第16章二端口网络(丘关源)
电路课件 电路16 二端口网络
12
16-2 二端口的方程和参数
Z参数计算或试验测量 (1)
设2-2’开路，即 由式(16-2)得：
只在1-1’施加电流源
图16-5(a)。
• Z11称2-2’开路时1-1’开路输入阻抗，Z21称2-2’开路 时 2-2’与1-1’间开路转移阻抗。
2019年2月3日星期日 第十六章 二端口网络
13
17
16-2 二端口的方程和参数
Z和Y参数及其他形式的参数
Y参数和Z参数都可用来描述二端口的端口外特性。 如一个二端口Y参数确定，一般可用式16-3求Z参数。反 之亦然(参阅表16-1)。 但许多工程实际问题中，希望找到一个端口电流、电压 与另一端口电流、电压间直接关系。如：放大器、滤波 器输入和输出间关系；传输线始端和终端间关系。 另外，有些二端口并不同时存在阻抗矩阵和导纳矩阵表 达式；或者既无阻抗矩阵表达式，又无导纳矩阵表达式。 如理想变压器属这类二端口。 意味着某些二端口宜用除Z和Y参数以外其他形式的参数 描述其端口外特性。
2019年2月3日星期日 第十六章 二端口网络
5
16-2 二端口的方程和参数
图16-2线性二端口。按正弦稳态情况考虑，用相量法 （可用运算法）。端口 1-1’ 和 2-2’ 处电流、电压相量 参考方向如图。设两端口电压 和 已知，可用替代定 理把两端口电压 和 看作外施独立电压源。根据叠 加定理， 和 分别等于各独立电压源单独作用时产生 电流之和，即
2019年2月3日星期日 第十六章 二端口网络
27
16-3 二端口的等效电路
给定二端口Z参数，确定等效T形电路
如给定二端口 Z 参数，确定等效 T 形电路 [ 图 16-8(a)] 中 Z1、Z2、Z3值，先写出T形电路回路电流方程 Z参数表示的网络方程式(16-2)中，由于Z12=Z21，将式 (16-2)改写为
第十六章 二端口网络
第十六章 二端口网络16.1 基本概念16.1.1 二端口网络的端口条件和端口变量1. 端口条件：在端口网络的任意端口上，由一端流入的电流必须等于由另一端流出的电流，这叫做双口网络的端口条件；2. 端口变量：包括两个端口电压21u u ，和两个端口电流21i i ，。
16.1.2 二端口网络的方程和参数二端口网络的对外电气性能可以用一些参数表示。
即以这些参数组成的方程对外电路表示二端口网络的电气性能。
在分析二端口的参数时，按正弦稳态情况考虑。
本章讨论的二端口是由线性电阻、电感、电容和线性受控源组成，不含任何独立电源。
如图16-1所示为一线性二端口。
11'22'116-图1. Y 参数方程用21U U ∙∙，表示21I I ∙∙，（1） 方程⎪⎩⎪⎨⎧+=+=∙∙∙∙∙∙22212122121111U Y U Y I U Y U Y I （2） 参数的物理意义。
分别把入口和出口短路出口的驱动点导纳导纳入口与出口之间的转移导纳出口与入口之间的转移入口的驱动点导纳----=----=----=----==∙∙=∙∙=∙∙=∙∙∙∙∙∙22220211201221011111122U U U U U I Y U I Y U I Y U I Y由于以上参数是在入口和出口分别短路情况下的参数，所以称为短路参数。
对于线性无源网络（指即不包含独立电源，也不包含受控源），2111Y Y =，只有三个独立参数，又称互易双口；当2211Y Y =时，称为对称双口，只有两个独立参数。
2. Z 参数方程用∙∙21I I ，表示∙∙21U U ，（1）⎪⎩⎪⎨⎧+=+=∙∙∙∙∙∙22212122121111I Z I Z U I Z I Z U （2）参数的物理意义。
分别把入口和出口开路，出口驱动点阻抗入口对出口的转移阻抗出口对入口的转移阻抗入口驱动点阻抗----=----=----=----==∙∙=∙∙=∙∙=∙∙∙∙∙∙22220211201221011111122I I I I I U Z I U Z I U Z I U Z对于互易双口，2112Z Z = ，只有三个独立参数；对于对称双口，1211Z Z =，只有两个独立参数。
电路-第五版(邱关源)第十六章ppt课件
4. 分析方法
①分析前提：讨论初始条件为零的线性无源二端口 网络；
②找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程， 这些方程通过一些参数来表示。
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16.2 二端口的方程和参数
约定 1.讨论范围：
线性 R、L、C、M与线性受控源，
+
•
U 1
•
I2
+
N•
U2
•
I2
将两个端口各施加一电流源，则端口电压可 视为电流源单独作用时产生的电压之和。
即： U U 12 ZZ1211I I 11ZZ1222I I 22 Z 参数方程
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也可由Y 参数方程 II 12 YY121U1U11YY122U2U22 解出 U 1,U 2.
