第四章单端口网络和多口网络ppt课件
合集下载
Chap4_网络参数
S 21 = Transmitted
Incident
=
b1 a1
b
=
2
a1
a2 = 0 a2 = 0
S 21
Transmitted b 2
DUT
a2 = 0
Z0
Load
S 22 = Reflected
Incident
S 12 = Transmitted
Incident
=
b2 a2
b
=
1
a2
a1 = 0 a1 = 0
不同网络参数的换算 (★)
附录D：P425
射频电路设计Chap4 # 18
4.3.2 微波放大器分析
反馈环 输入匹配 R
β ,l Z0
输出匹配
L
L
C
IB B
rBE
E
CBC CBE
gmvB
A B A B A B A B C Damp C DIMN C DtrR C DOMN
[H ]tr [Y ]tr [Y ]R
实际的射频系统不能采用终端开路(电容效应)或 短路(电感效应)的测量方法 【不理想】
终端的不连续性将导致有害的电压电流波反射， 并产生可能造成器件损坏的振荡。
S 散射参数 Scattering Parameter
射频电路设计Chap4 # 21
4.4.1 S 参量的定义
a1 b1
S
a2 b2
定义归一化入射电压波：an
i1
i1
i2 i2
+
v1 Y v2
+
v1
i1
i2
v2
v1 Y v2
-
-
每个电流相互叠加而电压不变则用Y参数：
Incident
=
b1 a1
b
=
2
a1
a2 = 0 a2 = 0
S 21
Transmitted b 2
DUT
a2 = 0
Z0
Load
S 22 = Reflected
Incident
S 12 = Transmitted
Incident
=
b2 a2
b
=
1
a2
a1 = 0 a1 = 0
不同网络参数的换算 (★)
附录D：P425
射频电路设计Chap4 # 18
4.3.2 微波放大器分析
反馈环 输入匹配 R
β ,l Z0
输出匹配
L
L
C
IB B
rBE
E
CBC CBE
gmvB
A B A B A B A B C Damp C DIMN C DtrR C DOMN
[H ]tr [Y ]tr [Y ]R
实际的射频系统不能采用终端开路(电容效应)或 短路(电感效应)的测量方法 【不理想】
终端的不连续性将导致有害的电压电流波反射， 并产生可能造成器件损坏的振荡。
S 散射参数 Scattering Parameter
射频电路设计Chap4 # 21
4.4.1 S 参量的定义
a1 b1
S
a2 b2
定义归一化入射电压波：an
i1
i1
i2 i2
+
v1 Y v2
+
v1
i1
i2
v2
v1 Y v2
-
-
每个电流相互叠加而电压不变则用Y参数：
电路分析基础第四章(李瀚荪)
一、陈述 对任意含源单口网络N，都可以用一个电压源 与一个电阻相串联来等效。 R0 i i + + 即 + 等效 u N u u oc _ _ _
电压源的电压等于该网络的开路电压uoc， 这个电阻等于从此单口网络两端看进去，当网 络内部所有独立源均置零(No)时的等效电阻R0 i =0
+
4.6 戴维南定理
7Ω
10Ω
例（2） a 44 b
20 60 60
20
20 60
22
结论 只含电阻单口网络 等效为一个电阻
只含 电阻
R
2.含独立源电路 1V 例(1)
+
_
2
3
0.5A
0.2A 5
0.5A
5
5 0.3A
+ 1.5V _
结论 含独立源单口网络 等效为实际电压源 或实际电流源 含独立 源和电 阻电路
试用电压源与电流源等效变换的方 法计算2电阻中的电流。
1 2A
解:
I
1 3 2A 2A 6
1
3 + 6V –
6 + – 12V (a)
1 2
(b)
– 2V 2
I + +
由图(d)可得
82 I A 1A 2 2 2
2 2 +
2 2 4A
–
8V (d)
(c)
+
– 2V 2
第四章
分解方法及单口网络
——用等效化简的方法分析电路
本章的主要内容： 1、分解、等效的概念； 2、二端网络的等效化简，实际电源 的等效变换 ; 3、置换、戴维南、诺顿定理， 最大功率传递定理； 4、三端网络T形和形的等效变换。
单口网络多口网络ppt课件
2019/9/5
13
2019/9/5
14
2019/9/5
15
2019/9/5
16
2019/9/5
17
2019/9/5
18
2019/9/5
19
2019/9/5
20
2019/9/5
21
2019/9/5
22
2019/9/5
23
后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用
Znm的影响而且也受到其他所有端口阻抗线性叠加效果的综合影响，
如果采用更简单的符号，
v1 v2
Z11 Z21
vN ZN1
Z12 Z22
ZN2
Z1N Z2N
i1 i2
ZNN iN
公式（4.2）
单端口网络、多端口网络
2019/9/5
1
i1
+
vi
-
单端口网络
2019/9/5
+ 1端口
-
+ 3端口
-
i1
vi
i3
vi
+ N-1端口
-
iN-1
vN 1 图4.1
...
