实验四 二端口网络仿真设计1

实验四二端口网络仿真设计
一、实验目的
1、熟练掌握二端口网络的Z 参数方程，理解其物理意义并能进行参数计算。

2、熟练利用仿真仪器分析电路。

二、实验原理
二端口网络的Z 参数矩阵，属于阻抗性质。

011
112
==I
I U Z ，021
121
==I
I U
Z ，012
212
==I
I U
Z ，022
221
==I I U
Z
11
112
==
U
U I Y ，0
12
212
==
U
U I Y ，0
21
121==
U
U I Y ，0
22
221==
U
U I Y
)(2
1
2
=-=I U U
A ，0
21
2
=-=U I U
B ，0
)(2
1
2
=-=I U I
C ，0
212
=-=U I I
D
三、实验内容
求如图所示二端口网络的Z 参数(Ω=Ω=Ω=4,8,2321Z Z Z )、Y 参数、Z 参数。

解：
Ω=+===102101
1
112
Z Z I U
Z I
Ω====82012
212
Z I U
Z I
Ω=+===1232022
221
Z Z I U Z I
Ω====8202
1
121
Z I U Z I ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡=128810Z 1430
11
112
===U
U I
Y ，710
12
212
-===U
U I
Y ，710
21
121-===U
U I
Y ，28
5
22
221=
==U
U I
Y ⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=285717114
3Y 变换可得二端口网络的T 参数
⎥⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡=238174
5T
四、实验步骤 （一）Z 参数测定
1、输出端开路时的等效电路如图所示（求11Z ）
Ω==
==101
10
01
1
112
I I U Z 2、输出端开路时的等效电路如图所示（求21Z ）
Ω==
==81
8
01
2
212
I I U Z 3、输入端开路时的等效电路如图所示（求12Z ）
Ω==
==82
16
02
1
121
I I U Z 4、输入端开路时的等效电路如图所示（求22Z ）
Ω==
==122
24
02
2
221
I I U Z （二）Y 参数测定
1、输入端短路时的等效电路如图所示（求11Y ）
214.00
11
112
===U
U I Y
2、输入端短路时的等效电路如图所示（求21Y ）
1428.00
12212
-==
=U
U I Y
3、输出端短路时的等效电路如图所示（求12Y ）
14285.00
21
121-===U
U I Y
4、输出端短路时的等效电路如图所示（求22Y ）
17855.00
22
221===U
U I Y
（三）T 参数测定
1、输出端短路时的等效电路如图所示，令V U 22
= （求A ）
上图可知V U 5.21= 时，V U 22
= 。

同时验证了5
4=A 。

2、输出端短路时的等效电路如图所示，令V U 22
= （求C ）
上图可知A I 25.01= 时，V U 22
= 。

同时验证了81=A 。

3、输出端短路时的等效电路如图所示，令A I 22
= （求B,D ）
上图可知A I 31
= 时，A I 22= 。

同时验证了2
3,7==D B 。

五、误差分析
测量值与实际值有误差，是因为电压表分流、电流表分压的原因产生的。

此外，受控源不是理想的，也会给实际电路的测量造成误差。

六、实验小结
通过本次实验我可以熟练掌握二端口网络的Z 参数方程，理解其物理意义并能进行参数计算及利用仿真仪器分析电路。

希望今后继续努力！。