第十四講_二端口網(wǎng)絡(luò)

1、電路分析電路分析第十四講第十四講二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)2端口和端點(diǎn)端口和端點(diǎn)v端點(diǎn)：電路中作為研究對(duì)象的節(jié)點(diǎn)v端口：兩個(gè)端點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)端口v本章從端口入手研究電路的外部表現(xiàn)3Z參數(shù)（參數(shù)（1）111 1122221 1222U = Z IZ IU = Z IZ I&11111221122221222112,00,00UUZ=Z=IIIIUUZ=Z=IIII&ijZ其中， 具有阻抗量綱，稱為Z參數(shù)，也叫作開(kāi)路阻抗參數(shù)v二端口網(wǎng)絡(luò)的端點(diǎn)特性4例：求圖示電路的Z參數(shù)解得：v解：列出KVL方程11121222121225253525jwjwjwjwU =II + I+I + 5IU =II

2、 + I5I +I& & & & & & & & & & & & &1112212225525jwjwZ+ZZZ+5例：求圖示電路的例：求圖示電路的Z參數(shù)參數(shù)11212122212122525635535U =III + I+I + IU =II + II +I&jwjwjwjw1112212225,65,35jwjwZ+ZZZ+解得：1221ZZ互補(bǔ)二端口網(wǎng)絡(luò)：1221ZZ非互補(bǔ)二端口網(wǎng)絡(luò)：v解：列出KVL方程：v注：注：6互補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)的互補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)的T型等效型等效vT型等效模型如圖示v公

3、式：v證明：由KVL定理知v對(duì)比式（11-4）可證111222211221,abcZ = ZZZ = ZZZ = ZZ111212221212U =II + II +IU =II + II +I&acaccbccbcZZZZZZZZZZ7Y參數(shù)（參數(shù)（1）v二端口網(wǎng)絡(luò)的特性vY參數(shù)測(cè)量方法：11111222211222I =Y UY UI =Y UY U& & & & & & &111112211222212221120,00,0IIY =Y=UUUUIIY=Y=UUUU&ijY參數(shù) 具有導(dǎo)納量綱，稱為Y參數(shù)，又稱為短路導(dǎo)

4、納參數(shù)8例：求圖示電路例：求圖示電路Y參數(shù)參數(shù)v解：三個(gè)支路導(dǎo)納設(shè)為Ya、Yb和Yc ：v輸入和輸出電流的方程為：1,51010abcjjYYY111212222112I =Y UYUUYYUY UI =Y U +YUUY UYYU& & & & & & & & & & & & &acaccbccbc 9v解得：v ，該二端口網(wǎng)絡(luò)是互補(bǔ)的v互補(bǔ)二端口網(wǎng)絡(luò)可用下圖建模11122122151011011010accbcjj Y =Y +Y =Y=Y= YY=YY12211221ZZY=Y=111

5、22122acccbcY =Y +YY = YY= YY=YY111222121221abcY =Y +YY =Y +YY = Y= Y10端口特性的應(yīng)用（端口特性的應(yīng)用（1）v端口的四個(gè)變量 相互關(guān)聯(lián)。1212IIUU&、 、v實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)外電路特性可以增列兩個(gè)方程，從而在不了解網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部情況的條件下求解電路。11v解：由端口特性得： 由KVL得： 聯(lián)立上述四個(gè)方程即可求得全部未知量111 112212221 122212(21/)22(24)& & & & & & & & & & &UZ IZ

6、 IjjIj IUZ IZ Ij IjI112230(1)& & & & &sUIUjIU例：例：求求1112212221224ZjjZZjZj1212IIUU&、 、12Z參數(shù)與參數(shù)與Y參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換（參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換（1）v由克萊姆法則可以得到Z參數(shù)與Y參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 2212112111 11222111221 1222212zzzzzzzzZZIUUUZ IZ IZZUZ IZ IIUU&2212111221112122zzzzzzzzZZYYZZYY，112212210zzZ ZZ Z2212111221112122YYYYYYY

7、YYYZZYYZZ，11 2212210YYY YY Yv類似地，13例：求下圖電路例：求下圖電路Z參數(shù)，并轉(zhuǎn)化為參數(shù)，并轉(zhuǎn)化為Y參數(shù)，畫參數(shù)，畫出出型等效電路型等效電路2111102IUZjI& & & &1222203& & & &IUZjI111220& & & &IUZjIv解：211221212(2)(3)56ZZZ ZZ Zjjjj型等效電路2211356zzZjYj，12122156zzZjYYj，1122256zzZjYj141122221212213356 56 562256 56