i1
+
vi
-
1端口
i2
i4
多端口网络
双端口网络
v2+ 2端口
-
+
v4
4端口
-
iN
+
vN
N端口
-
i2
+
v2
2端口
2
电路分析基础第5版第4章 分解方法及单、双口网络
+ 2
9V
4Ω 3
I1
应用举例
例1：求图示电路中各支路电流。
解： 将3Ω电阻用电流源置换
I3 = 2.7
I1
9 4
1 2
0.9
2.7
A
I2
9 4
1 2
0.9
1.8
A
I4
I5
1 2
I3
0.45
A
I1
2
+
9V
I3 3
2
2
I2
I4
4- 3
2 I5
I1
0.9A I3
2
+
9V
2
I2
2 2
I4
I5
结论：置换后对其他支路没有任何影响。
电压u =α和端口电流i =β，则N2 (或N1)可用一个电压为 α 的电
压源或用一个电流为 β 的电流源置换 ，置换后对 N1 (或N2 ) 内各支路电压、电流没有影响。
i=β
N1
+
u=α
N2
i=β
+
N1
α
N1
+ u=α
β
置换定理适用于线性和非线性电路。
二. 置换的实质
置换：如果一个网络N由两个单口网络组成，且已
联立(1)、(2)，解得 u=12V， i=－1A
用12V电压源置换N1，可求得 i1
用－1A电流源置换N2，可求得 u2=12V
[例]求上一例题中N1和N2的等效电路
0.5i1
6Ω
i
5Ω i1
+
+ 10Ω 1A
12V u
- -2
+
9V
4Ω 3
I1
应用举例
例1：求图示电路中各支路电流。
解： 将3Ω电阻用电流源置换
I3 = 2.7
I1
9 4
1 2
0.9
2.7
A
I2
9 4
1 2
0.9
1.8
A
I4
I5
1 2
I3
0.45
A
I1
2
+
9V
I3 3
2
2
I2
I4
4- 3
2 I5
I1
0.9A I3
2
+
9V
2
I2
2 2
I4
I5
结论：置换后对其他支路没有任何影响。
电压u =α和端口电流i =β，则N2 (或N1)可用一个电压为 α 的电
压源或用一个电流为 β 的电流源置换 ，置换后对 N1 (或N2 ) 内各支路电压、电流没有影响。
i=β
N1
+
u=α
N2
i=β
+
N1
α
N1
+ u=α
β
置换定理适用于线性和非线性电路。
二. 置换的实质
置换：如果一个网络N由两个单口网络组成，且已
联立(1)、(2)，解得 u=12V， i=－1A
用12V电压源置换N1，可求得 i1
用－1A电流源置换N2，可求得 u2=12V
[例]求上一例题中N1和N2的等效电路
0.5i1
6Ω
i
5Ω i1
+
+ 10Ω 1A
12V u
- -2
+
计算机网络基础课件第四章
RJ-45，连接双绞线 AUI，连接粗缆 BNC，连接细缆 LC等，连接光纤
4.2.2 集线器（HUB）
中继器（Repeater）：一种在物理层上实现信号的放 大与再生的网络设备，用以扩展局域网的跨度。 集线器（HUB）：一种特殊的多端口中继器，所有连接 端口共享网络带宽。
集线器的分类
无源集线器：不对信号做任何处理——早期 有源集线器：对信号可再生和放大
7 8
代理服务（Proxy）
组建大型局域网—园区网
4.2.1 网卡
网卡---- Network Interface Card， NIC
又称网络适配器（Network Interface Adapter，NIA） 负责网络信号的发送、接收和协议转换，用来实现终端 计算机与传输介质之间的网络连接。 局域网连接方式中，每台计算机至少应安装一块网卡。 每块网卡都有一个惟一的网络硬件地址 - MAC地址。 提供不同的接口类型以连接不同的传输介质。
令牌网
FDDI ATM
4.1.2 局域网的拓扑结构
星型 环型 总线型 树型
4.1.3 局域网的传输介质
有线传输
– 双绞线 – 同轴电缆 – 光纤
无线传输
– 红外线通信
– 蓝牙通信 – 扩频通信
第4章 局域网组网
1
2 3 4 5 6
局域网概述 以太网的物理网络设备 网卡（NIC） 集线器（HUB） 双绞线组网、结构化布线 交换机（Switch） 网络操作系统 Windows下建立局域网连接 动态主机配置（DHCP）
智能集线器：具有有源集线器的全部功能外，还提供网
络管理功能。
4.2.3 交换机（Switch）
电路分析基础_04用等效化简的方法分析电路
5
1.5V_
0.3A
结论
RS
+ US_
含独立 源和电 阻电路
或
RS
IS
(二) 等效化简的方法——逐步化简 例 1：求图(a)单口网络的等效电路。
将电压源与电阻的串联等效变换为电流源与电阻的并联。
将电流源与电阻的并联变换为电压源与电阻的串联等效。
例2：求 I
6_
3
+
9V
+
6V_
2
+ _ 1V
I 8
G
u
Gk
k 1
R1
R2
R
R R1R2
R1 R2
3. 理想电压源串联
+
US1__
+
US2+
US_
+
US3_
4. 理想电流源并联
US = US1 US2 + US3
电源与等效电源参考 方向一致为+,反之为-
IS1
IS2 IS3
IS = IS1IS2 +
IS
IS3
5. 电压源并联
+ (1) + 5V_ 5V_
T
i1
2
4
0.5A
1/3A
说明：。。。
T
N1
T
1'
例3： 图4-32(a)电路中，已知电容电流iC(t)=2.5e-tA，用 置换定理求i1(t)和i2(t) 。
图4－32
图4－32
解：图(a)电路中包含一个电容，它不是一个电阻电路。用 电流为iC(t)=2.5e-tA的电流源替代电容，得到图(b)所示 线性电阻电路，用叠加定理求得：
射频通信电路4_单端口和多端口网络
蔡竟业 jycai@
开路传输线的端口电压和电流 开路传输线的端口电压和电流
v(l ) = v + [e jβ l + e− jβ l ] = 2v + cos( β l ) i(l ) = v + [e jβ l − e− jβ l ]/ Z o = 2 jv + sin( β l ) / Zo
,T = T
'
−1
Often used for cascading network analysis!
