《电路基础》第9章:二端口网络
电路分析基础-二端口网络共49页文档
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3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
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71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
电路分析章二端口网络
电路分析章二端口网络二端口网络是指有两个端口的电路网络。
在电路分析中,我们常常会遇到这样的问题:给定一个二端口网络,需要找到其参数,通过这些参数来描述该网络的特性。
二端口网络的参数分为两类:传输参数和散射参数。
传输参数是描述网络的输入与输出之间的关系的参数。
我们可以使用电压传输参数和电流传输参数来描述二端口网络。
电压传输参数使用开路传输参数和短路传输参数来描述。
开路传输参数是指当输入端口短路时,输出端口的电压与输入电压的比值。
短路传输参数是指当输入端口开路时,输出端口的电压与输入电压的比值。
电流传输参数使用开路传输参数和短路传输参数来描述。
开路传输参数是指当输出端口短路时,输入端口的电流与输出电流的比值。
短路传输参数是指当输出端口开路时,输入端口的电流与输出电流的比值。
散射参数是描述网络的内部反射和传输特性的参数。
散射参数包括前向散射参数和反向散射参数。
前向散射参数是指从输入端口注入的信号在网络内部发生反射后到达输出端口的比例。
反向散射参数是指从输出端口反射回到输入端口的比例。
为了求解二端口网络的参数,我们可以采用回路分析、矩阵法等方法。
回路分析方法是指通过对网络进行回路等效变换和叠加原理,将复杂的网络转换为简单的网络,然后再求解。
矩阵法是一种基于矩阵运算的方法,通过将电路网路转换为矩阵形式,然后利用矩阵的运算性质进行计算。
矩阵法可以直接求解网络的传输参数和散射参数。
除了传输参数和散射参数,我们还可以使用频率响应和零极点分析来描述二端口网络的特性。
频率响应是指输入信号的频率对输出信号的影响。
零极点分析是指通过求解网络的特征方程,找到网络的零点和极点,从而了解网络的稳定性和频率响应。
总之,在电路分析中,对于二端口网络,我们需要求解其传输参数和散射参数,并通过频率响应和零极点分析来描述其特性。
通过这些方法,我们可以更好地理解和分析二端口网络的工作原理和性能。
电路基础原理二端口网络的特性与参数分析
电路基础原理二端口网络的特性与参数分析在电路领域中,二端口网络是一个非常重要的概念。
二端口网络是指具有两个输入端口和两个输出端口的电路系统。
它可以用于各种电子设备和通信系统中,包括滤波器、放大器和传输线等。
二端口网络的特性可以通过参数来描述。
这些参数包括传输参数、散射参数、喉参数和混合参数。
传输参数描述了输入和输出之间的关系,散射参数描述了输入和输出之间的散射特性,喉参数描述了输入和输出之间的传输特性,混合参数描述了输入和输出之间的相互作用。
传输参数是描述输入和输出之间关系的一类参数。
它们包括传输增益、电压传输、电流传输和功率传输等。
传输增益是指输出电压与输入电压之间的比例关系,电压传输是指输入电压与输出电流之间的比例关系,电流传输是指输入电流与输出电压之间的比例关系,功率传输是指输入功率与输出功率之间的比例关系。
散射参数是描述输入和输出之间散射特性的一类参数。
它们包括散射系数、反射系数和传输系数等。
散射系数是指从输入端口到输出端口的散射功率与输入功率之间的比例关系,反射系数是指从输出端口返回到输入端口的反射功率与输入功率之间的比例关系,传输系数是指从输入端口到输出端口的传输功率与输入功率之间的比例关系。
喉参数是描述输入和输出之间传输特性的一类参数。
它们包括输入阻抗、输出阻抗、输入导纳和输出导纳等。
输入阻抗是指输入端口的阻抗与输入电压和输入电流之间的关系,输出阻抗是指输出端口的阻抗与输出电压和输出电流之间的关系,输入导纳是指输入端口的导纳与输入电压和输入电流之间的关系,输出导纳是指输出端口的导纳与输出电压和输出电流之间的关系。
