线性无源双口网络参数的测定

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《电路基础》无源二端口网络的研究实验

《电路基础》无源二端口网络的研究实验一. 实验目的1．学习测定无源线性二端口网络的Y 参数、Z 参数和A 参数 2．计算A 11、A 22、A 12、A 21的值二. 原理说明i. 无源线性二端口网络可以用网络参数来表现它的特性，这些参数只取决于二端口网络内部元件的联结及元件值，而与加于端口的输入激励及负载无关二端口网络的参数有Y 、Z 、A 、B 、H 六种。

本实验研究Y 、Z 、A 参数的测定。

网络参数确定后，两个端口处的电压、电流关系，即网络的特性方程就唯一的确定了。

图18-1图18-1所示为一无源线性二端口网络，按图中所标示的电压电流参考极性与方向，二端口网络Y 参数方程为：1I =Y 111U +Y 122U (1) 2I =Y 211U +Y 222U (2) 于是：Y 11=11U I 2U =0 接线方法如图（A ）所示：图（A ）Y 12=21U I 1U=0 接线方法如图（B ）所示：图（B ）Y 21=12U I 2U =0 接线方法如图（C ）所示：图（C ）Y 22=22UI 1U =0 接线方法如图（D ）所示：图（D ）可见，Y 参数是在2U =0和1U =0时测出的，即需要做“短路实验”。

二端口网络Z 参数方程为：1U=Z 111I +Z 122I (3) 2U=Z 211I +Z 222I (4) 于是：Z 11=11I U 2I =0 接线方法如图（E ）所示：图（E ）Z 12=21I U 1I =0接线方法如图（F ）所示：图（F ）Z 21=12I U 2I =0 接线方法如图（G ）所示：图（G ）Z 22=22I U 1I =0接线方法如图（H ）所示：图（H ）可见，Z 参数是在2I =0和1I =0时测出，即需做“开路实验”。

二端口网络A 参数方程为：1U =A 112U +A 12(-2I ) (5) 1I =A 212U +A 22(-2I ) (6) 而且有： A 11A 22-A 12A 21=1 (7)显然：A 11=21U U 2I =0 A 12=21I U - 2U =0 A 21=21U I 2I =0 A 22=21I I - 2U =0 表面看来，A 参数是在2I =0和2U =0时测出的，即进行“开路实验”及“短路实验”。

二端口网络参数的测定(附数据作参考)

二端口网络参数的测定一、实验目的1.加深理解双口网络的基本理论。

2.学习双口网络Y参数、Z参数的测试方法。

3.掌握Y参数、Z参数的π型、T型等效电路，以及T参数的转化二、原理说明1．如图1所示的无源线性双口网络，其两端口的电压、电流四个变量之间关系，可用多种形式的参数方程来描述。

图1()()()()1111122221122211121221211121222212I 0I0I 0I0I Y U Y U I Y U Y U Y U U Y U U Y U U Y U U =+=+========其中令，即输出端口短路时令，即输出端口短路时令，即输入端口短路时令，即输入端口短路时()()()()，即输入端口开路时令，即输入端口开路时令，即输出端口开路时令，即输出端口开路时令其中0UZ 0UZ 0U Z 0U 1222212112212212111122212122121111========+=+=I I I I I I I I Z I Z I Z U IZ I Z U ()()()()，即输出端口短路时令，即输出端口开路时令，即输出端口短路时令，即输出端口开路时令其中0ID 0IC 0U B 0U A 221s 22010221s 22010221221=-====-===-=-=U I I U U I I U DI CU I BI AU U ss（1）若用Y 参数方程来描述，则为由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电压，令输出端口短路，根据上面的前两个公式即可求得输入端口处的输入导纳Y 11和输出端口与输入端口之间的转移导纳Y 21。

同理，只要在双口网络的输出端口加上电压，令输入端口短路，根据上面的后两个公式即可求得输出端口处的输入导纳Y 22和输入端口与输出端口之间的转移导纳Y 12。

（2）若用Z 参数方程来描述，则为由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电流源，令输出端口开路，根据上面的前两个公式即可求得输出端口开路时输入端口处的输入阻抗Z 11和输出端口与输入端口之间的开路转移阻抗Z 21。