II I • •
•
22
2
++
UUU • • • 1 11
0
YYaa Ya YYcc Yc
++
•
U
•
U 2
2U
• 2
0
Y11UI 11 U20 Ya Yb Y21UI 21 U20 Yb
Y12
I1 U2
U1 0
Yb
Y22
I2 U2
U2 0
Yb
Yc
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例2
求两端口的Y参数。
•
I1
•
I 1 Za
Zc
Z
•
I1
+
•
I2
解
+
•
U1
Zb
+
•
U2
邱关源—电路—教学大纲—第十六章
（三）教学思路
1、定义二端口网络。 2、用数学方程式定义各种二端口网络参数。 3、根据各种参数的定义解释其实际意义。 4、根据参数的定义，应用各种分析方法求解二端口参数
（四）教学内容和要点
第一节 二端口网络
一、定义
在理论研究和工程实际应用中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常遇到四端电路。如滤波电路、 放大电路、变压器和传输线等。二端口网络是一种特殊的四端网络。本章将研究二端口网络
I 2 ( s) I 1 ( s) I 2 ( s ) Y21 Z = = − 21 (U 2 ( s ) = 0) I 1 ( s ) Y11 Z 22
转移导纳：
I 2 ( s) U 1 ( s) I 2 ( s) 1 = (U 2 ( s ) = 0) U 1 ( s ) Y21
转移阻抗：
U 2 (s) I 1 ( s) U 2 ( s) = Z 21 ( I 2 ( s ) = 0) I 1 ( s)
参数矩阵：
Y12 Y Y = 11 Y21 Y22
互易二网络的性质：互易二端口 Y 参数中只有三个参数是独立的，其中 Y12 = Y21 。 证明： 在第四章特勒根定理第二种式的证明是根据基尔霍夫电流定律和电压定律证明， 而相量形式的基尔霍夫 定律与是与在形式上完全相同，因此特勒根定理的第二种形式同样适合于仅含电阻电感（包括互感）的电路。
当 I 2 ( s) = 0
U 2 ( s ) Z 21 = U 1 ( s ) Z 11
或者根据端路导纳参数矩阵 I 2 ( s ) = Y21U ( s )1 + Y22U 2 ( s ) ，当 I 2 ( s ) = 0
U 2 ( s) Y = − 21 U 1 ( s) Y22
邱关源《电路》配套题库-课后习题(二端口网络)【圣才出品】
第16章二端口网络1．求图16-1所示二端口的Y参数、Z参数和T参数矩阵。
图16-1解：（1）图16-1（a），两端口电压和电流参考方向，如图16-2（a）所示。
根据各元件的特性及电路的KVL和KCL定理，可得：将式②代入式①得：综上可得：图16-2（2）图16-1（b），两端口电压和电流参考方向，如图16-2（b）所示。
根据各元件的特性及电路的KVL和KCL定理，可得：将式②代入式①得：综上可得：2．求图16-3所示二端口的Y参数和Z参数矩阵。
图16-3解：图16-3所示电路为纯电阻电路，所以只求Z即可。
（1）图16-3（a），将三个电阻为1Ω的三角形电路转换为星形电路，如图16-4（a）所示，可得：所以（a）（b）图16-4（2）图16-3（b），电流电压方向如图16-4（b）所示，则有：又根据电路的对称特点可得：所以3．求图16-5所示二端口的T参数矩阵。
图16-5解：图16-6是五个二端口电路，分别标出了端口电压、，电流、及其参考方向。
图16-6（1）图16-6（a），，所以T参数矩阵为（2）图16-6（b），，所以T参数矩阵为（3）图16-6（c），建立KVL方程：整理得：所以T参数矩阵为：（4）图16-6（d），，所以T参数矩阵为（5）图16-6（e），，所以T参数矩阵为。
4．求图16-7所示二端口的Y参数矩阵。
图16-7解：图16-8是两个二端口电路，分别标出了端口电压、，电流、及其参考方向。
图16-8（1）图16-8（a），网孔电流方程为：所以Y参数矩阵为：（2）图16-8（b），结点电压方程为：。
