第十三章雙口網(wǎng)絡(luò)課件

1、本章重點：本章重點：一、掌握雙口網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)及網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的概念一、掌握雙口網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)及網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的概念二、雙口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接二、雙口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接三、雙口網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用三、雙口網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用第十三章第十三章 雙口網(wǎng)絡(luò)的分析雙口網(wǎng)絡(luò)的分析13131 1 雙口網(wǎng)絡(luò)的方程及參數(shù)雙口網(wǎng)絡(luò)的方程及參數(shù)一、雙口網(wǎng)絡(luò)的含義一、雙口網(wǎng)絡(luò)的含義 1 1、含義：對外有兩個端口，一個為輸入端口、含義：對外有兩個端口，一個為輸入端口1 1，一，一個為輸出口個為輸出口2 2。 注意端口上電壓電流的參考方向及端口條件注意端口上電壓電流的參考方向及端口條件。Ni1i2_u1_u2i1i2端口條件：端口條件：i1i1 ; i2 i2 2、

2、分類：、分類：有源和無源；線性和非線性；互易和非有源和無源；線性和非線性；互易和非互易；對稱和非對稱?；ヒ?；對稱和非對稱。 無特殊說明時，我們討論的都是線性無源雙口網(wǎng)絡(luò)無特殊說明時，我們討論的都是線性無源雙口網(wǎng)絡(luò)二、雙口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：二、雙口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：Ni1i2_u1_u2i1i21、Y參數(shù)及方程：參數(shù)及方程：2221212212111UYUYIUYUYII或用矩陣的形式表示：或用矩陣的形式表示：212221121121UUY YY YII若互易網(wǎng)絡(luò)：若互易網(wǎng)絡(luò)：Y12=Y21，則只有三個參數(shù)。，則只有三個參數(shù)。若對稱網(wǎng)絡(luò)：若對稱網(wǎng)絡(luò)：Y12=Y21, , Y11 = Y22則只有二個

3、參數(shù)。則只有二個參數(shù)。例例1：求：求Y參數(shù)參數(shù)1I2I_1U_2U10 10 5 16 2、Z參數(shù)及方程：參數(shù)及方程：2221212212111IZIZUIZIZUI或用矩陣的形式表示：或用矩陣的形式表示：212221121121II ZZ ZZUU若互易網(wǎng)絡(luò)：若互易網(wǎng)絡(luò)：Z12=Z21，則只有三個參數(shù)。，則只有三個參數(shù)。若對稱網(wǎng)絡(luò)：若對稱網(wǎng)絡(luò)：Z12=Z21, , Z11 = Z22則只有二個參數(shù)。則只有二個參數(shù)。例例2：求：求Z參數(shù)參數(shù)1I2I_1U_2UZ1Z2Z33、正向傳輸方程及、正向傳輸方程及T T參數(shù)（參數(shù)（A A參數(shù)）參數(shù)）: :）（）（221221IDUCIIBUAUD CB

4、 A稱為稱為T參數(shù)參數(shù)或稱為或稱為A參數(shù)參數(shù)互易時：互易時：ADADBCBC1 1；對稱時：對稱時： AD ADBCBC1 A1 AD D）（）（112112IDUCIIBUAU反向傳輸方程及參數(shù)：反向傳輸方程及參數(shù)：4、混合方程及、混合方程及H參數(shù)：參數(shù)：22212122121111UhIhIUhIhU22211211h hh hH稱為混合參數(shù)稱為混合參數(shù)互易時：互易時：h h2121= =h h1212；對稱時；對稱時: h: h2121= =h h12 12 , , H H =1=122212122121111IgUgUIgUgI另一種混合參數(shù)另一種混合參數(shù)G參數(shù)：參數(shù)：注意：注意：1、

5、記住各方程的形式（先、記住各方程的形式（先1后后2，先，先U后后I） 2、重點：、重點：Y、Z、T、三、參數(shù)的物理意義和相互關(guān)系三、參數(shù)的物理意義和相互關(guān)系 1 1、物理意義：、物理意義：2221212212111UYUYIUYUYIIY參參數(shù)數(shù)011112UUIY短路輸入導(dǎo)納短路輸入導(dǎo)納012212UUIY短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納021121UUIY022221UUIY短路輸出導(dǎo)納短路輸出導(dǎo)納Y參數(shù)稱為短路導(dǎo)納參數(shù)參數(shù)稱為短路導(dǎo)納參數(shù)2221212212111IZIZUIZIZUIZ參參數(shù)數(shù)011112IIUZ開路輸入阻抗開路輸入阻抗012212IIUZ開路轉(zhuǎn)移阻抗開