蔡竟业 jycai@
•两端口网络参数换算关系
已知任何一种网络参数，根据上表， 已知任何一种网络参数，根据上表，容易求出其它三种 网络参数. 网络参数. 蔡竟业 jycai@
[Z] = [Y] , [Y] = [Z]
−1
−1
蔡竟业 jycai@
例:两端口PI型网络的阻抗参数距阵 PI型网络的阻抗参数距阵
蔡竟业 jycai@
• 两端口网络的其他参数距阵 网络的其他参数距阵
两端口网络的H 两端口网络的H方程 (Hybrid Network Parameter)： Parameter)：
1. 分别计算各两端口网络的ABCD参数; 分别计算各两端口网络的ABCD参数; ABCD参数 由级联公式得到放大器两端口网络的 两端口网络的ABCD参数 参数; 2. 由级联公式得到放大器两端口网络的ABCD参数; 3. ABCD参数计算出放大器输入/输出电压/电流关系, ABCD参数计算出放大器输入 输出电压/电流关系, 参数计算出放大器输入/ 从而得到放大器电压/电流增益, 输入/ 从而得到放大器电压/电流增益, 输入/输出阻 ,SWR等性能参数 等性能参数. 抗,SWR等性能参数.
开路传输线的端口电压和电流 开路传输线的端口电压和电流
v(l ) = v + [e jβ l + e− jβ l ] = 2v + cos( β l ) i(l ) = v + [e jβ l − e− jβ l ]/ Z o = 2 jv + sin( β l ) / Zo
,T = T
'
−1
Often used for cascading network analysis!
蔡竟业 jycai@
•两端口网络参数换算关系
已知任何一种网络参数，根据上表， 已知任何一种网络参数，根据上表，容易求出其它三种 网络参数. 网络参数. 蔡竟业 jycai@
[Z] = [Y] , [Y] = [Z]
−1
−1
蔡竟业 jycai@
例:两端口PI型网络的阻抗参数距阵 PI型网络的阻抗参数距阵
蔡竟业 jycai@
• 两端口网络的其他参数距阵 网络的其他参数距阵
两端口网络的H 两端口网络的H方程 (Hybrid Network Parameter)： Parameter)：
1. 分别计算各两端口网络的ABCD参数; 分别计算各两端口网络的ABCD参数; ABCD参数 由级联公式得到放大器两端口网络的 两端口网络的ABCD参数 参数; 2. 由级联公式得到放大器两端口网络的ABCD参数; 3. ABCD参数计算出放大器输入/输出电压/电流关系, ABCD参数计算出放大器输入 输出电压/电流关系, 参数计算出放大器输入/ 从而得到放大器电压/电流增益, 输入/ 从而得到放大器电压/电流增益, 输入/输出阻 ,SWR等性能参数 等性能参数. 抗,SWR等性能参数.