混合参数是描述输入和输出之间相互作用的一类参数。
它们包括互阻、互导和互传等。
互阻是指输入电流与输出电压之间的关系,互导是指输入电压与输出电流之间的关系,互传是指输入功率与输出功率之间的关系。
通过对二端口网络的特性和参数进行分析,可以更好地了解电路的传输、散射、传输和相互作用特性。
电路基础分析课件15二端口网络
二端口网络用于电路设计和分析,如 负反馈电路、差分放大器等。
在电力电子中的应用
电力转换和控制
在电力电子中,二端口网络用于电力转换和控制,如逆变器、整流器等。
电机控制和驱动
二端口网络用于Hale Waihona Puke 机控制和驱动,如变频器、伺服控制器等。
THANKS
感谢观看
04
CATALOGUE
二端口网络的网络分析
散射参数
定义
散射参数(Scattering Parameters)也称为S参数,用 于描述二端口网络输入端口和输 出端口之间的信号散射关系。
描述内容
S参数描述了当一个端口接收到 信号时,另一个端口如何响应,
包括幅度和相位信息。
重要性
S参数是二端口网络分析的重要 工具,广泛应用于微波、通信、
电路基础分析课件15二 端口网络
CATALOGUE
目 录
• 二端口网络概述 • 二端口网络的等效电路 • 二端口网络的连接 • 二端口网络的网络分析 • 二端口网络的应用
01
CATALOGUE
二端口网络概述
定义与分类
定义
二端口网络是指具有两个端口的电路网络,通常由电阻、电容、电感等元件组 成。
级联连接
总结词
两个二端口网络在电路中以级联的方式连接,它们共享输入和输出端,形成一个更复杂的网络结构。
详细描述
在级联连接中,一个二端口的输出端连接到另一个二端口的输入端,形成一个连续的电路路径。这种 连接方式可以构建更复杂的电路结构,实现更丰富的功能。级联连接时需要注意信号的匹配和阻抗的 连续性,以避免信号失真和反射。
在并联连接中,两个二端口的输入端和输出端分别相连,共享相同的电压源。每 个二端口网络独立处理电流,不受其他网络影响。这种连接方式常用于需要增加 元件数量或提高系统容错能力的电路中。
《二端口网络》课件
特性参数
电压传输系数
表示输入电压与输出电压之比,是衡量 二端口网络传输性能的重要参数。
插入衰减系数
表示在二端口网络的输出端与输入端 之间插入一个网络后引起的信号衰减
控制系统
在控制系统中,二端口网 络用于信号传输和信号处 理,如传感器、执行器、 控制器等。
02
二端口网络的基本元件
电阻器
总结词
表示电路中阻碍电流通过的元件
详细描述
电阻器是二端口网络中的基本元件之一,它对电流通过的阻力与电压成正比,具 有恒定的阻值。电阻器在电路中主要用于限制电流和调节电压。
电感器
03
二端口网络的连接与等效
串联与并联
串联
两个或多个二端口网络按照电流 方向串联在一起,总电压等于各 二端口网络的电压之和。
并联
两个或多个二端口网络并联在一 起,总电流等于各二端口网络的 电流之和。
Y-Δ等效变换
Y-Δ等效变换是一种将Y型二端口网络转换为Δ型二端口网络的方法,反之亦然。 通过改变网络端口的连接方式,可以实现电路的简化或变换。
匹配网络中的二端口网络
总结词
匹配网络中的二端口网络用于阻抗匹配,通 过调整网络的元件参数,使不同阻抗的信号 源和负载之间实现有效的能量传输。
详细描述
在匹配网络中,二端口网络通常由电阻、电 容和电感等元件组成,用于实现信号源和负 载之间的阻抗匹配。通过调整网络的元件参 数,可以减小信号传输过程中的能量损失,
信号流图的简化
在实际应用中,由于系统的复杂性和庞大性,信号流图可能会非常复杂和庞大,这 会给分析带来很大的困难。
电路分析基础课件 第9章 无源二端口网络
电压可表示成 和 U1'' Z12 I2
U
'' 2
Z 22
I2
。式中,Z12 、Z22 是比例系数。根据
叠加定理得
即有
U1 U1' U1'' Z11 I1 Z12 I2
U2
U
' 2
U
'' 2
Z 21
I1 Z22
I2
U1 Z11 I1 Z12 I2 U2 Z21 I1 Z22 I2
由Y参数定义得
Y11 I1
