电路分析基础15双口网络
合集下载
《电路分析》多端元件和双口网络
1 2
u1
1 2
u2
3i2
iS
1 2
u1
1 2
1 3
u
2
i2
代入
u2 3u1
可解得
Ri
u1 iS
0.2
图5－6
必作习题：第212~213页
习题五：5 – 2 、5 – 4 2002年春节摄于成都人民公园
例5－1 求图5-3所示单口网络的等效电阻Rab。
图5－3
解：先求理想变压器的次级负载电阻
RL
3
6 3 k 63
5k
图5－3
由RL=5kΩ得到图(b)所示电路，由此求得
Rab 5k 22 5k 25k
最后得到图(c)所示电路。
例5－2 电路如图5-4所示。欲使负载电阻RL=8得最大功 率，求理想变压器的变比和负载电阻获得的最大 功率。
第五章 多端元件和双口网络
具有多个端钮与外电路连接的网络（或元件），称为 多端网络（或多端元件）。在这些端钮中，若在任一时刻， 从某一端钮流入的电流等于从另一端钮流出的电流，这样 一对端钮，称为一个端口。二端网络的两个端钮就满足上 述端口条件，故称二端网络为单口网络。假若四端网络的 两对端钮均满足端口条件，称这类四端网络为双口网络， 简称双口(Two-Ports)。
图5－4
解：理想变压器端接负载电阻RL时的等效电阻为
Ri n 2 RL
根据最大功率传输定理，Ri获得最大功率的条件是
Ri n 2 RL Ro
求得
n Ro 800 10
RL
8
得到图(b)所示电路、电阻RL和Ri获得的最大W 1.25mW 4 800
§5－1 理想变压器
电子和电力设备中广泛使用各种变压器，为了得到各 种变压器的电路模型，需要定义一种称为理想变压器的电 路元件。
《双口网络》课件
电流传输系数
总结词
电流传输系数是衡量双口网络性能的另一个重要参数，它表示信号在传输过程中电流幅度变化的比例 。
详细描述
电流传输系数是输出电流与输入电流之比，用于评估信号在传输过程中的损失程度。与电压传输系数 类似，电流传输系数也受到阻抗不匹配、线路损耗等因素的影响。电流传输系数的大小直接影响信号 的功率和幅度，因此在实际应用中需要密切关注。
测试环境与设备
实验室环境
在实验室环境下进行双口网络的测试 ，可以模拟各种网络环境和传输条件 ，获得更准确的结果。
实际环境
在实际环境下进行双口网络的测试， 可以更好地评估双口网络在实际应用 中的性能和表现。
பைடு நூலகம்
测试环境与设备
01
02
03
网络分析仪
用于测试双口网络的数据 传输速率、延迟、丢包率 等指标。
详细描述
双口网络在现代通信、电子和计算机技术中扮演着重要 的角色。随着通信技术的发展，信号处理和数据传输的 需求不断增加，双口网络作为一种常见的网络结构，能 够实现信号的高速传输和处理，为通信技术的发展提供 了重要的支持。在电子和计算机领域中，双口网络也广 泛应用于电路设计、信号处理和数据传输等方面，对电 子和计算机技术的发展起到了推动作用。因此，双口网 络的重要性不容忽视。
《双口网络》PPT课 件
xx年xx月xx日
• 双口网络概述 • 双口网络的基本原理 • 双口网络的性能分析 • 双口网络的优化设计 • 双口网络的实现与测试 • 双口网络的未来发展与挑战
目录
01
双口网络概述
双口网络定义
总结词
双口网络是指具有两个输入端口和两个输出端口的网络，通常由两个单口网络 组合而成。
双口网络概述
i1
i2
+
+
N
NS v1
N0
v2 NL
−
−
图13.2 网络划分示意图
2006-1-1
！
3
双口网络概述