盛立军《计算机网络技术基础》课件第四章
表4-1列出了常见的UDP服务端口号。
UDP端口号
53 69 161 520
表4-1 常见UDP服务及端口号
协议名称
DOMAIN TFTP SNMP RIP
说明
域名服务（DNS） 简单文件传输协议 简单网络管理协议
路由信息协议
4.1 用户数据报协议UDP
由于TCP和UDP是两个独立的模块，因
此，它们的端口号也是相互独立的。也就是
（2）UDP不提供可靠性。UDP把应用层传给IP层的数据发送出去 努力交付，但是并不保证它们能够可靠交付。 由于缺乏可靠性，UDP应用一般必须允许一定量的丢包、出错和 数UDP应用都不需要可靠机制，甚至可能因为引入可靠机制而降 体、实时多媒体游戏和VoIP（Voice over IP）就是典型的UDP应用
与远程服务程序通信时，发送方不仅要知道目的主机的地址，每 还必须带有目的主机的协议端口号。同样，为使接收方知道把回应 谁，发送端在IP数据报中还必须带有自身的协议端口号。
4.1 用户数据报协议UDP
TCP/IP参考模型的传输层用一个16位的端口号来标志一个端口，因此 同的端口号，这对于一个计算机来讲是足够用的。TCP/IP协议约定：0～ 为标准应用服务使用；1024以上是自由端口号（也称动态端口号），为用
说 ， TCP 和 UDP 可 以 使 用 相 同 的 端 口 号 ，
提
TCP端口号由TCP协议来查看，UDP端口号
由UDP协议来查看。
4.1 用户数据报协议UDP
4.1.3 UDP数据报格式
UDP数据报有数据字段和首 部字段两个字段。首部字段只 有8个字节，由4个字段组成， 每个字段长度都是两个字节， 如图4-2所示。
应
HFSS讲座3-antenna
（c dX：0.31，dY：0.0，dZ：0.0
按回车键结束输入。
成都信息工程学院电子工程系
微波电路EDA
第四章 单端口网络和多端口网络
31
（d）在特性（Property）窗口中选择Attribute标签， 将名字修改为p1。
（e）点击OK按钮完成创建，如图5-2-15所示。
成都信息工程学院电子工程系
微波电路EDA
第四章 单端口网络和多端口网络
1
5.2.1
5.2微波天线设计
1.
运行HFSS，点击菜单栏中的Project>InsertHFSSDesign,
2. （1）在菜单栏中点击HFSS>SolutionType （2）如图5-2-1所示，在弹出的SolutionType窗口中： （a）选择DrivenModal （b）点击OK
微波电路EDA
第四章 单端口网络和多端口网络
11
（j
dX：0.0，dY：0.0，dZ：5.0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
按回车键结束输入。 （k）在特性（Property）窗口中选择Attribute标
签，将该圆柱的名字修改为ring-1，如图5-2-6所示。 （l）用ring-1将ring-inner减去，使之成为一个圆
环柱体。在菜单栏中点击Edit>Select>ByName，在弹出的 窗口中利用Ctrl键选择ring—1和ring—inner。
为0.435in，如图5-2-9所示。
成都信息工程学院电子工程系
微波电路EDA
第四章 单端口网络和多端口网络
16
图5-2-8操作历史树
成都信息工程学院电子工程系
微波电路EDA
第四章 单端口网络和多端口网络
(完整版) 单代号网络图和双代号网络图PPT课件
后， E才能开始
20
网络图中的表示方法
A C
B
A
C
j
B
D
A
C
i
B
jD
A
iD
B
jE
C
A
C
i
B
j
D
E 精品ppt
说明
A、B为平行施工，A、B 制约C的开始，C依赖A、 B的结束
引出节点 正确地表达 了ABCD之间的关系
引出虚工作 正确的表达它们之间的逻 辑关系
引出虚工作 正确的表达它们之间的逻 辑关系
2．网络图中，严禁出现循环回路； 3．在网络图严禁出现双箭头连接或无箭头连接； 4．严禁出现没有箭头节点和没有箭尾节点的箭线； 5．两个节点只能表示一项工作； 6．在网络图中，箭线尽量避免交叉，如不可避免应采用过桥法或指向法；
⑵只消耗时间而不消耗资源的工作；
⑶不需要消耗时间和资源、不占有空间的工作，仅表示逻辑关系。
6
精品ppt
3．工作的表示方法： ⑴实工作： 它是由两个带有编号的圆圈和一个箭线组成。
i 工作名称 持续时间
j
i ⑵虚工作：
0
j
（二） 节点
1．概念： 指网络图的箭线进入或引出处带有编号的圆圈。它表示其前面若干项工作 的结束或表示其后面若干项工作的开始。
2．时间参数计算的内容： 节点时间参数、工作时间参数
3．计算方法：
图上计算法、分析计算法、表上计算法、矩阵计算法、电算法。
28
精品ppt
（二）节点时间参数计算 1．节点时间参数在网络图上的表示方法：
ET i LT i
i
工作名称
D i j
ET j LT j
20
网络图中的表示方法
A C
B
A
C
j
B
D
A
C
i
B
jD
A
iD
B
jE
C