U1 U2 0
jC1 G2
, Y21 I2
g G2
U1 U2 0
再令 U1 为零,即端口1-1’短路,U 2 用电压源替代,等效电路如图9-8 (c)所示,有
I1 G2 U 2 , I 2 G2 jC3 G4 U 2
由Y参数定义得
Y12 I1
G2
如果不满足这一条件,则称为四端口网络。
如果二端口网络仅由线性元件构成,且不含任何独立电源和受控源时,称 为线性无源二端口网络,如图9-3(a)所示。线性无源二端口网络具有互易性,即 激励与相应互换位置后其结果不变。若二端口网络含有独立电源或受控源,则 称为有源二端口网络,如图9-3(b) 所示。
本章只介绍线性无源二端口网络的外特性,即端口电流、电压之间的关系。 联系这些端口电流、电压之间关系的是一些二端口网络参数,如 Z 、 Y 、 H 、 T 参数等,一旦求得这些参数,则二端口网络端口的电流、电压关系也就确定 了,分析其传输特性时就不必再涉及原 来复杂电路内部的任何计算。
U1 11
26 U1
7
2 43
整理,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ求得参数
二端口网络概述和二端口的参数和方程基础知识讲解
I1 I2
Y11U 1 Y21U 1
Y12U 2 Y22U 2
上述方程即为Y参数方程,其系数即为 Y 参数,写成
矩阵形式为:
I1 I2
Y11 Y21
Y12 Y22
UU 12
[Y
]
Y11 Y21
Y12
Y22
[Y] 称为Y 参数矩阵.
其值由内部参数及连接关系所决定。
(2) Y参数的计算和测定
Y12
I1 U 2
U1 0 Yb
Y22
I2 U 2
U1 0 Yb Yc
2、Z 参数和方程
(1)Z 参数
•
I1
•
I2
+
+
•
U1
N
•
U2
由Y
参数方程
I1 I2
Y11U 1 Y21U 1
Y12U 2 Y22U 2
可解出U1 ,U 2 .
即:
U 1
Y22
I1
Y12
I2
Z11 I1
Z12 I2
•
•
I1
I2
+
•
U1
N
I1 I2
Y11U 1 Y21U 1
Y12U 2 Y22U 2
•
I1
N
•
I2
+ • U2
由Y参数方程可得:
Y11
I1 U 1
U 2 0
Y21
I2 U 1
U 2 0
由Y参数方程可得:
Y12
I1 U 2
U 1 0
Y22 UI22 U1 0
•
I1
例1. 求Y 参数。 +
电路基础原理概述二端口网络的特性和参数
电路基础原理概述二端口网络的特性和参数电路是现代科技中必不可少的基础,其中二端口网络是其中一种常见的电路类型。
在电路中,二端口网络是由两个输入端和两个输出端组成的电路元件,它能够传输和转换电信号。
本文将概述二端口网络的特性和参数。
一、传输特性二端口网络的传输特性是指输入电压与输出电压之间的相互关系。
传输特性可以通过观察输入和输出之间的电流和电压变化来确定。
通常,二端口网络的传输特性可以表示为一个线性的数学方程组。
这个方程组可以用来描述二端口网络的传输函数,即输入和输出之间的关系,通常表示为Vout = H Vin。
其中,H 表示传输函数,Vin 表示输入电压,Vout 表示输出电压。
二、阻抗特性阻抗是描述二端口网络响应外部电路的能力的参数。
一个二端口网络的输入阻抗和输出阻抗是反映网络与外部电路相互连接时的特性。
输入阻抗反映了二端口网络对外部电路输入信号的响应,输出阻抗反映了二端口网络对外部电路输出信号的响应。
阻抗特性的数学表示为Zin = Vin / Iin 和 Zout = Vout / Iout,其中 Zin 表示输入阻抗,Vin 表示输入电压,Iin 表示输入电流,Zout 表示输出阻抗,Vout 表示输出电压,Iout 表示输出电流。
三、特性曲线特性曲线是描述二端口网络输入和输出关系的图形,可以通过实验或者计算得到。
在特性曲线上,通常会有一些重要的特性点,例如截止点、饱和点等。
这些特性点可以用来判断二端口网络的工作状态和性能。
特性曲线可以帮助工程师了解二端口网络的行为和特点,进而进行电路设计和优化。
四、常见参数二端口网络有一些常见的参数,例如增益、带宽、相位等。
