性線性RLCM 受控源受控源 I1 (s) I2 (s) U1 (s) + U2(s) + + US (s) )()()()()( 2221212 sUsYsUsYsI )()( 222 sIRsU )()()()()( 2221

33、212 sIsZsIsZsU )()()()()( 2121111 sUsYsUsYsI )()()()()( 2211111 sIsZsIsZsU 返 回 下 頁上 頁 轉移阻抗轉移阻抗 R sY RsY sU sI 1 )( / )( )( )( 22 21 1 2 轉移導納轉移導納 )( )( )( )( 22 21 1 2 sZR sRZ sI sU )()()(1 )()( )( )( 211222 1121 1 2 sYsZRsY sZsY sI sI 電流轉移函數(shù)電流轉移函數(shù) )()( 1 )(1 )()( )( )( 122122 1121 1 2 sYsZ R sZ sYsZ

34、 sU sU 電壓轉移函數(shù)電壓轉移函數(shù) 返 回 16.5 16.5 二端口的連接二端口的連接 一個復雜二端口網(wǎng)絡可以看作是由若干簡單一個復雜二端口網(wǎng)絡可以看作是由若干簡單 的二端口按某種方式連接而成，這將使電路分析的二端口按某種方式連接而成，這將使電路分析 得到簡化。得到簡化。 1. 1. 級聯(lián)級聯(lián)( (鏈聯(lián)鏈聯(lián)) ) + 1 I 1 U + 2 I 2 U T 下 頁上 頁 P1 + + 1 I 2 I 2 U 1 U P2 + + 1 I 2 I 2 U 1 U 返 回 設設 DC BA T DC BA T 即即 2 2 1 1 I U DC BA I U 2 2 1 1 I U DC B

35、A I U 級聯(lián)后級聯(lián)后 1 1 1 1 I U I U 1 1 2 2 I U I U 2 2 2 2 I U I U 則則 2 2 1 1 1 1 I U DC BA I U I U 2 2 2 2 I U DC BA I U DC BA DC BA 下 頁上 頁返 回 則則 DC BA DC BA DC BA DDBCCDAC DBBACBAA 即：即： TTT 下 頁上 頁 + 1 I 1 U + 2 I 2 U T P1 + + 1 I 2 I 2 U 1 U P2 + + 1 I 2 I 2 U 1 U 返 回 級聯(lián)后所得復合二端口級聯(lián)后所得復合二端口T 參數(shù)矩陣等參數(shù)矩陣等 于級

36、聯(lián)的二端口于級聯(lián)的二端口T 參數(shù)矩陣相乘。上述結論可推參數(shù)矩陣相乘。上述結論可推 廣到廣到n個二端口級聯(lián)的關系。個二端口級聯(lián)的關系。 下 頁上 頁 結論 注意 級聯(lián)時級聯(lián)時T 參數(shù)是矩陣相乘的關系，不是對應元參數(shù)是矩陣相乘的關系，不是對應元 素相乘。素相乘。 DC BA DC BA DC BA DDBCCDAC DBBACBAA 顯然顯然AACBAAA 級聯(lián)時各二端口的端口條件不會被破壞。級聯(lián)時各二端口的端口條件不會被破壞。 返 回 例例 T1 T2T3 下 頁上 頁 求兩端口的求兩端口的T 參數(shù)。參數(shù)。 4 6 4 1 U 2 I 1 I + + 2 U 解解 4 4 6 易求出易求出 10

37、 41 1 T 1S 25. 0 01 2 T 10 61 3 T 返 回 10 61 125. 0 01 10 41 321 TTTT 則則 下 頁上 頁 2.5S 0.25 162 T1 T2T3 4 4 6 返 回 2. 2. 并聯(lián)并聯(lián) P1 + + 1 I 2 I 2 U 1 U + 1 I 1 U + 2 I 2 U P2 + + 1 I 2 I 2 U 1 U 2 1 2221 1211 2 1 U U YY YY I I 2 1 2221 1211 2 1 U U YY YY I I 并聯(lián)采用并聯(lián)采用Y 參數(shù)方便。參數(shù)方便。 下 頁上 頁返 回 Y + + 1 I 2 I 2 U

38、 1 U + 1 I 1 U + 2 I 2 U Y + + 1 I 2 I 2 U 1 U 下 頁上 頁 并聯(lián)后并聯(lián)后 2 1 2 1 2 1 U U U U U U 2 1 2 1 2 1 I I I I I I 返 回 2 1 2221 1211 2221 1211 2 1 2 1 U U YY YY U U YY YY I I I I I I 2 1 2 1 2 1 2221 1211 2221 1211 U U YY YY YY YY 2 1 2 1 22222121 12121111 U U Y U U YYYY YYYY 可得可得YYY 二端口并聯(lián)所得復合二端口的二端口并聯(lián)所得復