第十六章二端口网络电路第五版邱广源
U1 I2
=
H11 H21
H12 H22
I1 U2
1、参数的含义
1 I1(S)
+
LTI
U-1(S)
1
N0
I2(S) +2
U-2(S) 2
H11
=
U1 I1
U2 =0
H21
=
I2 I1
U2 =0
H22
=
I2 U2
I1 =0
H12
=
U1 U2
I1 =0
Y11+Y12 Y22+Y12
2、如果二端口网络满足互易条件，即Y12= Y21
+ I1
-Y12
I2
+
U1
U2
-
-
Y11+Y12 Y22+Y12
16-4 二端口的转移函数
16-5 二端口的连接
N1 N2
N3
N4
电路设计问题 电路分析问题
1、级联
T
2、串联
Z
3、并联
Y
一、二端口的级联（链型连接）
1、一般情况
+
I1 z11–z12 z22–z12
-
I2
++
U1
z12
(z21–z12)I1 U2
-
-
2、如果二端口网络满足互易条件，即z12= z21
z11–z12 z22–z12
+
I1
U1
z12
I2
+
U2
-
-
二、用Y参数表示的等效电路 1、一般情况
第16章 二端口网络ppt课件
–
1 Z 1 Z
Z1 1
Z2 1
1 Z
1
2 2
2 2
1
Y=
Z1+Z 21
Z1+Z
2
1 Z1+Z 21 Z1+Z
2
不存在Y参数
例3：
I1 1
8
U1
1
I1 8 1 U1
2
1
+ –
求二端口网络的Y参数
5 I2 方法一：根据参数的定义
2
2
解：① 将2—2 端
2I1
U2
短路 可以看出：2 、5 电阻
2
上无电流；受控电流源两 端无电压。
2、一般情况下，线性、无独立源的二端口网络 的独立参数有四个。但对互易的二端口网络，仅有三 个独立参数，对称的二端口网络，仅有两个独立参数。
3、选用二端口网络何种参数要看实际需要。并非 任何线性、无独立源二端口网络都能任选各种参数进 行分析，如理想变压器就没有Z参数和Y参数。
六、Z、Y、T、H参数之间的相互转换
= –Yb
U1 U2=0
= U2 U1=0
I2
Y21
= –Yb
= U1 U2=0
I2 Y22
=Yb+Y
= U2 U1=c0
Ya+Yb –Yb Y=
–Yb Yb+Y
c
网络中不含受控源时，Y12=Y21 只有三个独立参数。网络对称时 Y11=Y22，只有两个独立参数。
例2：
1 1
Z
2 2
Y
=
1
Z
–
1 Z
5
I2
Y11= I1 U1
=
U2=0
第十六章(二端口网络)习题答案
第十六章（二端口网络）习题答案选择题1、ffi示n 掃口的2参数£B 、C 、3G 答案：AC 1.5S0.5S 0.5S 1.5SD0.5S1.5S 0.5S答案：B3.图示二端口网络的F 参数矩阵中r 叛（答案：C5、设两个无源二端口 P,P 的传输参数分别为匚八则当两个无源二端口级联时,•其复合二端口的传输鉢r 为：（）B. T-TC 、T +T答案：D答案：A7x 对线性无源二制口而言，以下关系式正确的是（答案：B2.图示二端口的F 参数为：＜A -0.5S 1.5S0.5S-1.5SB 0.5S -1.5S -0.5S 1.5S A.1 r B. C 、 1D 、~T答案:BZ2D,1.5S4＞图示二端口网络的N 参魏e 阵中右区 为：（lo<■3A 、2 +Z ,ZBs 2 ,2 C> Z ,2 +ZD 、Q2D 、 丁丁6,在对称二端口网络的F 参数矩阵中，只有（）个参数是独立的。
Ax 2个CxD 、4个C>A^HD 、H =F答案：B10.将两个无源二端口 £严串联时，其复合二端口的参数为：（AvD 、7 + r答案: 二、填空题8.若两个传输参数都为 ■3 42'3 的二端口级联，则级联后复合二端口传输参数矩阵为（ A. 飞 4-B, 9 4'£ 16 9JG 17 12'D 、 12 IJ 1 ™24 1717 24答案: C49B.亠身胡G3Ci3 F12 D\ 2^^— 79、若e 知二4崗口传输参数矩阵T ・ A 、严 £ 1c 、-mQ；，则图示T 型等效电路参数2忆忆依次分别为C 、 1.图 16 — 3 （a ）所示二端口电路的 Y 参数矩阵为丫=〔丫丫I 图16—3 （ b ）所示二端口的 Z 参数矩阵为k 丫」Z=E Z图1A32 •图16—4所示二端口网络的 丫参数矩阵是丫 =「1 3 7L 6_11 6 2 3」 602Qk L 51 节。