增益是指输出电压与输入电压之间的比例关系。
带宽是指在特定增益范围内的频率范围。
相位是指输入信号和输出信号之间的相对时间差。
这些参数可以帮助我们了解二端口网络的性能和应用范围。
总结:二端口网络在电路中有广泛的应用,它的特性和参数对于电路设计和分析非常重要。
电路基础原理二端口网络的参数与分析
电路基础原理二端口网络的参数与分析在电路学习的过程中,我们经常会遇到二端口网络。
什么是二端口网络呢?简单来说,二端口网络可以视为一个有两个输入端口和两个输出端口的电路系统。
它在电子设备和通信领域中有着广泛的应用,例如功率放大器、滤波器、传输线等。
在分析二端口网络之前,我们首先需要了解它的参数。
常见的二端口网络参数有四个,分别是传输函数、输入阻抗、输出阻抗和互阻。
其中,传输函数是描述输入和输出之间关系的参数,可以表示为Vout/Vin,即输出电压与输入电压的比值。
输入阻抗指的是在输入端口施加一个测试电压时,输入端口相对于这个电压的表现。
输出阻抗则是在输出端口施加一个测试电压时,输出端口相对于这个电压的表现。
而互阻则是描述输入端口和输出端口之间相互影响的参数。
接下来,我们将通过一个实例来详细分析二端口网络的参数。
假设我们要研究一个电路,输入电流为Iin,输入电压为Vin,输出电流为Iout,输出电压为Vout。
这个电路的传输函数可以表示为Vout/Vin,通过测量输入和输出的电压以及电流,我们可以得到传输函数的值。
例如,当输入电压为1V时,输出电压为2V,那么传输函数的值为2。
同样地,我们可以测量输入和输出的电流,从而获得输入阻抗和输出阻抗的数值。
假设当输入电压为1V时,输入电流为0.5A,那么输入阻抗的值为2Ω。
除了测量参数值之外,我们还可以通过二端口网络的参数来分析电路的性能。
例如,通过传输函数,我们可以确定电路的增益大小,即输出电压相对于输入电压的放大倍数。
这有助于我们评估电路的放大能力。
而输入阻抗和输出阻抗则可以告诉我们电路对外部电路的影响。
如果输入阻抗很大,也就是输入电流较小,那么它对外部电路的负载影响会较小。
同理,如果输出阻抗很小,也就是输出电流较大,那么它对外部电路的驱动能力会较强。
在分析和设计电路时,了解二端口网络的参数及其意义是非常重要的。
通过测量和计算,我们可以得到电路的性能指标,并据此进行优化和改进。
电路二端口网络PPT
除 Y12 Y21外, 还满足Y11 Y22 ,
上例中,Ya=Yc=Y 时, Y11=Y22=Y+ Yb 对称二端口只有两个参数是独立的。 对称二端口是指两个端口电气特性上对称。结构不 对称的二端口,其电气特性可能是对称的,这样的二端 口也是对称二端口。
例
求Y 参数。
解
+
I1
3
为互易对称 两端口 +
即:
Y22 Y12 U 1 I 1 U Y21 I Y11 2 1
得到Z 参数方程。其中 其矩阵形式为
=Y11Y22 –Y12Y21
U 1 Z11 Z12 I1 I1 Z U 2 Z 21 Z 22 I 2 I2
注意符号
T 参数也称为传输参数
A [T ] C
B D
T 参数矩阵
(2) T 参数的物理意义及计算和测定
U1 A U2
I2 0
转移电压比
I1 C U2
开路参数
I2 0
U 1 AU 2 BI 2 I 1 CU 2 DI 2
U1 Z 12 I2 U2 Z 22 I2
I1 0
转移阻抗 Z参数又称开路阻抗参数 入端阻抗
I1 0
(3) 互易性和对称性
互易二端口满足:
对称二端口满足:
Z12 Z21 Z12 Z21 Z11 Z 22
U1 U 2 I1 I 2 Z 1 1 Z Z [Y ] 1 1 Z Z
例2
解
电路基础电子教案第9章 二端口网络
.
例9-4题图
由于电路中含有受控源,所以H12 -H21,为 非互易网络。图为晶体管简化的H参数等效电 路,主要用于低频电子电路的分析。
四、传输参数方程及T参数
T方程就是一组以二端口网络的输出端电压 U 2
表征输入端的电压 U 的方程。 与电流 I 与电流 I 1 2 1
T参数方程
输出端开路时的输入阻抗
U ( Z in ) 1 I 1
I 2 0
.