二端口网络参数的测定含数据处理

二端口网络参数的测定含数据处理1.测量传输参数：传输参数是描述输入信号与输出信号之间转移关系的参数，主要包括电压传输系数(Voltage Transfer Gain)和相移(Phase Shift)。

测量电压传输系数可以采用两种方法：开路法和短路法。

-开路法：将输入端口接入一个高阻抗电压表，测量输出电压和输入电压，传输系数为输出电压除以输入电压。

-短路法：将输入端口接入一个低阻抗电流表，测量输出电压和输入电压，传输系数为输出电压除以输入电压。

测量相移可以通过相位计或示波器测量输入和输出信号的相位差。

2.测量散射参数：散射参数是描述网络中反射和传输特性的参数。

主要有反射系数(Reflection Coefficient)和传输系数(Transmission Coefficient)。

测量散射参数需要使用网络分析仪(Network Analyzer)。

-反射系数：将网络中的一个端口短路，通过网络分析仪测量另一个端口的反射系数。

-传输系数：将网络中的一个端口短路，通过网络分析仪测量另一个端口的传输系数。

测量时需要注意选择合适的测试频率范围，以保证测量精度。

3.测量稳定参数：稳定参数主要用于分析网络的稳定性和输入输出匹配情况。

主要包括输入射频功率范围(Input RF Power Range)、输出射频功率范围(Output RF Power Range)和电源抑制(RF Power Suppression)等参数。

-输入射频功率范围：通过逐渐增大输入功率，观察网络的输出功率是否随之增加，当输出功率不再增加时，即达到输入射频功率的最大范围。

-输出射频功率范围：通过逐渐增大输出功率，观察输出功率是否随之增加，当输出功率不再增加时，即达到输出射频功率的最大范围。

-电源抑制：通过观察输入功率和输出功率之间的关系，确定电源抑制的程度。

测量时需要注意选择合适的功率测量装置和保护电路，以保证测量的准确性和安全性。

数据处理方法：在进行二端口网络参数测定后，需要对测得的数据进行处理和分析。

线性无源二端口网络的研究

姓名班级：学号:成绩：教师签字：自主设计实验线性无源二端口网络的研究一、实验目的（1）学习测试二端口网络参数的方法（2）通过实验来研究二端口网络的特性及其等值电路二、实验原理（1）二端口网络是电路技术中广泛使用的一种电路形式。

就二端口网络的外部性能来说，重要的问题是要找出它的两个端口（通常也就是称为输入端和输出端）处的电压和电流之间的相互关系，这种相互关系可以由网络本身结构所决定的一些参数来表示。

不管网络如何复杂，总可以通过实验的方法来得到这些参数，从而可以很方便的来比较不同的二端口网络在传递电能和信号方面的性能，以便评价它们的质量。

（2）由图1分析可知二端口网络的基本方程是： U 1=AU 2-BI 2I 1=CU 2-DI 2式中A 、B 、C 、D 称为二端口网络的T 参数。

其数值的大小决定于网络本身的元件及结构。

这些参数可以表征网络的全部特性。

它们的物理概念可分别用以下的式子来说明：输出端开路：A= C=输出端短路：B=D=可见A 是两个电压比值，是一个无量纲的量，B 是短路转移阻抗；C 是开路转移导纳，D 是两个电流的比值，也是无量纲的。

A 、B 、C 、D 四个参数中也只有三个是独立的，因为这个参数间具有如下关系：A ·D-B ·C=102'20'10'=IU U 02'20'10'=I U I 02'2'1'=-U I U S S02'2'1'=-U I I S S2’2图1如果是对称的二端口网络，则有A=D（3）由上述二端口网络的基本方程组可以看出，如果在输入端1-1'接以电源，而输出端2-2'处于开路和短路两种状态时，分别测出、、、、及则就可得出上述四个参数。