A
C
i
B
j
D
E 精品ppt
说明
A、B为平行施工，A、B 制约C的开始，C依赖A、 B的结束
引出节点 正确地表达 了ABCD之间的关系
引出虚工作 正确的表达它们之间的逻 辑关系
引出虚工作 正确的表达它们之间的逻 辑关系
2．网络图中，严禁出现循环回路； 3．在网络图严禁出现双箭头连接或无箭头连接； 4．严禁出现没有箭头节点和没有箭尾节点的箭线； 5．两个节点只能表示一项工作； 6．在网络图中，箭线尽量避免交叉，如不可避免应采用过桥法或指向法；
⑵只消耗时间而不消耗资源的工作；
⑶不需要消耗时间和资源、不占有空间的工作，仅表示逻辑关系。
6
精品ppt
3．工作的表示方法： ⑴实工作： 它是由两个带有编号的圆圈和一个箭线组成。
i 工作名称 持续时间
j
i ⑵虚工作：
0
j
（二） 节点
1．概念： 指网络图的箭线进入或引出处带有编号的圆圈。它表示其前面若干项工作 的结束或表示其后面若干项工作的开始。
2．时间参数计算的内容： 节点时间参数、工作时间参数
3．计算方法：
图上计算法、分析计算法、表上计算法、矩阵计算法、电算法。
28
精品ppt
（二）节点时间参数计算 1．节点时间参数在网络图上的表示方法：
ET i LT i
i
工作名称
D i j
ET j LT j
电路分析基础 李瀚荪版 配套课件 第四章
第四章分解方法及单口网络4-1 分解的基本步骤4-2 单口网络的伏安关系4-3 单口网络的置换－置换定理4-4 单口网络的等效电路4-5 戴维南定理4-6 诺顿定理4-7 最大功率传递定理4-8 T形网络和П形网络的等效变换单口网络：由元件相连接组成、对外只有两个端钮的网络整体称为二端网络或单口网络，或直接称为单口。
NN§4-1 分解的基本步骤1. 把给定的网络分为两个单口网络N 1和N 2。
2. 分别求N 1，N 2的VCR 。
3. 联立VCR ，或由它们伏安特性曲线交点，求单口网络端钮上的电压u 和电流i 。
4. 分别求单口网络N 1，N 2中的电压，电流。
{s U u =Ri u =Þ{sU u =R U i s /=Q ：工作点，坐标（U s /R ，U s ）§4-2 单口网络的伏安关系求解单口网络的伏安关系方法：1. 列电路方程：求u-i关系。
2.外施电流源求电压法：端钮上加电流源，求入端电压，得到u-i关系。
3. 外施电压源求电流法：端钮上加电压源，求入端电流，得到u-i关系。
例1：求图示含电源和电阻的单口网络的VCR。
例2：求图示含电源、电阻和受控源的单口网络的VCR。
例3：求图示只含电阻的单口网络的VCR 。
(1)外施电压源法(2)外施电流源法1234§4-3 单口网络的置换—置换定理若网络N 由两个单口网络N 1或N 2连接组成，且已知端口电压和电流值分别为u=α，i=β，则N2（或N 1）可用一个电压为α的电压源或用一个电流为β的电流源置换，不影响N1（或N 2）内各支路电压、电流原有数值。
例1：求图示电路的各支路电流。
i1 = 3.75A i2 = 1.5A i3 = 2.25A4Ω电阻用电流源置换： 置换后对其他支路没有影响。
i2 = 1.5Ai3 = 2.25A例2：图示电路的N1能否用结构更简单的电路代替而 保持N2的电流电压不变？6Ω电阻可否置换为其他元 件？i 2.5 1u=6u = 6iQi =1u = 10 - 4i10 uO N1 N26工作点：Q（6V, 1A）置换是一种基于工作点相同 的“等效”替换。
射频电路设计_第4章_单端口网络和多端口网络(厦)
例题4．5 求解7形网络的4删参量矩阵 — 求解下面图中所示7形网络的朋cD参量矩阵： 解：这个问题可以采用两种不同的方法求解。第1种方法是直接应用ABCD 参量矩阵元素的定义。按照前一例题的方法计算短阵元素。另一种方法是利
表4．1以两端口网络ABCD参量的形式总结了6种最常用的 电路结构。根据这6种基本模型，大多数复杂电路都可以通过 这些基本网络的适当搭配构成。
第四章单端口网络和多端口网络
主要内容： 建立基本网络的输入、输出关系 给出网络连接的规则 介绍基于功率波关系的散射参量（S参量）
4.1 基本定义 4.2 互联网络 4.3 网络特性及其应用 4.4 散射参量
4.1基本定义
基本规则：不管单端网络还是N端网络，电流的脚 标指明它
流入的相应网络端口；电压的脚标指明测量该电压的相应网 络端口。如图
4.4 散射参量
4.4 散射参量
六、S参量的推广
4.4 散参量
4.4 散射参量
4.4 散射参量
七、散射参量的测量
常用的方法是采用矢量网络分析仪。如图
4.4 散射参量
4.4 散射参量
但负载的不理想，必然带来误差
4.4 散射参量
4.4 散射参量
4.3网络特性及其应用
一、 网络参量之间的换算关系
由于电路结构的特殊性，有时需要在不同网络参量之间进行转换．以便得到特定的 输入、输出特性表达式。例如，低频晶体管参数通常以h参量的形式给出，然而，当 晶体管与其他网络级连时，ABCD参量也许是更合适的形式。所以，将h参量和ABCD 参量相互转换可以大大简化问题的难度。 1、从已知的A参量矩阵导出ABCD参量矩阵 由定义式(4．11)，A元素可以表示为：