输出端短路时的输入阻抗 输入端开路时的输出阻抗
U ( Z ou ) 2 I 2
U ( Z in ) 0 1 . I 1 U 2 0
.
9-9式
I 1 0
输入端短路时的输出阻抗
U ( Z ou ) 0 2 I 2
U U 2 2 I2 R3 R1 R2 U 2 U1 R1 R1 R2
U U 2 2 2 3 1 2 3
U 2
线性无源元件构成的 二端口网络,均 1 U 1 2 3 2
Y12
Y22
Y12 Y11 Y Y11 1 Y 21
1 H 11
Z 11 Z
Z 12 Z 22
H 21 H 11
H 12 H 11 H H 11
D B 1 B
B D
T B
H11 H21
H12 H22
H参数
Z 21 Z 22 Z 11 Z 21 1 Z 21
1 Z 22
U 2 0
.
▪H12是输入端开路时,输入端电压与输出端电压之比
U H12 1 U 2
I 1 0
电路分析之二端口网络
引言第九章_双端口网络§9-1 概述1、二端口网络的定义对于一个四端子的电路网络(如下图所示)2I &1I &最简单的二端口网络:受控源等I§9-2 二端口网络的开路阻抗(Z)矩阵1、Z 参数特性方程U ..无源122、各Z 参数的含义U .U 1.2N源1.U .U 1.2I N源VV3、开路阻抗矩阵或Z 矩阵特性方程还可以写成矩阵形式,有:证明:互易定理的第二种形式:激励电流源与开路端口互换位置,开路端口的响应电压不变。
例1、求图示电路的Z 参数5、例子.I 解:由各参数的定义式求例2、求图示电路的Z 参数.I 解:从特性方程来求§9-3 二端口网络的短路导纳(Y)矩阵电路的性质也可用加1、Y 参数特性方程2、各Y 参数的含义1.2.I I 1.2.I I 3、短路导纳矩阵或Y 矩阵特性方程还可以写成矩阵形式,有:Y a.I 1.I 求图示电路的Y 参数5例:Y a .I Y a例2、如图无源电阻双口网络,已知:1-1’开路时,测得U =0.5V ,U =1V§9-4 二端口网络的传输参数(T)矩阵为便于分析信号的传输情况,常以一个端口的电流、1、T(传输)参数特性方程⎪⎧2、各T 参数的意义3、传输参数矩阵或T 矩阵特性方程还可以写成矩阵形式,有:.例:写出图中T 参数1I &1Z .I 1.I1、Z与Y参数间的转换§9-6 二端口网络不同参数矩阵的互换Z2、其它各参数间的转换§9-7 二端口网络的互易和对称的条件(书§4-7)§9-8 二端口网络的等效模型(书§4-8 )1I&&1、等效条件:I&&I&I&还可以等效为图(b)所示的T型等效模型当3、Y参数网络的∏型等效模型对一个含有公共端的用Y参数描述的二端口网络,I&&。
二端口网络介绍
项目五二端口网络基本要求1. 掌握二端口网络的概念;2. 熟悉二端口网络的方程(Z、Y、H、T)及参数;3. 理解二端口网络等效的概念和计算方法;4. 理解二端口网络的输入电阻、输出电阻和特性阻抗的定义重点●二端口网络及其方程●二端口网络的Z、Y、T(A)、H参数矩阵以及参数之间的相互关系●二端口网络的连接方式以及等效难点二端口网络的T形和 形等效电路分析计算任务1 二端口网络方程和参数1..二端口网络一个网络,如果有n个端子可以与外电路连接,则称为n端网络,如图5.1(a)所示。
如果有n对端可以与外电路连接,且满足端口条件,则称为n端口网络,如图5.1(b)所示。
仅有一个端口的网络称为一端口网络或单端口网络,如图5.1(c)所示。
只有两个端口的网络称为二端口网络或双端口网络,如图5.1(d)所示。
.图5.1 端口网络框图2.二端口网络Z 方程和Z 参数1)Z 方程图5.2 线性二端口网络图5.3 线性二端口网络二端口的Z 参数方程是一组以二端口网络的电流1I 和2I 表征电压1U 和2U 的方程。
二端口网络以电流1I 和2I 作为独立变量,电压1U 和2U 作为待求量,根据置换定理,二端口网络端口的外部电路总是可以用电流源替代,如图5.2和图5.311111222211222U Z I Z I U Z I Z I ⎫=+⎪⎬=+⎪⎭2)Z 参数Z 参数具有阻抗的性质,是与网络内部结构和参数有关而与外部电路无关的一组参数11Z 为输出端口开路时,输入端口的入端阻抗;22Z 为输入端口开路时,输出端口的入端阻抗;12Z 为输入端口开路时,输入端口电压与输出端口电流构成的转移阻抗; 21Z 为输出端口开路时,输出电压与输入电流构成的转移阻抗。