• 由上分析得知，为研究中间网络的特性，常将一 个网络划分为如图13.2所示的子网络。其中NS为 信号源、N0为中间的无源网络、NL为负载。由于 N0就是具有两个端口的双口网络。一般情况下， 加入输入信号的端口，称为端口1；另一个端口为 输出处理过的信号，称为端口2。在实际工程中， 如何划分网络是根据整个系统中各个组成部分所 起作用的不同而进行的。
2006-1-1
！
2
双口网络概述
• 如图所示的放大电路中，其前端一般接信号源，后 端接负载。而真正感兴趣的是信号经过放大器以后 的处理情况，如果将未接信号源和负载时的放大器 分析清楚。那么加入信号源后，输出端的情况就能 一目了然。
vS −
+
RS + vbe −
+ Rb2
vo RL Rb1 Re
−
图 放大器电路图
2006-1-1
！
4
双口网络概述
• 另外，如果双口网络的输入信号为正弦交流量， 端口的电压和电流也常用相量表示，则双口网络 的端口电流、电压v1、i1、v2、i2表示为1、İ1、2、 İ2。研究双口网络基本参数时，由于只取决于本 身结构，可以假设所加信号为正弦量，这样就可 以将双口网络端子电流、电压相量化。如果双口 网络为明确的电阻网络，也常用直流量(大写字母) 表示端口电流、电压。当然不论何时，用瞬时值 表示都是可以的。
2006-1-1
！
6
双口网络概述
• 以前讨论过二端网络的特性，诸如网络等效方法及戴维南与诺顿等 效电路方法所进行的分析都是以二端网络为对象，即一对端子的电 路计算分析，但在实际工程分析中，很多场合都需要讨论两对端子 的特性，且更为方便、有效，尤其对信号从一对端子输入、经过处 理后、从另一对端子输出的系统。因为端子对应代表信号的输入点 或输出点。因此，常常将由一个端子流入的电流又从另一个端子流 出的这样的一对端子称为端口，这称为端口条件，那么具有两个端 口的网络称为双口网络。
电路分析基础二端口网络各参数间的关系
U1
Z12 Z
U2
I2
Z 21 Z
U1
Z21 Z
U2
Z Z11Z22 Z12 Z21
其他各参数之间的关系见表12－1。
。
§12-4 互易二端口和 对称二端口
内容提要
互易二端口 对称二端口
X
1.互易二端口
满足互易定理的二端口网络称为互易二端口网络。 不含受控源、仅由线性电阻、电感、电容及互感元 件组成的二端口网络通常是互易二端口。 互易二端口各组参数间的关系：
北京邮电大学电子工程学院退出开始1232212212111221221zzzzz满足互易定理的二端口网络称为互易二端口网络
§12-3 二端口网络各参数间的 关系
北京邮电大学电子工程学院
退出 开始
二端口网络各参数间的关系
U1 Z11I1 Z12 I2 U2 Z21I1 Z22 I2
I1
Z 22 Z
Z11 Z22 Y11 Y22 A11 A22 H11H22 H12H21 1 H
结论：对称二端口的任意一组参数中只有两个是独立的。
例题1 求如图所示二端口网络的Y参数。假设电路角
频率为 。
12
解：该二端口是对称二端口。
假设两个端口的电流分别 1
2
从1、2端子流入，两个端 1F 1F 1F
口电压均为上正下负。 1
2
Y11
I1 U1
U2 0
j
1 12
j
1 12
j2
Y22
Y21
I2 U1
U2 0
( 1 12
+j )
Y12
返回
X
Z12 Z21 Y12 Y21 H12 H21 A11 A22 A12 A21 1 A
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。
电路与电子学基础_双口网络
串联: 复合双口的Z参数矩阵为 Z=Za+Zb