十六章 二端口网络
U 2
11
二端口网络的Y、Z参数特性：
1、对于线性R、L（M）、C元件构成的 任何无源二端口，Z12=Z21，Y12=Y21
2、对于对称的二端口，Z11=Z22，Y11=Y22 3、Z=Y-1参数
I 1 I 2
方法一：分别求Z四个 参数
+ -
+
-
U 1
第十六章 二端口网络（369）
$16-1 二端口网络 一、定义： N0由线性电阻、电感、 电容和受控源组成，不包括 独立电源。 端口条件： i1
i1
i1
i2
N0
i2
i1
i2 i2
满足端口条件的为双口网络，否则为四端网络。 放大器、滤波器、变压器等均可认为二端口网络
1
二端口网络分析特性： 1、对于二端口网络，主要分析端口的电流和电压， 不涉及内部电路的工作状况。因此，本章主要讨论 端口u、i为变量的电路方程（二端口VAR约束方程) 2、二端口网络端口有四个物理量(u1、i1、u2、i2）， 若其中两个为自变量，另两个为应变量，可有六组 表征网络特性的独立方程：
4
方法二：分别求出四个Y参数，从而得出Y矩阵
根据方程
1 Y1 1U 1 Y1 2U 2 I 2 Y2 1U 1 Y2 2U 2 I
0 ，U 1V，则如图 1、令 U 1 2
I Y1 2 1 U2
I 1 U 1
0 U 1
I 1
二、电流控制型二端口VAR方程
＋
I 1
U 1 －
No
＋
i2 ) u1 f(i1 , i2 ) u 2 f(i1 , 结构电 路 如 图
第16章 二端口网络
Ya
Yc
有 Y12=Y21 且Y11=Y22 称为对称二端口。
对称二端口只有两个参数是独立的。
I2 U+ 2 -
对称二端口是指两个端口电气特性上对称。电路结构 左右对称的，端口电气特性对称；电路结构不对称的二端 口，其电气特性也可能是对称的。这样的二端口也是对称 二端口。
例
I1 2
10
I2
+
U1 5
U 2 0
I2
U+ 2 -
Y11 Y21
I1 UI21 U 1
U 2 0 Ya Yb U2 0 Yb
Y12
I1 U 2
U1 0 Yb
Y22
I2 U 2
U 2 0 Yb Yc
互易二端口
Y
Ya Yb
Yb
Yb
Yb
Yc
若 Ya=Yc，则Y11=Y22 。
I1
+ U 1 -
Yb
2
经比较，得
T11
Y22 Y21
1 T12 Y21
T21
Y12Y21 Y11Y22 Y21
其矩阵形式
T22
Y11 Y21
UI11
T11 T21
T12
T22
U 2 I2
（注意负号）
T
T11 T21
T12
T22
称为T 参数矩阵。
互易二端口、对称二端口T 参数之间关系：
互易二端口
I2 ( g Yb )U1 YbU 2
Y
Ya Yb g Yb
Yb
Yb
非互易二端口网络（网络内部有受控源）四个独立参数。
二、Z 参数（impedance parameters）和方程
电路教案第16章二端口网络
电路教案第16章二端口网络教学目标：1.了解二端口电路的基本概念和特性。
2.掌握二端口网络的矩阵描述方法。
3.掌握二端口网络的参数化描述方法。
教学准备：教材、讲义、黑板、白板、投影仪、计算机、实验装置等。
教学过程：一、引入（10分钟）1.教师通过提问的方式，引导学生回顾一端口电路的内容。
2.通过引入实际生活中的例子，如声学系统、通信系统等，引导学生了解二端口电路的概念。
二、理论讲解（40分钟）1.二端口电路的基本概念和特性：a.什么是二端口电路？b.二端口电路的输入端口和输出端口。
c.二端口电路的参数：传输参数、散射参数、互阻参数和互导参数。
d.二端口电路的特性：传输特性、散射特性。
2.二端口网络的矩阵描述方法：a.传输矩阵（ABCD参数）的定义和计算方法。
b.传输矩阵的特性和应用。
3.二端口网络的参数化描述方法：a.K参数的定义和计算方法。
b.K参数的特性和应用。