3)Z 方程矩阵形式[]11121112122222 Z Z U I I Z Z Z U I I ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭其中 Z []11122122ZZ Z Z Z ⎛⎫== ⎪⎝⎭称为二端口的Z 参数矩阵,也称开路阻抗矩阵。
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B是输出端短路时,输入端对输出端的转移阻抗
& 2 U = 0, 2
& I1 C= & U
& I1 D= & −I
C 是输出端开路时,输入端对输出端的转移导纳
& 2 I = 0, 2
D是输出端短路时,输入电流与输出电流之比
& 2 U = 0, 2
在确定T参数时,必须输出端开路一次和短路 一次,不同的网络,T参数不同但是方程的形 式相同。 当二端口网络是互易网络时,AD-BC=1,有 三个参数是独立的;如果二端口网络是对称 网络时,则A=D,只有两个参数是独立的。
H 21为晶体管的电流放大倍数(电流增益); H
22
为晶体
管的输出导纳。
例9-3:求图9-2-5所示晶体管等效电路的H 参数
图 9-2-5
解:
& & U 1 = R be I 1 Q 1 & & & U 2 = I 2 − βI 1 R ce
可改为
& & U 1 = R be I 1 1 & & & I 2 = βI 1 + U2 R be
实验参数与网络的Z参数、Y参数和T参数之 间的关系为 A
D ( Z ou t ) ∞ = Z 22 = C 1 B ( Z ou t ) 0 = = Y22 A C B 1 ( Z in ) 0 = = Y11 C ( Z in ) ∞ = Z 11 =
Z11Z12 Z 21Z 22具有阻抗性质,称“阻 抗参数”或 Z参数
、 Z参数只与二端口网络的内部结构、元件参数及电源频率有关。
Z参数的确定可通过输入端口、输出端口开路 开路 测量或计算
例9-1 求图9-2-2所示二端口网络的Z参数
图9-2-2
解:令二端口网络的输出端口开路,则等于零,由 图9-2-2可得
Z 21
& U2 = & I
& 1 I 2 =0
3 · U1 1 5 = · = Ω, 6 2 U1 5
·
令二端口网络的输入端口开路,则 I 1 等于零,由图 9-2-2可得
& & · U2 U2 1 1 2 & & = I2 + =( + )U 2 = U 2 R3 R 2 + R1 3 2 +1 3
H参数也只与二端口网络的内部结构、元件参数及电源频率有关
H参数的确定可通过输入端开路 输出端短 输入端开路、输出端短 输入端开路 路测量或计算得出
H 11
& U1 = & I
1
,
& U 2 =0
H11是输出端短路时,输入端的输入阻抗
H 21
& I2 = & I
H21是输出端短路时,输出端电流与输入端电流之比
& & U1 = H11 I1 + H12U 2 & & & & I 2 = H 21 I1 + H 22U 2
所以
H 11 = Rbe
H 12 = 0
H 21 = β
H 22
1 = Rce
9.2.4 二端口网络的传输参数方程及 参数 二端口网络的传输参数方程及T参数
T方程 & & − − − 是一组以二端口网络的输出端电压U 2与电流I 2作为已知量, & & 输入端电压U 与I 作为未知量的方程
9.3.2 ∏形等效电路 形等效电路
推出∏形等效电路与Y参数的关系
图 9-3-1(b)
由图9-3-1(b) ∏形电路的结点1和2列KCL方程,得
I 1 = Ya U 1 + Yc (U 1 − U 2 ) = (Ya + Yc ) U 1 − Yc U 2 · · · · · · I 2 == Yb U 2 + Yc (U 2 − U 1 ) = −Yc U 1 + (Yb + Yc ) U 2
图 9-2-7
解:由图9-2-7,可得输出端短路时的输入阻抗为
Z 2 Z3 300 × 400 ( Z in ) 0 = Z1 + = (200 + )Ω = 371.4Ω Z 2 + Z3 300 + 400