并联: 复合双口的Y参数矩阵为 Y=Ya+Yb
并联
U2 U1
I1 0
B21
I2 U1
I1 0
B12
U2 I1 I1
U1 0
6.3 双口网络的连接 一个复杂的双口，往往可看作由若干个简单的双口按某 种方式连接而成，这样分解后可以使计算简化。 级联: 复合双口的A参数矩阵为 A=A1A2
Ì 1= A21Ù2+A22(-Ì 2)
A11 U1 U2
I 2 0
A21
I1 U2
I 2 0
A12
U1 I2
U 2 0
A22
I1 I2
U 2 0
B参数方程:
Ù2=B11Ù1+B12(-Ì 1) Ì 2=B21Ù1+B22(-Ì 1)
B11
第6章 双口网络
• 6.1 双口网络及其端口条件 • 6.2 双口网络参数方程及其等效电路 • 6.3 双口网络的连接
6.1 双口网络及其端口条件 四端网络
6.2 双口网络参数方程及其等效电路 6.2.1 导纳参数 导纳Y参数方程: Ì 1=Y11Ù1+Y12Ù2 Ì 2=Y21Ù1+Y22Ù2
Y11
I1 U1
I2 U1
0 U2
0 U2
Y21
I2 U1
I2 U2
0 U1
0 U2
电路基础分析课件15二端口网络
电路设计和分析
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。
互易双口和互易定理
z11 = z22， y11 = y22；
A = D，
A’ = D’；
Δh = |H| = h11 h22 – h12 h21 = 1，Δh’ = |H’| = h’11 h’22 – h’12 h’21 = 1。
对称双口网络的描述：对于含独立源的对称双口网络，需要用 4 个独立参量来描述；对于不含独立源的对称双口网络，只需 要 2 个独立参量来描述。
= 5t + 10 – 4t – 1 = t + 9
注意：本题解法与书上不同，希望大家好好地去体会一下，对 巩固双口网络 VAR 的理解有好处。
电路分析基础——第三部分：第15章 目录
第15章 双 口 网 络
1 双口网络的流控型和 5 各组参数之间的关系 压控型伏安关系
2 双口网络的混合型伏 6 具有端接的双口网络 安关系
3 双口网络的传输型伏 7 双口网络的互联* 安关系
4 互易双口和互易定理
电路分析基础——第三部分：15-4
1/5
15-4 互易双口和互易定理
解 根据双口网络 y 参数的定义，有 i1
i2
i1 = y11 u1 +y12 u2 + isc1
1 u1 +y22 u2 + isc2 将已知条件代入得
5t = 30y11t + isc1 isc1 = 5t – 30y11t
–u
1
Nr
u2 –
–2t = 30y21t + isc2 isc2 = –2t – 30y21t
而根据互易双口网络的定义，显然，本网络是互易的，即
y12 = y21 =
–
1 15
i1 = u1 / 6 – u2 /15
第五章 双口网络
15
.
I 1 Y 11 U 1 Y 12 U 2 I 2 Y 21 U 1 Y 22 U 2
I1 写成矩阵形式为： Y I2
Y1 1 Y 21 Y1 2 Y22
1
U1
U 2 0
Y 21
I2
Y
21
是 2 - 2 ¢端 口 短 路 时 两 个 端 口 间 的 转 移 导 纳
U1
U 2 0
.
1
.
I2 2
I 1 Y1 1 U 1 Y1 2 U 2 I2 Y U 1 Y U 2 21 22
.
U1
I1 P
4
5.2 双口网络的开路参数 Z
1
. .
U1
1'
.
I2
I1 P
1）开路参数定义：
.、 . 用端口电流
.