但这种方法实验测试时需要在网络两端，即输入端和输出端同时进行测量电压和电流，这在某些实际情况下是不方便的。

实验九二端口网络参数的测定

４. 实验内容及要求
４.１以下二端口网络参数的测量是建立在如图 2所示的基础上。所用电源为直流电源。
图2
4.2 无源线性二端口网络实验线路：
1. 选择挂箱DG05 2. 绘制电路图。并标出两个端口的电压电流方向。如图3所示。
图3
4.3 按实验电路，进行Z参数的测量和计算。
4.2.1 将输出开路（I2=0），在输入端加一直流电源U=10V，测量输入端口的电压U1和电流I1，输出端口的电压U2，则Z11=U1/I1，Z21=U2/I1；
6. 思考题
1）如何判断所设计的两端口网络是否互易或对称？ 2）网络参数（Z、H）是否与外加电压电流有关？为什么？
等值电路的电压和电流间的相互关系与原网络对应端
口的电压电流间的关系完全相同，这就是所谓“黑盒
理论”的基本内容。这一理论具有很大的实用价值。
因为对任何一个线性系统，我们所关心的往往只是输入端口与输出端口的特性，而对系统内部的复杂结构不需要研究。
复杂二端口网络的端口特性往往很难用计算分
析的方法求取其等效电路。因此，实用上一般都是
4.2.2 输入开路（I1=0），在输出端加一直流电源U=10V ，测量输出端口的电压U2和电流I2，输入端口的电压U1，则Z22=U2/I2，Z12=U1/I2。将以上测量数据填入表1。
表1 二端口网络的Z参数的测量输出开路（I2=0） U1／V 计算值测量值 Z11=U1/I1= Z21=U2/I1= 写出Z参数方程 Ω， Ω Z22=U2/I2= Z12=U1/I2= Ω， Ω I1/mA 输入开路（I1=0） I2/mA
1任何一个无源二端口网络如果我们仅对它的两对端口的外部特性感兴趣而对它的内部结构不要求了解时那么不管二端口网络多么复杂总可以找到一个极其简单的等值双端口电路来替代元网络而该等值电路的电压和电流间的相互关系与原网络对应端口的电压电流间的关系完全相同这就是所谓黑盒理论的基本内容

二端口网络参数的测量(精)

无源线性双口网络（又称四端网络）的传输方程为
U1=AU2+BI2 I1=CU2+DI2
四、实验内容和步骤
１．按同时测量法分别测定两个双口网络的传输参数A1、 B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2，记入下表中并列出它们的传输方程。
１．按同时测量法分别测定两个双口网络的传输参数A1、 B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2，记入下表中并列出它们的传输方程。
（2）将两个双口网络级联后，用两端口分别测量法测量级联后等效双口网络的传输参数A、B、C、D计入下表，并分析等效双口网络传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系。
五．实验注意事项
（1）用电流插头插座测量电流时，要注意判别电路表的极性及选取适合的量程（根据所给的电路参数，估算电流表量程）。
（2）两个双口网络级联时，应将一个双口网络I的输出端与另一双口网络II的输入端连接。来自二端口网络参数的测量
一、实验目的
1．加深理解二端口网络的基本理论。 2．掌握直流二端口网络传输参数的测量方法。
二、实验仪器和设备
1．可调直流稳压电源 2．数字直流电压表 3．数字直流毫安表 4．双口网络实验电路板
二、实验仪器和设备
三．实验原理
对于任何一个线性网络，我们所关心的往往只是输入端口电压与输出端口电压和电流间的相互关系，通过实验测定方法求取一个极其简单的等值二端口双口电路来替代原网络，此即为“黑盒理论”的基本内容。

二端口网络参数的测定

A12=
U1 I2
U2=0
CH1
+
图4 U1
-
无源线性二端口网络
CH2
I2
R=1Ω
当2-2’端口短路时，由A参数方程可以得到：
I1 A22= I2
U2=0
图5
I1
+
R1=1kΩ -
CH1
无源线性二端口网络
CH2
I2
R2=1Ω
注意：测A22的电路需要加小变压器，将函数发生器的接地输出变为浮地输出，同时按下示波器二通道的反向键（长按“ADD”键）
三、验证A参数方程：
测量出A参数后，写出A参数方程：
U=A11U2+A12I2 I=A21U2+A22I2
请同学们自行画出测量电路，分别测量U1、I1、U2、I2的值，带入方程的两边，验证等式是否成立。
四、实验内容
1、测量A参数 2、验证A参数方程
五、注意事项：
网络的电压、电流均为向量，不仅有大小，而且有相位角，测量时，可选定U1为参考向量，即设ΦU1=0
CH2 +
U2 -
当2-2’端口开路时，由A参数方程可以得到:
A21=
I1 U2
I2=0
I1
+
+
图3
R=1kΩ
无源线性二端口网络
U2
-
-
注意：测A21的电路需要加小变压器，将函数发生器的接地输出变为浮地输出，同时按下示波器二通道的反向键（长按“ADD”键）
当2-2’端口短路时，由A参数方程可以得到:
I1
A21= U2 I2=0
I1
A22=
I2
U2=0

