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1、第十章第十章 雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)1 1、雙口網(wǎng)絡(luò)概述雙口網(wǎng)絡(luò)概述3 3、雙口網(wǎng)絡(luò)的互連雙口網(wǎng)絡(luò)的互連2 2、雙口網(wǎng)絡(luò)方程及參數(shù)雙口網(wǎng)絡(luò)方程及參數(shù)4 4、雙口網(wǎng)絡(luò)的開路阻抗和短路阻抗雙口網(wǎng)絡(luò)的開路阻抗和短路阻抗5 5、對稱雙口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗對稱雙口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗10.110.1 雙口網(wǎng)絡(luò)概述雙口網(wǎng)絡(luò)概述首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁幾種簡單的雙口網(wǎng)絡(luò)幾種簡單的雙口網(wǎng)絡(luò)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁1. 1. 端口端口端口由一對端鈕構(gòu)成,且端口由一對端鈕構(gòu)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+
2、 u1i1i12. 2. 二端口二端口 當(dāng)一個電路與外部電路通過兩個端口連接時當(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)。稱此電路為二端口網(wǎng)絡(luò)。N+u1i1i1i2i2+u2首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁二端口網(wǎng)絡(luò)與四端網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系二端口網(wǎng)絡(luò)與四端網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系二端口二端口四端網(wǎng)絡(luò)四端網(wǎng)絡(luò) Ni1i2i3i4N+u1i1i1i2i2+u2注意首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁 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。222111iiiiiiii1-1 2-2是二端口是二端口3-3 4-4不是二端口,是四端
3、網(wǎng)絡(luò)不是二端口,是四端網(wǎng)絡(luò)Ni1i1i2i21122Ri1i2i3344首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁3. 3. 研究二端口網(wǎng)絡(luò)的意義研究二端口網(wǎng)絡(luò)的意義兩端口的分析方法易推廣應(yīng)用于兩端口的分析方法易推廣應(yīng)用于n端口網(wǎng)絡(luò);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;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。進(jìn)行研究。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(luò);網(wǎng)絡(luò);找出兩個端口的電壓、電流關(guān)系的獨立網(wǎng)絡(luò)方程
4、,找出兩個端口的電壓、電流關(guān)系的獨立網(wǎng)絡(luò)方程,這些方程通過一些參數(shù)來表示。這些方程通過一些參數(shù)來表示。10.2 10.2 雙口網(wǎng)絡(luò)方程及參數(shù)雙口網(wǎng)絡(luò)方程及參數(shù)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁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線性線性RLCM受控源受控源i1i2i2i1u1+u2+約定首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁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(luò)。
5、即可用六套參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡(luò)。2121uuii2211iuiu2121uiiu線性線性RLCM受控源受控源i1i2i2i1u1+u2+注意首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁導(dǎo)納參數(shù)方程導(dǎo)納參數(shù)方程1 1導(dǎo)納參數(shù)方程導(dǎo)納參數(shù)方程 Y參數(shù)方程參數(shù)方程 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互易二端口互易二端口( (滿足互易定理滿足互易定理) )對稱二端口對稱二端口 首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁例題講解例題講解例例10-1 求圖(求圖(a)所示雙口網(wǎng)絡(luò)的)所示雙口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)矩陣。參數(shù)矩陣。首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁例題講解例題講解例例10-2 求圖示雙口網(wǎng)絡(luò)的求圖示雙口網(wǎng)絡(luò)
6、的Y參數(shù)矩陣。參數(shù)矩陣。首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁阻抗參數(shù)方程阻抗參數(shù)方程2 2阻抗參數(shù)方程阻抗參數(shù)方程 Z 參數(shù)方程參數(shù)方程 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互易性和對稱性互易性和對稱性+2I2U+1U1IN1I2IZ Z參數(shù)與參數(shù)與Y Y參數(shù)關(guān)系參數(shù)關(guān)系 首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁例題講解例題講解例例10-3 求圖示雙口網(wǎng)絡(luò)的求圖示雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)矩陣。參數(shù)矩陣。首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁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)。ZZZZY1111ZUUII2121 不存在不存在 1 YZ注意Z+1U1I2I2U首頁首頁上頁上頁返
7、回返回下頁下頁*n:1+_u1+_u2i1i2ZZZZZ)(2121IIZUU 不存在不存在 1 ZY)/2121nIIUnU均不存在均不存在 ZY Z+1U1I2I2U首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁混合參數(shù)方程混合參數(shù)方程混合參數(shù)方程混合參數(shù)方程 H 參數(shù)方程參數(shù)方程 H 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互易性和對稱性互易性和對稱性首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁傳輸參數(shù)方程傳輸參數(shù)方程傳輸參數(shù)方程傳輸參數(shù)方程 T參數(shù)方程參數(shù)方程 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互易性和對稱性互易性和對稱性首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁例題講解例題講解例例10
8、-4 求圖示雙口網(wǎng)絡(luò)的求圖示雙口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)矩陣。參數(shù)矩陣。10.310.3 雙口網(wǎng)絡(luò)的互連雙口網(wǎng)絡(luò)的互連首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁 一個復(fù)雜二端口網(wǎng)絡(luò)可以看作是由若干簡單一個復(fù)雜二端口網(wǎng)絡(luò)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)) )+ 1I1U+ 2I2UTP1+ + 1I2I2U1UP2+ + 1I 2I 2U 1U雙口網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)雙口網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁上述結(jié)論可推廣到上述結(jié)論可推廣到n個二端口級聯(lián)的關(guān)系。個二端口級聯(lián)的關(guān)系。注意級聯(lián)時級聯(lián)時T