三、实例分析（30分钟）1.教师通过实例分析的方式，讲解如何使用传输矩阵和K参数对二端口网络进行分析和设计。
2.学生根据所学知识，结合实例进行讨论，加深对二端口电路的理解和应用能力。
四、实践操作（30分钟）1.学生根据教师的指导，使用实验装置进行实验操作。
2.学生通过实验，掌握使用传输矩阵和K参数对二端口电路进行测量和分析的方法和技巧。
五、小结（10分钟）1.回顾本节课的学习内容和重点。
2.强调二端口电路的重要性和应用领域。
3.鼓励学生在日常学习中多进行实践操作，提高实际应用能力。
教学反思：本节课通过引入实际例子，结合理论讲解和实例分析，使学生对二端口电路有了更深入的了解。
通过实践操作，让学生掌握了使用传输矩阵和K参数对二端口电路进行测量和分析的方法和技巧。
但由于时间限制，实践操作可能不够充分，需要在后续的教学中加强实践环节。
Chapter 16 二端口网络
Chapter 16 二端口网络主要内容1.二端口网络及其方程；2.二端口的H A T Z,Y, ),( 参数矩阵及其相互关系；3.转移函数，T 型 和 型等效电路；4.二端口的连接；5.回转器和负阻抗变换器。
§16-1二端口网络端口：从端子1流入的电流等于从端子1' 流出的电流，则1- 1' 两个端子构成一个端口。
二端口网络（双口网络）：1- 1'一对端子为输入端子，2- 2' 一对端子为输出端子，以便与其他设备相联接。
变压器、滤波器、运算放大器等均属于双口网络。
本章所研究的二端口网络，由线性元件C M L R , ( ,）互感及受控源组成, 不含有独立电源和初始值构成的附加电源，当网络不含受控源时，成为无源线性双口网络。
§16-2 二端口网络的方程及参数用二端口概念分析电路, 仅对二个端口处的电流、电压之间的关系感兴趣。
一、Y 参数方程（短路参数）⎩⎨⎧+=+=22212122121111U Y U Y I U Y U Y I⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⇒21212221121121 U U U U Y Y Y Y I I Y⎥⎦⎤⎢⎣⎡22211211 Y Y Y Y def Y Y 参数矩阵，短路导纳矩阵 1.短路导纳参数的测定022220211201221011111122, , ,========U U U U U IY U IY U IY U I Y例16－1： 求下图所示二端口的Y 参数。
解：① 把端口2- 2` 短路, 则()- - 0122112011111122b U b b a U b a Y UI Y Y U I Y Y U I Y Y Y U I ===+==+===② 把端口1-1` 短路，则()bU b b c U b c Y UI Y Y U I Y Y U I Y Y Y U I -===+==+===0211221022222211-2.Y 参数的特点① 根据互易定理，由线性 C M L R ),( , 构成的任何无源二端口，2112Y Y =，故一个无源线性二端口，只要3个独立的参数足以表征其性能；② 对称二端口，2211Y Y =, 则此二端口的二个端口1- 1` 和2- 2` 互换位置后，其外部特性不会有任何变化；对称二端口中, 因 2211Y Y =，2112Y Y =故其 Y 参数中只有两个是独立的。
第十六章 二端口网络
放大器
2 、二端口网络
1
i1in
1
i2 in
2
u1
1 i1out
u2
i2out 2
(1)给定一个四端网络，若 i1in i1out , i2 in i2out , 则这个四端网络构成了二端口网络。 (2)二端口网络的对外联接特性由端口电压 u1 , u2 和电流 i1 , i2 确定。端口四个变量的相互关系可 通过二端口的参数和方程来描述，参数只决定于 二端口本身的元件及联接方式。
Z1 Z 2
[Z ]
Z2
Z2 Z2 Z3
例2：若上图中加上一个受控电压源，如图所示， 求二端口网络的Z参数。 Z I I Z1
1
3
2
U1
Z2 U R
3U R
U2
Z1
Z3
Z2 U R
I1
3U R
解： 方法一：