整个网络的ABCD参量矩阵等于各个网络ABCD参量矩阵的乘积。
大学物理分解方法及单口网络
Isc I=-6I/3=-2I
I=0
Isc=I1=9/6=1.5A
b R0 = Uoc / Isc =9/1.5=6
(3) 等效电路
3 U0 6 3 9 3V
Ro 6
+ Uoc 9V
–
a +
3 U0 -
b
例. 求负载RL消耗的功率。
4I1 a
解
(1) 求开路电压Uoc 4I1 a
50
50
分解的基本步骤为： 1.把给定网络划分为两个单口网络N1和N2； 2.分别求出N1和N2的VCR（计算或测量）； 3.联立两者的VCR或由它们的伏安特性曲线交点，求得N1
和N2的端口电压、电流； 4.分别求解N1和N2内部各支路电压、电流。 如何划分是随意的，视方便而定。
§2 单口网络（One-Port）的VCR
(例如N1)可用适当的电路代替——分解(partition) 方法的依据。
4. 3 置换定理 (Substitution Theorem)
1.置换定理
对于给定的任意一个电路，若某一支路电压为uk、 电流为ik，那么这条支路就可以用一个电压等于uk的 独立电压源，或者用一个电流等于ik的 独立电流源，
0.5 0.5
1
= 1 I 8
0.5
I
0.5
– U+ 0.5
1
I
0.5
0.5
– U' +
0.5
1
+
0.5
1 I 0.5 8
– U'' +
0.5
U
'
1 2.5
I
1
1.5 2.5
I
计算机网络组成和分类PPT课件
❖ 自主计算机：不从属于其它任何计算机 的计算机称为自主计算机
计算机网络与分布式系统
❖ 计算机网络 ❖ 分布式系统
分布式系统
分布式系统通常也基于自主计算机的互联，但 由一个操作系统统一管理，对用户来说，具有 高度的整体性和透明性
➢ 虚拟计算机，可能是多台计算机的有机组合 ➢ 用户向虚拟系统递交一个任务后，由操作系统来
传输层（transport layer）
❖ 提供端到端的通路，应用到应用的通路
➢ 传输层将把高层要求传输的数据分成若干个报文 ➢ 报文与帧不一样，帧只有帧标志（起始标志、结
束标志），而报文有信源和信宿的地址及端口、 报文的顺序号、确认号等等 ➢ 低三层的通信对象通常是路由器，传输层是端到 端的，必须考虑该报文怎样才能从源端正确地传 输到目的端，而源端和目的端通常是主机
❖ 这里的互联网是基于无连接的分组交换网络 ❖ 互联网层定义了正式的分组格式和协议，即IP
协议（internet protocol），每个IP包的路由 问题是互联网层要解决的问题 ❖ 互联网层与OSI中的网络层相对应
一个报文的各个不同的分组（称为IP包）， 可以通过不同的路径到达目的地，其到达顺 序与发送顺序可能不一致
➢ 传输线：线路（circuit）干线（trunk） 信道（channel）
➢ 交换单元：分组交换节点 （packet switching node）
➢ 通常分组交换节点为路由器（router）
资源子网
❖ 由通信子网互连在一起的计算机构成 ❖ 资源子网中的计算机负责运行对信息进
行处理的应用程序，他们是网络中信息 流动的源与宿，向用户提供可供共享的 硬件、软件和信息资源
安排任务的完成
计算机网络组成和分类
计算机网络与分布式系统
❖ 计算机网络 ❖ 分布式系统
分布式系统
分布式系统通常也基于自主计算机的互联，但 由一个操作系统统一管理，对用户来说，具有 高度的整体性和透明性
➢ 虚拟计算机，可能是多台计算机的有机组合 ➢ 用户向虚拟系统递交一个任务后，由操作系统来
传输层（transport layer）
❖ 提供端到端的通路，应用到应用的通路
➢ 传输层将把高层要求传输的数据分成若干个报文 ➢ 报文与帧不一样，帧只有帧标志（起始标志、结
束标志），而报文有信源和信宿的地址及端口、 报文的顺序号、确认号等等 ➢ 低三层的通信对象通常是路由器，传输层是端到 端的，必须考虑该报文怎样才能从源端正确地传 输到目的端，而源端和目的端通常是主机
❖ 这里的互联网是基于无连接的分组交换网络 ❖ 互联网层定义了正式的分组格式和协议，即IP
协议（internet protocol），每个IP包的路由 问题是互联网层要解决的问题 ❖ 互联网层与OSI中的网络层相对应
一个报文的各个不同的分组（称为IP包）， 可以通过不同的路径到达目的地，其到达顺 序与发送顺序可能不一致
➢ 传输线：线路（circuit）干线（trunk） 信道（channel）
➢ 交换单元：分组交换节点 （packet switching node）
➢ 通常分组交换节点为路由器（router）
资源子网
❖ 由通信子网互连在一起的计算机构成 ❖ 资源子网中的计算机负责运行对信息进
行处理的应用程序，他们是网络中信息 流动的源与宿，向用户提供可供共享的 硬件、软件和信息资源
安排任务的完成
计算机网络组成和分类
第四章--单端口网络和多口网络PPT课件
和h参量矩阵(混合矩阵)
.