8、 5656abcjjYYYjjjjjYYYjjjjYYYj則：畫出型等效電路51/2351/3261/5aabbccZYjZYjZYj 15h參數(shù)參數(shù)v描述方法：v 稱為混合參數(shù)，也稱為h參數(shù) v例：求圖示電路的h參數(shù) v解： 111 1122221 1222&Uh Ih UIh Ih Uijh1111122122215050,0300,0300&UIhhhhII16g參數(shù)參數(shù)v描述方法：v 稱為反轉(zhuǎn)混合參數(shù)或者g參數(shù) v例： 求圖示電路的g參數(shù) v解： ijg11111222211222&Ig Ug IUg Ug I91132211010(10)& &

9、 & & & &UIUIU911122212210 ,01010gggg 17A參數(shù)（或稱參數(shù)（或稱T參數(shù)）參數(shù)）v描述方法：v功能：根據(jù)輸出端口的要求確定激勵(lì)電源v例：求圖示電路的T參數(shù) v解： 111 11221212222&Ua Ia UIa Ua I22221111111221222222000011,1aabbIUIUUUIIZaaZaaZZUIUI & & & & & & & & & & & & &18二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)111

10、222111222,ababababIIIIIIUUUUUU&2111111111111212121200122121212222222200,ababIIababIIUUZZZZZZIIUUZZZZZZII& & & & & & & & & & & & &v結(jié)論：19例：將圖例：將圖 (a)、(b)串聯(lián)成串聯(lián)成 (c)的形式，并用圖的形式，并用圖 (a)、(b)的的Z參數(shù)求出圖參數(shù)求出圖 (c)的的Z參數(shù)參數(shù)11122122123 ,2 ,123aaaaZZZZ 111221222

11、 13 ,1 ,2 13bbbaZZZZb 11111112211212222222636abababZZZZZZZZZZ v圖（C）Z參數(shù)20二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)111222111222,ababababUUUUUUIIIIII&v結(jié)論v特點(diǎn)2121111111111212120012222121212222220012,ababababYYYYYYYYUUUUIIY =Y=UUIIY=Y=UU&21二端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)112221,ababUUUUUU& & & & & & &112221,ab

12、abIIIIII & & & & & & &v級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：11121221212222bbbbbbUa UaIIaUaI&11122122122212bbabbbabaaUUUaaIII& & & & & & &11121212122121aaaaaaaaaaUUUaaIII& & &111211122212221222aabbaabbaaaaUaaaaI& & &vNb網(wǎng)絡(luò)的A參數(shù)傳輸方程22二端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)

13、聯(lián)111211121112212221222122aabbaabbaaaaaaaaaaaa abAAA1111111221121112122221211122212221122222ababababababababaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa其中v矩陣形式：v級(jí)聯(lián)后的A參數(shù)為：23例：求圖示網(wǎng)絡(luò)的例：求圖示網(wǎng)絡(luò)的A參數(shù)參數(shù)1112212211aabaaabaaZ YaZaYa 1112212211bcdbcbdbaZ YaZaYa v解：1111111221121112122221211122212221122222(1)(1)(1)(1)1abababcdadababababab

14、abbcdaababbcaaaaaZ YZ YZ YaaaaaZ Y ZYaaaaaYZ YZaaaaaY Z24二端口網(wǎng)絡(luò)的串、并聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的串、并聯(lián) 結(jié)論： abHHH25二端口網(wǎng)絡(luò)的并、串聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的并、串聯(lián) abGGGv結(jié)論：26參數(shù)的類型選擇參數(shù)的類型選擇v 某種雙端口網(wǎng)絡(luò)的某些參數(shù)可能是不存在或無(wú)定義v 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)，某種連接方式對(duì)應(yīng)某種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)類型運(yùn)算更方便v從簡(jiǎn)單直觀和網(wǎng)絡(luò)器件的物理性能來(lái)選用網(wǎng)絡(luò)的描述參數(shù)類型。 型網(wǎng)絡(luò)用Y參數(shù)描述、T型網(wǎng)絡(luò)用Z參數(shù)。晶體管等效電路常用H參數(shù)描述v對(duì)某些網(wǎng)絡(luò)或器件，當(dāng)使用內(nèi)部互聯(lián)電路時(shí)，某類型參數(shù)有較好的精度和較好的靈敏度27二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相互轉(zhuǎn)換二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相互轉(zhuǎn)換28二端口網(wǎng)絡(luò)的鏡像阻抗二端口網(wǎng)絡(luò)的鏡像阻抗v定義：鏡像阻抗也叫影像阻抗或者