在左边端口加电流为 I1的电流源，右端开路，则： U1 U1 ( Z1 Z 2 ) I1 Z11 Z1 Z 2 I1 U2 U2 Z 2 I1 3 Z 2 I1 Z 21 4 Z 2 I1 在右边端口加电流为 I 2 的电流源，左端开路，则： U1 U1 Z 2 I 2 Z12 Z 2 I2 U2 U2 ( Z 2 Z 3 ) I 2 3 Z 2 I 2 Z 22 4 Z 2 Z 3 I2
直接列方程
1
Yc
2
I1 YaU1 Yb (U1 U2 ) (Ya Yb )U1 YbU2 I 2 YcU2 Yb (U2 U1 ) YbU1 (Yb Yc )U2
第十六章 双端口网络
C I1
输出端开路时输入端电流与输出端电压比即为转移导纳；
U2 (I2 0)
负载短路时即 U2 0 时有
B U1 I 2 (U2 0)
输出端短路时输入端电压与输出端反向电流比即 为转移阻抗；
D I1 I2 (U2 0)
输出端短路时输入端电流与输出端反向电流比；
其矩阵形式为：
UI11
双端口网络基本方程和参数见表。
参数名称
自变量
因变量
开路阻抗 Z
I1, I2
短路导纳 Y U1,U2
U1 ,U 2
I1, I2
混合参数 H I1,U 2 U1, I2
逆混合参数 G U1, I2
传输参数 T U2, (I2)
逆传输参数 T
U1, I1
I1,U 2 U1, I1
U2, (I2 )
②通过实验求取，
Z11
U1 I1 ( I2 0)
称为输出端口开路时输入端口入端阻抗；
Z12
U1 I2 ( I1 0)
称为输入端口开路时的转移阻抗；
Z21
U2 I1
(I2 0)
称为输出端口开路时的转移阻抗；
Z22
U2 I2
( I1 0)
称为输入端口开路时输出端口入端阻抗；
Z 参数方程的矩阵形式：
解法1：输入端口加 U1 输出端口短路时有
+ I16Ω 3Ω
I2
+
U1 6Ω -
6Ω 6Ω
U2
-
H11
U1 I1 (U2 0)
U1 U1
9
9
H 21
I2 I1 (U2 0)
1 2
(
1 2
)
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Zb
)
Za
Zb
Z21
U2 I1
I2 0
I1Z I1Zb I1
Z Zb
解法2：列KVL方程：
U1 Za I1 Zb (I1 I2 )
(Za Zb )I1 Zb I2 U2 Zc I2 Zb (I1 I2 ) ZI1
.
.
.
I1= Y11U1 + Y12U2
.
.
.
I2= Y21U1 + Y22U2
Y11、 Y12 、 Y21 、 Y22 的单位均为西门子(s) 。 4-4
I1 Y11U1 Y12U2 I2 Y21U1 Y22U2
写成矩阵形式为：
II12
Y11 Y21
U2
1
jL
Y12
I1 U2
U1 0
U2
jL
U2
1
jL 4-12
方法2: 直接列方程求解
+
•
I1
•
U1
jL
R
•
gU1
•
I2
+
•
U2
I1
U1 R
U1 U2
jL
(1 R
1
jL
)U1
1
jL
U2
I2
gU1
U2 U1
jL
R2 +
•
[
Z
]
R1
j
j
M
L1
j M
R2
j
L2
U1
jM
•
U2
Y参数
Y Z1
1
R1 j L1
j M
R2 j L2 j M
j M
R1
j
L1
j M R2 j L2
4-21
四、 T(A) 参数和方程
(g
1
jL
)U1
1
jL
U2
Y
1 R
1 jωL
g
1 jωL
1
jωL
1
jωL
若：g=0，则：
Y12
Y21
1
jL
——为互易二端口 4-13
三、Z 参数和方程
——以u1、u2 为未知量, i1 、i2为已知量所列写的方程。
1、Z 参数方程的形式
A C
B D
UI22
T 参数矩阵：
A B T C D
T 参数也称为传输参数
4-22
2、T(A)参数的物理意义及其计算或测定方法
U1 AU2 B( I2 ) I1 CU2 D( I2 )
A
U1 U2
I2 0
转移电压比
——以u1、i1 为未知量, u2 、i2为已知量所列写的方程。