U2
2
I 1 I 2 来表示端 . . 口电压 U 1 、U 2 ，可得一组 以开路参数表示的基本方程。
用 电 流 源 I&1 和 I& 2 分 别 替 代 端 口 S S 电 流 I& I&, 且 使 I&1 = I&, I& 2 = I&, 和 2 1 S 1 S 2 应用叠加定理和线性定理求端口 电 压 U&和 U& , 可 得 1 2
第五章 双口网络
1
双口网络在工程中应用广泛，如互感器、变压 器、晶体管放大器、滤波网络等。当不研究内部形 状时，都属于双口网络。本章介绍讨论双口网络的 分析方法。
电路基础双口网络
= H
I 1 U 2
其中H矩阵称为双口网络的H参数矩阵，H11、H12、 H21、H22称为双口网络的H参数。
U H 11 1 I 1 I H 21 2 I 1
0 U 2
U H 12 1 U 2 H 22 I 2 U 2
1 j Y L 1 j L
1 j (C ) L j 1 L
同理可得：
1 I ) j( L 1 )I 1 I (I 1 2 1 2 jC C jC 1 (I I ) 1 I 1 I U 2 1 2 1 2 jC jC jC jLI U 1 1
A U 1 I 1 C
B U 2 D I 2
U A 1 U 2
I2 0
U B 1 I2
0 U 2
I1 C U 2
I2 0
I1 D I2
0 U 2
T参数矩阵称为双口网络的传输参数矩阵。其中A、 B、C、D称为双口网络的一般参数、传输参数、T参数或A 参数。A是两个电压的比值；B是短路转移阻抗（transfer impedance）；C是开路转移导纳（transfer admittance）；D是两个电流的比值。
改写成矩阵形式
A U 1 I 1 C B U 2 D I 2
令
A B T= C D
U A 1 U 2
I2 0
U B 1 I2
0 U 2
I1 C U 2
I2 0
I1 D I2
其中Z矩阵称为双口网络的Z参数矩阵，Z11、Z12、 Z21、Z22称为双口网络的参数。
电路分析基础-15双口网络
例：求图示双口网络的各种参数矩阵。已知：
相应的 Z 参数方程为：
用求阻抗矩阵逆矩阵的方法，求导纳矩阵
相应的Y参数方程为:
由式 (2) 和 (3) 可求得 H参数表达式
由此得到H参数矩阵
由式 (4) 和 (1) 可求得T参数表达式
本 章 小 结
1. 理解双口网络的概念； 2. 熟悉双口网络的四种方程（Z、Y、H、T） 参数定义、物理意义及求取； 方法：①用定义；②列方程对照求解。 3. 掌握互易定理； 4. 掌握具有端接的双口网络的分析方法； 5. 了解双口网络的连接。
19
1（求Z,Y,H,T）参数
习题十五
一、方程
+ –
二、参数的定义
端口2的短路输入阻抗
端口1开路反向转移电压比
端口2短路正向转移电流比
端口1的开路输出导纳
三、H 参数的求取
例：
1
–j2
3
解：通过列写网络方程
+ –
1
3
–j2
求 h 参数
应用叠加定理：
特点：h12 = – h21
15-4 双口网络的 T 参数和方程
+ –
一、方程
= 5000 0.0526
= 263V
= 13.83W
500I2
+ –
+ –
1000I1
15-8 双口网络的互联
双口网络的连接方式有五种：
级联、串联、并联、串并联、并串联
级联连接宜采用T参数进行分析
串联连接宜采用Z参数
并联连接宜采用Y参数
Z = Z1+ Z2 + Z3 + … + Zn
相应的 Z 参数方程为：
用求阻抗矩阵逆矩阵的方法，求导纳矩阵
相应的Y参数方程为:
由式 (2) 和 (3) 可求得 H参数表达式
由此得到H参数矩阵
由式 (4) 和 (1) 可求得T参数表达式
本 章 小 结
1. 理解双口网络的概念； 2. 熟悉双口网络的四种方程（Z、Y、H、T） 参数定义、物理意义及求取； 方法：①用定义；②列方程对照求解。 3. 掌握互易定理； 4. 掌握具有端接的双口网络的分析方法； 5. 了解双口网络的连接。
19
1（求Z,Y,H,T）参数
习题十五
一、方程
+ –
二、参数的定义