6、路轉(zhuǎn)移阻抗開路轉(zhuǎn)移阻抗開路轉(zhuǎn)移阻抗021121IIUZ022221IIUZ開路輸出阻抗開路輸出阻抗Z參數(shù)稱為開路阻抗參數(shù)參數(shù)稱為開路阻抗參數(shù)）（）（221221IDUCIIBUAUT參參數(shù)數(shù)A為電壓比為電壓比 B為轉(zhuǎn)移阻抗為轉(zhuǎn)移阻抗C為轉(zhuǎn)移導(dǎo)納為轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 D為電流比為電流比H參參數(shù)數(shù)h11為輸入阻抗為輸入阻抗 h12為電壓比為電壓比h21為電流放大倍數(shù)為電流放大倍數(shù)h22為輸出阻抗為輸出阻抗 2、六種參數(shù)之間的關(guān)系：知其一可求其余五個。、六種參數(shù)之間的關(guān)系：知其一可求其余五個。四、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的求法四、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的求法 1、按物理意義求按物理意義求 2、列方程求列方程求 3 3、間接求：觀察，哪組參

7、數(shù)好求，先求出，再導(dǎo)、間接求：觀察，哪組參數(shù)好求，先求出，再導(dǎo)出所需參數(shù)。出所需參數(shù)。22212122121111UhIhIUhIhU13132 2 雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)函數(shù)雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)函數(shù)N1N2N N1為信號源網(wǎng)絡(luò)，為信號源網(wǎng)絡(luò)， N2為負載網(wǎng)絡(luò)，為負載網(wǎng)絡(luò)，N為雙口網(wǎng)為雙口網(wǎng)絡(luò)，絡(luò)，N完成對信號的處理，其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為：完成對信號的處理，其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為：輸入相量輸出相量（)jHN_SUZsZL_1U_2U1I2I共有六種網(wǎng)絡(luò)函數(shù)共有六種網(wǎng)絡(luò)函數(shù)2211IZUZIUULSS六組網(wǎng)絡(luò)參數(shù)任選一組1U2U1I2I得所需的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)得所需的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)一、輸入、輸出阻抗函數(shù)一、輸入、輸出阻抗函數(shù) Z

8、i、Z0NZL_1U_2U1I2IZi IUZi11）（）（221221IDUCIIBUAU用用T參數(shù)方程：參數(shù)方程：DCZBAZ IUZLLi112221212212111IZIZUIZIZUI用用Z參數(shù)方程：參數(shù)方程：2221121111ZZZZZ IUZLi 用類似的方法可以得到用類似的方法可以得到 Z0， , 求求Z0時時注意要將獨立源注意要將獨立源 置零。置零。 IUZ220SU二、其它網(wǎng)絡(luò)函數(shù)二、其它網(wǎng)絡(luò)函數(shù)ZL_cUcIbcebI_bU如左圖的晶體管放大電路，如左圖的晶體管放大電路，求求 (電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)) bcII)1 (2221LbcZhhII13-3 13-3 雙

9、口網(wǎng)絡(luò)的等效電路雙口網(wǎng)絡(luò)的等效電路一、不可逆的雙口網(wǎng)絡(luò)（一、不可逆的雙口網(wǎng)絡(luò)（含受控源）的等效含受控源）的等效 由網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可得等效網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可求出、由網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可得等效網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可求出、測量或給定。測量或給定。2221212212111IZIZUIZIZUIZ參數(shù)方程參數(shù)方程(不可逆，則不可逆，則Z12 Z21)Z11Z221I2I_212IZ_121IZ_1U2U_2I1I_1U2UZ11Z12Z12_(Z21Z12)1IZ22Z12或：或：二、可逆網(wǎng)絡(luò)：等效為二、可逆網(wǎng)絡(luò)：等效為T T型或型或 型型網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)用用H參數(shù)方程：參數(shù)方程：cbccbbUhIhIUhIhU22211211