实验一双口网络测试

实验一双口网络测试1.实验目的（1）学习测定无源线性二端口网络的参数。

（2）了解二端口网络特性及等值电路。

2.预习要求及实验说明（1）无源线性二端口网络（如图2-30所示）可以用网络参数来表征它的特征，这些参数只决定于二端口网络内部的元件和结构，而与输入（激励）无关。

网络参数确定后，两个端口处的电压、电流关系即网络的特征方程就唯一的确定了。

112′21U 2U图2-30 无源线性二端口网络（2）若将二端口网络的输出电压（2U ）和电流（-2I ）作为自变量，输入端电压1U 和电流1I 作因变量，则有方程： =1U -+(12211A U A )2I （2-14） =1I -+(22221A U A )2I （2-15）式（2-14）、（2-15）中，A 11、A 12、A 21、A 22称为传输参数，分别表示为：=11A 0221=I U U A 11是输出端开路时两个电压的比值，是一个无量纲的量。

=21A 0221=I U I A 21是输出端开路时开路转移导纳。

=12A 0221=-U IU A 12是输出端短路时短路转移阻抗。

=22A 0221=-U I I A 22是输出端短路时两个电流的比值，是一个无量纲的量。

当二端网络为互易网络时，有11A -22A 12A 121=A因此，四个参数中只有三个是独立的。

如果是对称的二端口网络，则有11A 22A =（3）无源线性二端口网络的外特性可以用三个阻抗（或导纳）元件组成的T 型等效电路来代替（如图2-31所示）112′2图2-31 T 型等效电路若已知网络的A 参数，则阻抗r 1、r 2、r 3分别为：211111A A r -=212221A A r -= 2131A r = 3.实验仪器设备电路实验箱、数字万用表。

4.实验内容与步骤（1）按图2-32接线。

令U 1=10V 将端口2-2’处开路，测量20U 、10I 。

将2-2’处短路，测量s I 1 、sI 2 。

实验十二双口网络实验测试

实验十二双口网络实验测试一．实验目的1.加深理解双口网络的基本理论。

2.掌握直流双口网络传输参数的测试技术。

二．实验基本知识1.任何一个复杂的无源线性双口网络，如果我们仅对它的两对端口的外部特性感兴趣，而对它的内部结构不要求了解时，那么，不管双口网络多么复杂，总可以找到一个极其简单的等值双口电路来代替原网络，而该等值电路二对端口的电压和电流间的互相关系与原网络对应端口的电压和电流间的关系完全相同，这就是所谓“黑盒理论”的基本内容。

这一理论具有很大实用价值，因为对于任何一个线性系统，我们所关心的往往只是输入端口与输出端口的特性，而对系统内部的复杂结构不需要研究。

复杂双口网络的端口特性，往往很难用计算分析的方法求取其等值电路。

因此，实用上一般都是用实验测试的方法来解决，所以学会双口网络的参数的测试方法具有很大实际意义。

2.一个双口网络两对端口的电压和电流四个变量之间的关系可用多种形式的参数方程来表示，这决定于采用哪两个变量做自变量哪两个变量做因变量。

本实验中采用输出端口的电压和电流做正变量，输入端口的电压和电流做因变量，这样写出的方程称双口网络的传输方程（因为在研究输入口和输出口信号传输关系时最为直观方便而得名），自变量的系数称传输参数。

在图12—1所示无源线性双口网络可列出基本方程U 1=AU 2+BI 2 I 1=CU 2+DI 2其中：A 、B 、C 、D 为双口网络的传输参数，其值完全决定于网络的拓扑结构及各支路参数值，这四个参数表征了双口网络的基本特征。