端口2的短路输入阻抗
端口1开路反向转移电压比
端口2短路正向转移电流比
端口1的开路输出导纳
三、H 参数的求取
例：
1
–j2
3
解：通过列写网络方程
+ –
1
3
–j2
求 h 参数
应用叠加定理：
特点：h12 = – h21
15-4 双口网络的 T 参数和方程
+ –
一、方程
= 5000 0.0526
= 263V
= 13.83W
500I2
+ –
+ –
1000I1
15-8 双口网络的互联
双口网络的连接方式有五种：
级联、串联、并联、串并联、并串联
级联连接宜采用T参数进行分析
串联连接宜采用Z参数
并联连接宜采用Y参数
Z = Z1+ Z2 + Z3 + … + Zn
双口网络各组参数之间的关系
y△21yI•s(cy1)+ △y11yI•s(cy2)
I•s(cy1) I•sc(y2)
• (T) Uoc1 –
AC–1
I•s(cT1)
– C–1I•s(cT1)
I•s(cT1) – DB–1U• o(Tc1) B–1U• (oTc1)
T
U• o(cz1)– z11z21–1 U• o(cz2) – z21–1U• o(cz2)
△z z12
1 – y12
H
z22 – z21
z22 1
z22 z22
y11 y21
y△11y
y11 y11
A △T CC 1D CC
D – △T BB –1 A BB
AB CD
B △T DD –1 C DD
5/7
H
△h h12 h22 h22 – h21 1 h22 h22 1 – h12 h11 h11 h21 △h h11 h11 △h – h11 h21 h21 – h22 – 1 h21 h21
U• o(cz2)
电路分析基础——第三部分：15-5
4/7
T 与 h 参数的关系
A = T11 = h12 – h11h22h21–1 B = T12 = – h11h21–1
C = T21 = – h22h21–1
D = T22 = – h21–1
双口网络 VAR 参数的意义：
U• o(Tc1) = U• o(ch1)– h11h21–1•Isc(h2) •Is(cT1) = – h21–1•Isc(h2)
• Seq1
I–
10 I– = 0 –1
T 与 z 参数的关系
A = T11 = z11z21–1 B = T12 = z11z22z22 = z22z21–1
《工程电路分析基础》包伯成耦合电感理想变压器及双口网络
分类
双口网络可以根据其内部结构和特性分为许多类型，如电阻、电容、电感、变压 器等组成的网络，以及由这些基本元件组成的复杂网络。
双口网络的参数
电压电流关系
双口网络中两个端口之间的电 压和电流关系可以用电路分析
方法求得。
阻抗
双口网络的阻抗定义为该网络 与外部电路连Βιβλιοθήκη 时，端口电压与端口电流之比。
导纳
双口网络的导纳定义为该网络 与外部电路连接时，端口电流
耦合电感电路的分析方法
电路方程
根据基尔霍夫定律和KVL、KCL，建立电路方程，包括电压方程和电流方程 。
相量法
将时域电路转换为复数域电路，利用相量法进行电路分析。
耦合电感电路的频率响应
串联谐振
当外加频率等于谐振频率时， 电感呈纯电阻性质，此时电流
最大。
并联谐振
当外加频率等于谐振频率时，电 感呈开路性质，此时电压最大。
电压变换比等于原边和副边绕组的匝数比，匝数比可以是 正数也可以是负数。
理想变压器的阻抗变换
理想变压器可以改变交流电路的阻抗，即阻抗变换。
阻抗变换比等于原边和副边绕组的匝数比的平方，匝数比可以是正数也可以是负 数。
03
双口网络
双口网络的定义和分类
定义
双口网络是指具有两个端口的电路网络，其中每个端口都可以独立地与外部电路 连接。
选择性滤波器
利用耦合电感的频率响应特性，设 计选择性滤波器，实现信号的选择 性传输。
02
理想变压器
理想变压器的定义和性质
理想变压器是一种理想化的电路元件，它没有损耗、漏磁通 、饱和和电阻。
理想变压器的电压和电流关系是线性变换的，即电压和电流 的比值是常数。
理想变压器的电压变换