10、h11h22_cUh12_bUcUbIcIbIh21_2221212212111IZIZUIZIZUI_2I1I_1U2UZ11Z12Z12Z22Z122221212212111UYUYIUYUYII_1U_2U1I2IY12Y11Y12Y12Y22N_5 4 _1U_2U1I2I3v例例1：已知：已知N的的Z參數(shù)為：參數(shù)為： 3243j j 2U，求，求例例2：求：求T型等效網(wǎng)絡(luò)型等效網(wǎng)絡(luò)_1U1I_1U2I600 600 600 600 300 13134 4 雙口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接及其網(wǎng)絡(luò)參數(shù)雙口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接及其網(wǎng)絡(luò)參數(shù)一、級聯(lián)一、級聯(lián)1I2I_2U_1U_21U_12U21I12IN1N2 設(shè)設(shè)

11、N1的的T參數(shù)為參數(shù)為A1，N2的的T參數(shù)為參數(shù)為N2，則，則總的雙口網(wǎng)絡(luò)的總的雙口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)為參數(shù)為A： AA1A2例例1：求：求T參數(shù)參數(shù)121Z121ZZ2二、并聯(lián)：輸入端與輸入端相并，輸出二、并聯(lián)：輸入端與輸入端相并，輸出 端與輸出端端與輸出端相并相并(電壓一樣，電流相加電壓一樣，電流相加)。N1N22I1I_1U_2U11I21I12I22IY=Y1+Y2三、串聯(lián)：三、串聯(lián)：N1N2_1U2U1I2IZ=Z1+Z2四、串并聯(lián)四、串并聯(lián)N1N2_1U1I2I_2U輸入端串聯(lián)輸入端串聯(lián)輸出端并聯(lián)輸出端并聯(lián)H=H1+H2輸入端串聯(lián)輸入端串聯(lián)輸出端并聯(lián)輸出端并聯(lián)五、并串聯(lián)五、并串聯(lián)輸入端并

12、聯(lián)輸入端并聯(lián)輸出端串聯(lián)輸出端串聯(lián)N1N2_2U2I1I_1UG=G1+G2六、判斷連接的有效性：六、判斷連接的有效性： 級聯(lián)都是有效的，串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)、并串聯(lián)級聯(lián)都是有效的，串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)、并串聯(lián)則要判斷聯(lián)接的有效性：兩個雙口網(wǎng)絡(luò)在相互聯(lián)接后，則要判斷聯(lián)接的有效性：兩個雙口網(wǎng)絡(luò)在相互聯(lián)接后，若分雙口網(wǎng)絡(luò)的端口條件仍然滿足，稱為有效聯(lián)接，若分雙口網(wǎng)絡(luò)的端口條件仍然滿足，稱為有效聯(lián)接，否則稱為無效聯(lián)接。否則稱為無效聯(lián)接。Z1Z2Z4Z3例例2：求：求Z參數(shù)參數(shù)Z1Z2Z4Z3例例3：求：求T參數(shù)參數(shù)1：n1Z1Z213135 5雙口網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用雙口網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用一、理想變壓器：用一、理想變壓器：

13、用T T參數(shù)方程參數(shù)方程)(12121iniunu所以所以T 參數(shù)為參數(shù)為n nT001二、回轉(zhuǎn)器：實現(xiàn)阻抗的變換。二、回轉(zhuǎn)器：實現(xiàn)阻抗的變換。(以前用變壓器實現(xiàn)以前用變壓器實現(xiàn)阻抗變換，現(xiàn)在用運算放大器實現(xiàn)阻抗變換，現(xiàn)在用運算放大器實現(xiàn)) 1、符號：、符號：_i1i2u1u2G2、定義：、定義：1221UGIUGI 電壓轉(zhuǎn)變成電流，用電壓轉(zhuǎn)變成電流，用Y Y參數(shù)。參數(shù)。 電流轉(zhuǎn)變成電壓，用電流轉(zhuǎn)變成電壓，用Z Z參數(shù)。參數(shù)。122111IGUIGU 可用可用A A參數(shù)參數(shù) 21211UGIIGU）（_i1i2u1u2GZL則則LLiZrZGZ22113136 6 互易定理互易定理 互易網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)無獨立源和受控源，只有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)無獨立源和受控源，只有R R、L L、C C、M M、T T元件，稱為互易網(wǎng)絡(luò)元件，稱為互易網(wǎng)絡(luò) 互易定理：單個激勵的互易網(wǎng)絡(luò)，激勵電流（電互易定理：單個激勵的互易網(wǎng)絡(luò)，激勵電流（電壓）和響應(yīng)電流（電壓）可互易位置。壓）和響應(yīng)電流（電壓）可互易位置。第一種：第一種：互易網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò)+_1SU11222I互易網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò)+_2SU11221I（注意方向都是關(guān)（