输出端开路时的输入阻抗为
( Z in ) ∞ = Z 1 + Z 3 = (200 + 400)Ω = 600Ω
·
& U1 B= & − I2
=Z
& U 2 =0,
由此可见,AD-BC=1,且A=D,所以该二端口网络是对称网络
9.2.5 实验参数
对无源线性二端口网络,用网络的阻抗作为 网络参数
( Z in ) ∞ =
& U1
·
, ( Z in ) ∞ 是输出端开路时的输入阻抗;
& I 2 = 0,
I2
( Z in ) 0 = & U1
图 9-2-3
根据叠加定理,可得
& & & I 1 = Y11U 1 + Y12U 2 & & & I 2 = Y21U 1 + Y22U 2
Y参数也只与二端口网络的内部结构、元件参数及 电源频率有关 短路测量或计算 Y参数的确定可通过输入端口、输出端口短路 短路
& I1 Y11 = & U
1 1
& & & U1 = AU 2 − BI 2 & & & I1 = CU 2 − DI 2
T参数的确定可通过网络的输出端开路 短路 输出端开路和短路 输出端开路 短路测量或计算得出
& U1 A= & U2
A是输出端开路时,输入端电压与输出端电压之比
& I 2 = 0,
& U1 B= & −I
& 2 U =0 1
当二端口网络是互易网络时
Y12 = Y21
只有三个参数是独立的; 如果二端口网络是对称网络时,则
Y11 = Y22
只有两个参数是独立的
例9-2 求图9-2-4所示二端口的Y 参数。
图 9-2-4
解:1.把端口2- 2‘ 短路, 则
& & I1 = U1 (Ya + Yb )
9.2
二端口网络的参数方程
二端口网络端口处有四个变量: 1)输入端口的电压、电流 2)输出端口的电压、电流。
9.2.1 二端口网络的Z方程和 参数 二端口网络的 方程和Z参数 方程和
图9-2-1二端口网络的Z参数
二端口网络的Z参数方程
用端口电流表示端口电压的网络方程,即
& & & U1 = Z11 I1 + Z12 I 2 & & & U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I 2
& U2 1 · 1 & & = U1 R1 = U 2 = U2 R1 + R 2 1+ 2 3
Z 12
& U1 = & I
& 2 I1 = 0
1 · U2 1 3 = = Ω · 2 2 U2 3
·
Z 22
& U2 = & I
& 2 I =0 1
U2 3 = = · 2 2 U2 3
互易性 -----由线性无源元件构成的二端口网络的特性 即:
· & & U1 U1 1 6 & & = + = (1 + I1 ) U1 = U1 R1 R2 + R3 2+3 5 & U1 3 · 3 & & = U2 R3 = U1 = U1 R 2 + R3 2+3 5
Z 11
& U1 = & I
·
& 1 I 2 =0
U1 5 = = Ω, · 6 6 U1 5
上述四个参数中有三个是独立的,如果网络对称 所以
Z 11 = Z 22
Y11 = Y22
( Z in ) 0 = (Z ou t ) 0
( Z in ) ∞ = ( Z out ) ∞
即,满足对称条件的无源线性二端口网络,只有两个独立参数。
例9-5 电路如图9-2-7所示, 已知 Z 1 = 200 电路的实验参数 , 2 = 300 ,Z = 400 Z 3 ,试求该
例9-4:求图9-2-6所示二端口网络的T参数
图 9-2-6
解:
1.把端口2- 2/开路, 则 可得
I2 = 0
=1
& I1 C= & U2 =0
& I 2 =0,
·
& U1 A= & U2
& I 2 =0,
2.把端口2-2/ 短路,则 可得
& I1 D= & − I2
U2 =0
=1
& U 2 =0,
,
Y11是输出端短路时,输入端的输入导纳
& 1 U =0 2
& I2 Y21 = & U1
,
& U 2 =0
Y21是输出端短路时,输出端对输入端的转移导纳
Y12Βιβλιοθήκη & I1 = & U
,
Y12是输入端短路时,输入端对输出端的转移导纳
& 2 U =0 1