9、 參數(shù)是矩陣相乘的關(guān)系,不是對應(yīng)元參數(shù)是矩陣相乘的關(guān)系,不是對應(yīng)元素相乘。素相乘。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。結(jié)論與注意事項結(jié)論與注意事項 TTT 首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁例題講解例題講解例例10-5 求圖示雙口網(wǎng)絡(luò)的求圖示雙口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)矩陣。參數(shù)矩陣。首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁T1T2T3求兩端口的求兩端口的T 參數(shù)。參數(shù)。 4 6 41U2I1I+2U 4 4 610 411T1S 25. 0012T10 613T例題講解例題講解首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁1061125. 001 1041 321TTTT2.5S 0.25
10、162T1T2T3 4 4 6首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁2. 2. 并聯(lián)并聯(lián)P1+ + 1I2I2U1U+ 1I1U+ 2I2UP2+ + 1I 2I 2U 1U212221121121UUYYYYII 212221121121UUYYYYII雙口網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)雙口網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁YYY 二端口并聯(lián)所得復(fù)合二端口的二端口并聯(lián)所得復(fù)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。結(jié)論首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁 兩個二端口并聯(lián)時,其端口條件可能被兩個二端口并聯(lián)時,其端口條件可能被破壞,此時上述關(guān)系式將不成立。破壞,此時上述
11、關(guān)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。1A2A1A1A4A1A2A 2A0A0A4A1A1A4A10V5V+ +2A注意1052.52.52.5端口有效性(了解)端口有效性(了解)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁 具有公共端的二端口具有公共端的二端口( (三端網(wǎng)絡(luò)形成的二端口三端網(wǎng)絡(luò)形成的二端口) ),將公共端并在一起將不會破壞端口條件。將公共端并在一起將不會破壞端口條件。P1+ + 1I2I2U1U+ 1I1U+ 2I2U+ + 1I 2I 2U 1UP2端口有效性(了解)端口有效性(了解)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁例題講解例題講解例例10-6 用并聯(lián)法求圖用并聯(lián)法求
12、圖10-15(a)所示雙口網(wǎng)絡(luò)的所示雙口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)矩陣。參數(shù)矩陣。首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁3.3.串聯(lián)串聯(lián)P1+ + 1I2I2U1U+ 1I1U+ 2I2UP2+ + 1I 2I 2U 1U212221121121IIZZZZUU 212221121121IIZZZZUU雙口網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)雙口網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁ZZZ 串聯(lián)后復(fù)合二端口串聯(lián)后復(fù)合二端口Z 參數(shù)矩陣等于原二端參數(shù)矩陣等于原二端口口Z 參數(shù)矩陣相加。可推廣到參數(shù)矩陣相加??赏茝V到 n 端口串聯(lián)。端口串聯(lián)。結(jié)論首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁串聯(lián)后端口條件可能被破壞,串聯(lián)后端口條件可能被破壞,此時上述此
13、時上述關(guān)系式將不成立,關(guān)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 ! !注意2A2A1A1A23A 1.5A1.5A321113A 1.5A1.5A21222A1A端口有效性(了解)端口有效性(了解)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁 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. .P1P2端口有效性(了解)端口有效性(了解)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁例例3 I112+ 2I13 I112+ 2I1端口有效性(了解)端口有效性(了解)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁
14、例題講解例題講解例例10-6(G) 用串聯(lián)法求圖用串聯(lián)法求圖10-15(a)所示雙口網(wǎng)絡(luò)的所示雙口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)矩參數(shù)矩陣。陣。10.4 10.4 雙口網(wǎng)絡(luò)的雙口網(wǎng)絡(luò)的開路阻抗和短路阻抗開路阻抗和短路阻抗首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁開路阻抗和短路阻抗開路阻抗和短路阻抗1、開路阻抗和短路阻抗定義式、開路阻抗和短路阻抗定義式211oc1102oc220IIUZIUZI211sc1102sc220UUUZIUZI2、開路阻抗和短路阻抗關(guān)系、開路阻抗和短路阻抗關(guān)系oc1oc211 22sc1sc212 21ZZt tZZt t21111oc11210222oc22210IIUtZItUtZIt211
15、12sc11220212sc22110UUUtZItUtZIt221112012120IIUtUItU221122012220-UUUtIItI10.5 10.5 對稱雙口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗對稱雙口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁輸入阻抗和輸出阻抗輸入阻抗和輸出阻抗1112122in1212222-Ut Ut IZIt Ut I222112 1out221111 1-=-Ut Ut IZIt Ut I11L12in21L22t ZtZt Zt22L12out21L11t ZtZt Zt首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁對稱雙口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗對稱雙口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗11L12in21L22
16、t ZtZt Zt22L12out21L11t ZtZt ZtinoutLZZZ12cocsc21tZZ Zt10.6 10.6 雙口網(wǎng)絡(luò)的等效電路雙口網(wǎng)絡(luò)的等效電路(了解)了解)首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁Z參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路111 1122221 1222=+=+Uz Iz IUz Iz I首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁111 1122221 1222=+=+Uz Iz IUz Iz I11112112122211222212z -zz+z+z -zUIIIUIII()()()()互易雙口網(wǎng)絡(luò)的等效互易雙口網(wǎng)絡(luò)的等效首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁Y參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路11111222211222Iy Uy UIy Uy U首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁互易雙口網(wǎng)絡(luò)的等效互易雙口網(wǎng)絡(luò)的等效11111222211222Iy Uy UIy Uy U11112112122212122212+-+IyyU yU UIyU UyyU()()()()首頁首頁上頁上頁返回返回下頁下頁例題
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