1、 T(A) 参数方程的形式
I1
I2
将Y参数、Z参数的形 式变一变，可推出：
+
+
•
U1
N
•
U2
U1 AU2 B( I2 ) I1 CU2 D( I2 )
注意符号
T 参数方程矩阵：
UI11
络内部只含R、L、C、M与线性受控源，不含独立源。
2、 参考方向规定如图
端口物理量4个： i1 、 i2 、 u1 、u2
i1 +
i2 +
u1 i1
N
i2
u2
这4个电压电流的关系: 用2个方程来描述。 其中两个作为因变量(未知量),两个作为自变量(已知量)。 根据因变量、自变量是电压u1 、u2还是电流i1 、 i2，可 组合出六种方程，即可用六套参数描述二端口网络。
I2 0
Z12 Z22
U1 UI22 I2
I1 0 I1 0
输入阻抗 转移阻抗 转移阻抗 输入阻抗
具体 求法
具体 求法
I1
I2
+
+
N •
•
U1
U2
I1
+
•
U1
N
I2 0
+
•
U2
I1 0
+
•
U1
I2
+
N
•
U2
4-16
3、 Z参数的互易性和对称性
Y11=Y22
Y12=Y21
结论: 对称二端口只有两个参数是独立的。
4-7
方法2: 直接列方程求解
•
I1
+
•
U1
Yb Ya Yc
I1 YaU1 Yb (U1 U2 ) (Ya Yb )U1 YbU2
•
I2
+
•
U2
I2 YcU2 Yb (U2 U1 ) YbU1 (Yb Yc )U2
+
•
U1
N
I2
+ • U2
Y11
I1 U1
U2 0
输入导纳
Y21
I2 U1
U2 0
转移导纳
Y12
I1 U2
U1 0
转移导纳
Y22
I2 U2
U1 0
输入导纳
具体 求法
具体 求法
I1
I2
+
•
U1
N
I1
I2
+
•
N
U2
4-6
3、互易二端口网络Y参数的关系 互易二端口：满足互易定理的——不含独立电源、受控 源，由线性R 、C 、L(M)组成的任何无源二端口。
4-3
二、Y 参数和方程
——以i1 、i2 为未知量, u1、u2为已知量所列写的方程。
1、Y参数方程的形式
I1
I2
可能为正弦, 直流,象函数。
+
•
设目前是正弦稳态的,采用 相量形式。
U1
+
•
N
U2
既然端口电压u1、u2为已知。根据替代定理， u1、 u2可用独立电压源替代。
再根据叠加定理：
对称二端口满足: A=D 证明：根据Y 参数方程
II12
YY1211UU11
YY1222UU22
求得：U1
Y22 Y21
U2
1 Y21
I2
AU2
B( I2 )
根据：
I1
Y12
Y11Y22 Y21
U2
Y11 Y21
当一个电路与外部电 路通过两个(符合一端口条 件的)端口连接，时称此电
i1 +
u1
i1
N
路为二端口网络。
i1 +
u1 i1
N
i2
+ 变压器
i2
u2
i1 n:1 i2
+*
u1 _
*+
u2 _
4-2
§16.2 二端口的方程和参数
一、分析二端口网络的一些规定
1、讨论范围
初始条件为零(零状态), 线性,无源二端口网络。即网
C
I1 U2
I2 0
转移导纳
具体 求法
B
U1 I2
U2 0
D
I1 I2
U2 0
转移阻抗 转移电流比
具体 求法
I1
+
•
U1
N
I1
+
•
U1
N
I1
+
•
U1
N
I2
+
•
U2
I2 0
+
•
U2
I2
4-23
3、 互易性和对称性
互易二端口满足: AD－BC=1
+
•
I1
•
UU11 0
jL
R
•
gU1
•
I2
+
•
U2
Y11
I1 U1
U2 0
U1 U1
R jL
U1
1 R
1
jL
Y21
I2 U1
U2 0
gU1
U1
jL
U1
g
1
jL
Y22
I2 U2
U1 0
gU1
U2
jL
I1
I2
可能为正弦, 直流,象函数。 设目前是正弦稳态的,采用相 量形式。
+
+
N •
•
U1
U2
既然端口电压i1、i2为已知。根据替代定理， i1、i2可 用独立电流源替代。
再根据叠加定理：
.. U1= Z11I1 ..
+
. Z12I. 2
U2= Z21I1 + Z22I2
Z 参数方程的矩阵形式：