39、合二端口的Y 參數(shù)矩參數(shù)矩 陣等于兩個二端口陣等于兩個二端口Y 參數(shù)矩陣相加。參數(shù)矩陣相加。 下 頁上 頁 結論 返 回 兩個二端口并聯(lián)時，其端口條件可能兩個二端口并聯(lián)時，其端口條件可能 被破壞，此時上述關系式將不成立。被破壞，此時上述關系式將不成立。 并聯(lián)后端口條件破壞。并聯(lián)后端口條件破壞。 1A 2A1A1A 4A1A 2A 2A 0A0A 4A 1A 1A 4A 10V5V + + 2A 下 頁上 頁 注意 10 5 2.5 2.5 2.5 返 回 具有公共端的二端口具有公共端的二端口( (三端網(wǎng)絡形成的二端口三端網(wǎng)絡形成的二端口) )， 將公共端并在一起將不會破壞端口條件。將公共端并在

40、一起將不會破壞端口條件。 P1 + + 1 I 2 I 2 U 1 U + 1 I 1 U + 2 I 2 U + + 1 I 2 I 2 U 1 U P2 下 頁上 頁返 回 例例 下 頁上 頁 R1 R2 R3 R4 R4 R1R2 R3 返 回 3.3.串聯(lián)串聯(lián) P1 + + 1 I 2 I 2 U 1 U + 1 I 1 U + 2 I 2 U P2 + + 1 I 2 I 2 U 1 U 2 1 2221 1211 2 1 I I ZZ ZZ U U 2 1 2221 1211 2 1 I I ZZ ZZ U U 串聯(lián)采用串聯(lián)采用Z 參數(shù)方便。參數(shù)方便。 下 頁上 頁返 回 2 1

41、2 1 2 1 I I I I I I 2 1 2 1 2 1 U U U U U U 下 頁上 頁 P1 + + 1 I 2 I 2 U 1 U + 1 I 1 U + 2 I 2 U P2 + + 1 I 2 I 2 U 1 U 返 回 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 I I Z I I Z U U U U U U 2 1 2 1 I I Z I I ZZ 則則 ZZZ 串聯(lián)后復合二端口串聯(lián)后復合二端口Z 參數(shù)矩陣等于原二參數(shù)矩陣等于原二 端口端口Z 參數(shù)矩陣相加。可推廣到參數(shù)矩陣相加。可推廣到 n 端口串聯(lián)。端口串聯(lián)。 下 頁上 頁 結論 返 回 串聯(lián)后端口條件可能被破壞，串聯(lián)后

42、端口條件可能被破壞，此時上述此時上述 關系式將不成立，關系式將不成立，需檢查端口條件需檢查端口條件。 端口條件破壞端口條件破壞 ! ! 下 頁上 頁 注意 2A 2A 1A 1A2 3A 1.5A1.5A 3 2 11 1 3A 1.5A1.5A 2 1 22 2A1A 返 回 具有公共端的二端口，將公共端串聯(lián)時將不具有公共端的二端口，將公共端串聯(lián)時將不 會破壞端口條件。會破壞端口條件。 端口條件不會破壞端口條件不會破壞. . P1 P2 下 頁上 頁返 回 例例 下 頁上 頁 3 I1 1 2 + 2I1 3 I1 1 2 + 2I1 返 回 16.6 16.6 回轉器和負阻抗轉換器回轉器和

43、負阻抗轉換器 回轉器是一種線性非互易的多端元件，可以回轉器是一種線性非互易的多端元件，可以 用晶體管電路或運算放大器來實現(xiàn)。用晶體管電路或運算放大器來實現(xiàn)。 1. 1. 回轉器回轉器 下 頁上 頁 回轉器的基本特性回轉器的基本特性 l 符號符號 u2 i2i1 u1 - + + - l 電壓電流關系電壓電流關系 12 21 riu riu 回轉電阻回轉電阻 返 回 下 頁上 頁 u2 i2i1 u1 - + + - 12 21 gui gui 回轉電導回轉電導 或?qū)憺榛驅(qū)憺?g r 1 簡稱回轉常數(shù)，表征回轉器特性的參數(shù)。簡稱回轉常數(shù)，表征回轉器特性的參數(shù)。 l Z、Y、T參數(shù)參數(shù) Z參數(shù)參數(shù) 2 1 2 1 0 0 i i r r u u 0 0 r r Z 2112 ZZ 返 回 下 頁上 頁 u2 i2i1 u1 - + + - Y參數(shù)參數(shù) 2 1