它们的意义是A=OOU U 21|I 2=0 是两个电压的比值，是一个无量纲的量。

B=SSI U 21|U 2=0 称为短路转移阻抗。

C=OOU I 21|I 2=0 称为短路转移导纳。

D=SSI I 21|U 2=0 是两个比值转换，也是无量纲的量。

四个参数中，只有三个是独立的，四个参数间具有如下关系：AD —BC=1如果双口网络两端口内部是对称电路结构，则有A=D图 12-1其中：U 2o 为输出端口（I2=0）时的电压，U 10和I 10为输出端口开路时输入端口的电压和电流，I 2为输出端口短路（U 2=0）时的电流，U IS 和I IS 为输入端口的电压和电流。

实验六双口网络测试

若要测量一条远距离输电线构成的双口网络，采用同时测量法就很不方便，这时可采用分别测量法。即先在输入端口加电压，而将输出端口开路和短路，在输入端口测量电压和电流，有：
T1
T2
U&1 = AU& 2 + B(−I&2 ) I&1 = CU& 2 + D(−I&2 )
Z10
=
U&10 I&10
I&2 =0
Y11U&1 Y21U&1
+ Y12U& 2 + Y22U& 2
T参数
UI&&11
= AU& 2 + B(−I&2 ) = CU& 2 + D(−I&2 )
Z参数 H参数
UU&&12
= =
Z11I&1 + Z12 I&2 Z 21I&1 + Z 22 I&2
UI&&21
网
络 II
输出端短路 U21s（V）（mI2A1s ）
I22s （mA）
U22=0
计算值
A2
B2
C2
D2
3、将两个双口网络级联
T1
T2
T1
=
A1 C1
B1
D1

T2
=
A2 C2
B2
D2

双口网络的级联后所得的复合双口网络的传输参数为
T
= T1T2
=
A1 A2 C1 A2
实验六双口网络测试
一、实验目的 1．加深理解双口网络的基本理论。 2．掌握直流双口网络传输参数的测量（T参数）的测量方法。 3．加深对等效电路概念的理解。 4．学习二端口网络的连接（级联）。

线性无源二口网络测试

线性无源二口网络测试一、实验目的1、掌握二端口网络传输参数的测量技术，加深对二端口网络基本理论的理解。

2、研究纯电阻二端口网络的T形等效电路。

二、实验内容1、测量T参数及输入电阻。

（1）创建一个T形网络测试电路，测定传输参数（T参数），填入表25-1中。

（2）创建一个∏形网络测试电路，测定传输参数（T参数），填入表25-1中。

（3）把上述的T形网络和∏形网络级联起来，再测定传输参数（T参数），填入表25-1中。

表25-2 传输参数及等效电路参数的计算 0212==I U U A ，0212=-=U I U B ，0212==I U IC ，0212=-=U I I D ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡D C B A D C B A D C B A 22221111(4)在T 形网络测试电路的U 2端接负载电阻。

测定二端口网络在有负载情况下的输入电阻，并验证在此有负载情况下的传输参数（T 参数）方程。

数据填入表25-3中。

表25-3 T形网络的输入阻抗2、验证二端口网络的T形等效电路。

（1）把内容1（3）中的传输参数（T参数）测得后，计算出T形等效电路的参数Z1、Z2和Z3，用电阻重新组成T形等效电路。

（2）测量组成T形等效电路的传输参数（T参数），填入表25-4中。

（3）同内容1（4），测量有负载的输入阻抗。

212==I U U A ，0212=-=U I U B ，0212==I U I C ，0212=-=U I I D ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡D C B A D C B A D C B A 22221111。

实验九双口网络参数的测定

实验九双口网络参数的测定一、实验目的1. 加深理解双口网络的基本理论。

2. 掌握直流双口网络传输参数和混合参数的测量方法。

3. 验证互易双口的互易条件和对称互易双口的对称条件。

二、原理说明1. 双口网络的基本理论根据需要将其拆分为两个单口网络和一个双口网络。

对双口网络来说它的每一个口端都只有一个电流变量和一个电压变量。

在电路参数未知的情况下，我们可以通过实验测定方法，求取一个极其简单的等值双口电路来替代原双口网络，此即“墨盒理论”的基本内容。

2.双口网络参数方程9-1所示的无源双口网络，四个电压电流变量之间的关系，可以用多种形式的参数方程来表示。

本实验只研究传输参数方程和混合参数方程。

①传输(T)参数方程以输出口变量U2、I2为自变量，输入口变量U1、I1为应变量，采用关联参考方向，可以列出传输型参数方程：U1＝AU2-BI2I1＝CU2-DI2式中A、B、C、D为双口网络的T参数。