11
这些矩阵元素的计算方法与前面介绍的阻抗矩阵、导纳矩阵
元素的计算方法完全相同。例如，欲求解(4.11)中的 h 1 2 ，
令i 1 为零并计算 v 1 与 v 2 比值即:
位得注意的是，h.参量矩阵元素h 2 1 .和 h 1 2 分别定义了正向电
流和反向电压增益，另外两个元素确定了网络的输人阻抗( ) 和h 1输1 出阻抗( )。h 2 正2 是由于h参量的这些特性，它经常被用 于分析低频晶体管模型。下面的例题将介绍如何导出低频双 极结晶休管(BJT)的h参量矩阵。
.
9
导纳矩阵元素Y 1 2 的值为1端口电流 i 1 与2端口电压 v 2 的比值，
此时要求1端口短路(即令
v 1 )0。必须注意，当2端口的
电压为正值时，1端口的电流是流出的，即电流为负值:
其他导纳元素可用类似方法求得，则导纳矩阵的最终形式为:
其中
，
以及
。
直接计算表明，我们求出的阻抗矩阵和导纳矩阵确实存在互为 倒数的关系，这就证明了(4.8)式的正确性。 通过假设网络端口为开路或短路状态，可以很容易地测得全部 矩阵元素。然而，随着频率不断. 升高并达到射频界限，终端的10 寄生效应则已不能忽略，此时必须采用其他测量方法。
例题4.1表明，阻抗矩阵和导纳矩阵都是对称的。一般说来， 线性、无源网络都是如此。无源的意思是指不包含任何电流 源或电压源。对称网络的数学表达为:
Znm Zmn
根据(4.9)式，导纳矩阵同样有此关系。事实上，可以证明任 何互易网络(即无源、线性)且无耗的N端口网络都是对称的。
除了阻抗和导纳网络参量以外，根据电压和电流参考方向 的不同规定，还可导出两套更有用的参量。就两端口网络而 言，根据图4.1，可以定义ABCD参量矩阵〔级连矩阵)
4单端口和多端口
1 I z A1e z A2 e－ z Z0 由于电压和电流均为入射和反射电压、电流的叠加，因此电压、电流可以写成如下的形式：
对于无耗的传输线 其解为:
V z A1e z A2 e z V ( z ) V ( z ) 1 V ( z) V ( z) z z I z A1e A2 e Z0 Z0 Z0 V - (Z ) V (Z )
其中ABCD矩阵的定义为
A
V1 V2
i2 0
端口2开路情况下
B
V1 i2
v2 0
端口2短路情况下
C
i1 V2
i2 0
端口2开路情况下 端口2短路情况下
i1 D i2
v2 0
4.3传输(ABCD)矩阵与阻抗矩阵的关系
由
V1 Z11i1－Z12 i2 V2 Z 21i1－Z 22 i2
Z12
同理：
V1 i2
i1 0
Z A ZC ZA [Z C //(Z B Z A )] Z A＋Z B Z A Z B ZC
V2 Z 21 i1
ZC Z A ZC [Z A //(Z B Z C )]) i2 0 Z B ZC Z A Z B ZC
PI型二端口网络的导纳矩阵：
由导纳矩阵阵元的定义可知：
Y11
i1 V1
V2 0
1 1 ＝YA YB Z A ZB
1 ＝－YB ZB
端口1短路，ZB上的压降为V2,另外由于电流i1 的方向和图示的实际电流方向相反
Y12
i1 V2
V1 0 －
- 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)。
精品课件
这些矩阵元素的计算方法与前面介绍的阻抗矩阵、导纳矩阵
元素的计算方法完全相同。例如，欲求解(4.11)中 h 1 2
的i 1
，令 v 1 为零v 并2 计算
与
比值即:
位得注意的是，h.参量矩阵元素h 2 1 .h和1 2
分别定义了正
向电流和反向电压增益，另外两个元素确定了网络的输人阻
抗h 1(1 )和输出阻抗h (2 2
倒数的关系，这就证明了(4.8)式的正确性。
通过假设网络端口为开路或短路状态，可以很容易地测得全部
矩阵元素。然而，随着频率不精断品课升件 高并达到射频界限，终端的 寄生效应则已不能忽略，此时必须采用其他测量方法。
例题4.1表明，阻抗矩阵和导纳矩阵都是对称的。一般说来， 线性、无源网络都是如此。无源的意思是指不包含任何电流 源或电压源。对称网络的数学表达为:
2端口：
和N端口:
由此可见，每个端口n不但受到本端口阻抗Z n m 的影响而且 也受到其他所有端口阻抗线性叠加效果的综合影响。如果采 用更简单的符号,(4.1) 式可以变换成阻抗矩阵(Z矩阵)形式:
精品课件
或矩阵符号表达式:
其中Iv|和|I|分别是电压矢量v1,v2,..vn和电流矢量 是阻抗矩阵。 公式(4.2)中的每个阻抗元素可以通过以下规则求得:
(4.4)式求得。
v 求解Z 1 1 必须求出在2端口电流为零的条件下，1端口电压降1
与等1价端于口终电端流开i路1 条件的。比所值以。Z，1 21 阻端抗口电流Z为等A 零于的阻Z条抗B i件2 Z