双口网络可以根据其内部结构和特性分为许多类型，如电阻、电容、电感、变压 器等组成的网络，以及由这些基本元件组成的复杂网络。
双口网络的参数
电压电流关系
双口网络中两个端口之间的电 压和电流关系可以用电路分析
方法求得。
阻抗
双口网络的阻抗定义为该网络 与外部电路连Βιβλιοθήκη 时，端口电压与端口电流之比。
导纳
双口网络的导纳定义为该网络 与外部电路连接时，端口电流
耦合电感电路的分析方法
电路方程
根据基尔霍夫定律和KVL、KCL，建立电路方程，包括电压方程和电流方程 。
相量法
将时域电路转换为复数域电路，利用相量法进行电路分析。
耦合电感电路的频率响应
串联谐振
当外加频率等于谐振频率时， 电感呈纯电阻性质，此时电流
最大。
并联谐振
当外加频率等于谐振频率时，电 感呈开路性质，此时电压最大。
电压变换比等于原边和副边绕组的匝数比，匝数比可以是 正数也可以是负数。
理想变压器的阻抗变换
理想变压器可以改变交流电路的阻抗，即阻抗变换。
阻抗变换比等于原边和副边绕组的匝数比的平方，匝数比可以是正数也可以是负 数。
03
双口网络
双口网络的定义和分类
定义
双口网络是指具有两个端口的电路网络，其中每个端口都可以独立地与外部电路 连接。
选择性滤波器
利用耦合电感的频率响应特性，设 计选择性滤波器，实现信号的选择 性传输。
02
理想变压器
理想变压器的定义和性质
理想变压器是一种理想化的电路元件，它没有损耗、漏磁通 、饱和和电阻。
理想变压器的电压和电流关系是线性变换的，即电压和电流 的比值是常数。
理想变压器的电压变换
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Y12 Y22
称为Y参数矩阵
二、参数的定义
Y11
I1 U1
U2 0
端口2的短路策动点导纳（输入导纳）
Y12
I1 U2
U1 0
端口1短路反向转移导纳
Y21
I2 U1
U2 0
端口2短路正向转移导纳
Y22
I2 U2
U1 0
端口1的短路策动点导纳（输出导纳）
三、Y 参数的求取
例：
50 1
1'
解一：用定义
3 j2
一、方程
I1
+
U–1
I2 + U2 –
UU12
Z11I1 Z12I2 Z21I1 Z22I2
二、Z 参数的定义
Z11
U1 I1
I2 0
Z12
U1 I2
I1 0
Z21
U2 I1
I2 0
Z22
U2 I2
I1 0
端口2开路策动点阻抗（输入阻抗） 端口1开路反向转移阻抗 端口2开路正向转移阻抗 端口1开路策动点阻抗（输出阻抗）
U1
(1 50
j
1 50
)U2
I2
Y11
1 50
S
Y12
1 50
S
Y21
1 50
S
Y22
1 50
j
1 50
S
特点： Y12 = Y21
15-3 双口网络的 H 参数和方程
一、方程
+ I1
U–1
二、参数的定义
I2 + U–2
U1 h11I1 h12U2 I2 h21I1 h22U2
h11
U1 I1
Y11
I1 U1
U2 0
1 50
S
Y21
I2 U1
U2 0
1S 50
2 j50
2'
求 Y 参数。
Y12
I1 U2
U1 0
1S 50
Y22
I2 U2
U1 0
1 50
j1S 50
解二：通过列写网络方程 , 对照标准方程得出 50
+
+
I1
U1 j50
U2
–
–
I2
节点方程：
1 50
U1
1 50
U2
I1
1 50
Z
22
I2
Z
I2
其中
Z11 Z12 Z Z21 Z22
称为Z参数矩阵
15－2 双口网络的 Y 参数和方程
一、方程
I1
+
U–1
I2 + U2 –
I1 Y11U1 Y12U2 I2 Y21U1 Y22U2
I1 Y11 Y12 U1
U1
I2 Y21
Y
22
U2
Y
U2
其中
Y11 Y Y21
本章双口网络均满足：
（1）网络内不含独立源；
（2）元件是线性时不变的。
（四）双口网络的VAR与参数：+ I1
I2 +
1.
UU12
Z11I1 Z12I2 Z21I1 Z22I2
U1
U2
–
–
Z 参数方程（流控型VAR）
2.