0
C
和
的并联:
Z 12
的值就是1端口的电压v 降1 与2端口i电2 流 的比值。
i 此时必须保证1端口的电流 为零(即1端口必须开路)。1
精品课件
4.1 基本定义
在开始进行网络分析之前，我们必须确定一些与电压、电 流方向和极性有关的基本规定。为此，我们确定了如图 4.1所示的基本规定。不管是单端口网络还是N端口网络， 电流的脚标指明了它将流人的相应网络端口，而电压的脚 标指明了测量该电压的相应网络端口。
精品课件
在确定各种网络参数的规则时，我们先根据双脚标阻抗参量Z n m 建立电压一电流关系，其中n和m的取值从1到n。 各网络端口(n=1 ...... N)的电压为，1端口:
Znm
Vn im
|ik 0( forkm)
精品课件
这表明，当第m端口的输人电流为 i 0 而且其他端口均为开
路状态(即k m,ik 0
)时，第n端口测得v的n 电压
是采用电压。作为自变量，则电流可以表示为:
或
其中，与公式(4.4)类似，我们定义导纳矩阵(Y矩阵)的元素为:
in
Y | nm
vk 0(km)
)。正是由于h参量的这些特性，它
经常被用于分析低频晶体管模型。下面的例题将介绍如何导
出低频双极结晶休管(BJT)的h参量矩阵。
例题4.2 双极结晶体管( BJT)的低频h参量 如图4.3所示，采用h参量描述共发射极连接的低频、小信号 BJT模型
精品课件
图4.3共发射极连接的低频、小信号BJT模型
解:在图4.3所示的晶体管模型中，r B E r B C , r C E 和 二分别为晶体管的基极一发射极、基极一集电极、集电极一
在下面几节中，我们的口标是建立基本网络的输人、 输出参数关系，如阻抗参参量、导纳参量、h参量以及ABCD 参量，然后导出它们之间的换算关系。我们将给出网络连 接的规则，即如何用单个网络单元通过串联和并联的级连 方式构成较复杂的电路。最后，还要介绍散射参量，它是 通过功率波关系分析射频及微波电路与器件的重要实用方 法。
网络模型的众多优点包括可以大量减少无源、有源器件数 目;避开电路的复杂性和非线性效应;简化网络输人、输出 特性的关系;其中最重要的是不必了解系统内部的结构就 可以通过实验确定网络输人精、品课输件 出参数。这种所谓“黑盒 子
方法对主要从事电路整体功能研究而不分析电路中单个器 件特性的工程师们具有很大的吸引力。“黑盒子”方法对 于射频和微波电路是特别重要的，因为在射频和微波电路 中，麦克斯韦方程组的完全场解不是极难得到就是结果过 于复杂而不便应用，例如在滤波器、谐振器和放大器的实 际工程设计中一样。
vm
精品课件
对比公式(4.2)和公式(4.5)，显然阻抗矩阵与导纳矩阵互为倒数:
例题4.1
形网络的矩阵参量
如图4.2所示，已知
形网络(由于网络的形状类似于希腊
字母
而得名)由Z阻A 抗Z B ,Z C
以及
构成，求解
该网络的阻抗矩阵和导纳矩阵。
精品课件
解: 阻抗矩阵元素可以在适当的开路、短路终端条件下利用
Znm Zmn
根据(4.9)式，导纳矩阵同样有此关系。事实上，可以证明任 何互易网络(即无源、线性)且无耗的N端口网络都是对称的。
除了阻抗和导纳网络参量以外，根据电压和电流参考方 向的不同规定，还可导出两套更有用的参量。就两端口网络 而言，根据图4.1，可以定义ABCD参量矩阵〔级连矩阵)
和h参量矩阵(混合矩阵)
)，1端口电流与2
端口电压的比值。
精品课件
导纳矩阵元素Y 1 2 的值为1端口电流i 1 与2端口电v 压2
的比值，此时要求1端口短路(即v 1令 0
)必须
注意，当2端口的电压为正值时，1端口的电流是流出的，即
电流为负值:
其他导纳元素可用类似方法求得，则导纳矩阵的最终形式为:
其中
，
以
直及接计算表明，我们。求出的阻抗矩阵和导纳矩阵确实存在互为
第四章 单端口网络和多端口网络
自从Guillemin和Feldkellerz。在电子工程专业领域中引 入单端口及多端口网络模型以来，在重组和化简复杂电路 以及深入研究有源、无源器件的特性方面，这些网络模型 已成为不可缺少的工具。不仅如此，网络模型的重要意义 已经远远超出了电子工程学科，甚至影响到结构工程、机 械工程以及生物医学中的振动分析这些完全不同的领域。 例如，三端Cf网络就非常适合于描述医学压电传感器及其 机电转换机制。
端口电v 1压降
Z 等A 于1 阻抗
上的电压，可以通过分
压定律求得:
其中 v A B 值为
是串联阻Z A抗 Z B 和 。所以
精品课件
上的电压降。其
同理，我们可以得到其他两个阻抗矩阵元素:
所以，任意 形网络的阻抗矩阵可以表示为:
导纳矩阵元素可以利用(4.7)式导出。求解Y 1 1 必须求出在
2端口短路的条件下(即v 2 0