II12
Y11U1 Y21U1
Y12U2 Y22U2
Y 参数方程（压控型VAR）
（五）进一步说明
1. 双口网络的性质可用其网络VAR来描述。 六种参数在理论上是等价的。一般讲: Z、Y参数方程常用来作理论分析； H参数方程常用作晶体管等电子器件的电路模型； T参数方程便于在分析信号或能量传输问题时应用。
2.同一双口网络的六种方程，可以相互转换。
15－1 双口网络的 Z 参数和方程
2 +
U1 I1
2 +
j4 I2 U2
–
–
网孔方程： U1 (2 j4) I1 j4 I2 U2 j4 I1 (2 j4) I2
对照标准方程： Z11 = 2 + j4 Z12 = j4 Z21 = j4
Z22 = 2 + j4
特点:线性元件组成的双口网络 Z12 = Z21 ，Z11 = Z22
三、Z 参数的求取
1. 已知双口网络内部电路时的计算
例： 1
2 2 j4
2 求此双口网络的 Z 参数。
1'
2'
解法一：用定义
Z11
U1 I1
I2 0
=
2
+
j4
Z21
U2 I1
I2 0
=
j4
Z12
U1 I2
I1 0
=
j4
Z22
U2 I2
=
I1 0
2
+
j4
解法二：通过列写网络方程，整理对照标准方程得出
例2 ： 求此双口网络的Z 参数。
1 I1 10
+
+
U1
U
1' – I1 –
30
1 60
U2
I3
I2 2 30I2 U+–22 '
解：通过列写网络方程：
10I1 U1 U
解得： U1 50I1 10I2
(30 30)I3 30I2 U
U2 20I1 20I2
30I3 30I2 U2
I1
1'
2
2' 加 I1, 测 U1
2
I2
2'
2+
加 I2, 测 U1
U2
–
2'
加 I1, 测 U2
Z22
U2 I2
I1 0
1 1'
2
+–U2
I2
2'
加 I2, 测 U2
3、矩阵形式：
UU12
Z11I1 Z12I2 Z21I1 Z22I2
U1 Z11 Z12 I1 I1
U2 Z 21
I1
I3
1 60
U2
Z11 = 50 Z21 = 20
Z12 = 10 Z22 = 20
特点：含源双口网络，Z12 Z21 ，Z11 Z22
2. 不知网络的内部电路，用实验方法
1
Z11
U1 I1
I2 0
I1
U1+–
1'
1
Z12
U1 I2
I1 0
+ U1 – 1'
1
Z21
U2 I1
I2 0
3. IU21hh2111II11hh2122UU22 4. UI12hh'1'12U1U11hh'12'22I2I2
H 参数方程（混合I型VAR） H’ 参数方程（混合II型VAR）
5. IU1 1CAUU2 2DB((I2I2))
T 参数方程（传输I型VAR）
6. UI22CA'U'U11DB''((II11)) T’ 参数方程（传输II型VAR）
U2 0
端口2的短路输入阻抗
h12
U1 U2
I1 0
端口1开路反向转移电压比
h 21
I2 I1
U2 0
端口2短路正向转移电流比
h 22
I2 U2
I1 0
端口1的开路输出导纳
三、H 参数的求取
例：
1
3 –j2
解：通过列写网络方程
1
3
+
I1
U–1 –j2
I2
求 h 参数
U2
应用叠加定理：
U1
1
j2 3
参数和结构如何，总可以用一组方程描述其外部特
性，双口网络可以看作是一个黑箱。
（二）口的定义：
口是这样的一对端子，流入其中一个端子的电流
与流出另一个端子的电流相同。
例1
例2
i1
1
1'
i1
i2
2
2'
i2
1 i1 a
ia
1' i1 a'
b i2
2
ib
2'
b' i2
（三）双口网络：
具有两个口的网络，称为双口网络(二端口网络)
第十五章 双口网络
15-1 双口网络的流控型伏安关系 和压控型伏安关系
15-2 双口网络的混合型伏安关系 15-3 双口网络的传输型伏安关系 15-4 互易双口和互易定理 15-5 各组参数之间的关系 15-6 具有端接的双口网络 15-7 双口网络的互连
一、引言：
（一）概念：一个由线性元件组成的双口网络，不论其内部元件