②混合(H)参数方程以入口电流I1和出口电压U2为自变量，入口电压U1和出口电流I2为应变量的混合型参数方程为：U1=H11I1+H12U2I2=H21I1+H22U2式中H11、H12、H21和H22为双口网络的H参数。

3.双口网络参数的测试(1)同时测量法传输方程中四个T 参数0I 221==U U A 0 U I 221==U B 0I I 221==U C 0 U I I 221==D 故可在输出端(I 2=0)或短路(U 2=0)的情况下，在输入口加上电压，在两个端口同时测量其电压、电流值，即可求出四个T 参数，这种方法称之为同时测量法。

(2)混合测量法混合型参数方程中的四个H 参数0 U I U H 21111==0I U U H 12112== 0 U I I H 21221==I U I H 12222==因此四个H 参数可以先在输入口加上电压，将输出端短路(U 2=0)，测出U 1、I 1和I 2；再在输出口加电压，将输入端开路(I 1=0)，测出U 2、I 2和U 1，再计算得出，这种方法称之为混合测量法。

双口网络参数测量

二、双口网络参数测量一、基本要求1 了解互易双口网络阻抗参数和散射参数测量的三点法原理2 掌握用测量线和参数的测量方法，了解参数间等效关系二、实验原理1 互易双口网络参数的三点法测量原理由微波网络理论可知，双口元件可以等效为双口网络,对于线性双口网络有下列关係成立：( 2-1)互易双口网络参数可用 2×2 复矩阵表征，互易条件约束一个复矩阵参数。

因此互易双口网络有三个独立复参数，三次独立测量，可以决定四个网络参数。

用 111i u Z =，，互易条件，代入上式( 2-2)原理是：在双口网络的输出端分别接三个不同已知负载，形成三个单口网络，再分别测出三个不同的输入端阻抗或反射系数，利用复矩阵变换关系，确定互易双口网络全部参数。

短路解方程组开路负载选择三个已知阻抗，短路开路∞和匹配负载1=L Z 解方程组可决定四个阻抗参数。

可见三点法并不是唯一的方法[]Z []S []Z []S 22212122121111i Z i Z u i Z i Z u +=+=1221Z Z =22i u Z L -=1221Z Z=L Z Z ZZ Z +-=222211110=l Z 12221211112221211+-==-=Z ZZ Z Z Z Z ZZ Z Lm LO LS LsLm Ls Lo Lm Lo LsLm LmLo LoZ Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z ---=--==))((2122211=L Z结论：双口网络Z 参数测量转化为，在输出端分别接三种已知负载，测出三种状态下的阻抗，解方程求解。

即双口网络Z 参数测量转化为单口负载阻抗的测量。

2 互易双口网络S 参数的测量原理同上，在待测网络输出端依次接入短路、开路、匹配负载，并在输入端依次测量、、S 参数测量方法与阻抗的测量方法相同。

计算参数是反射系数如网络互易对称，则 22112112,S S S S == 只要进行两次独立测量即可三、实验方法1 开启固态振荡器，进行探针调谐，使系统正常工作2 测量线接短路板，测、。

实验四：双口网络测试报告

实验四：双口网络测试报告警告：本实验报告是居于模拟万用电表MF47测量所得的数据进行处理得到的。

可以模仿，切勿抄袭！实验四双口网络测试一、实验目的1. 加深理解双口网络的基本理论。

2. 掌握直流双口网络熟传输数据的测量技术。

二、原理说明对于任何一个线性网络；我们所关心的往往只是输入端口和输出端口电压和电流间的，互关系，通过实验测定力方法求取一个极其简单的等值双口电路来代替原网络，此即为“黑盒理论”的基本内容。

1.一个双口网络两端口的电压和电流四个变量之间的关系，可以用多种形式的参数方程来表示。

本实验采用输出口的电压2U 和电流2I 作为自变量，以输入口的电压1U 和电流2I 作为应变量，所得的方程称为双口网络的传输方程。

如图4-1所示的无源线性双口网络（又称为四端网络）的传输方程为221BI AU U += 221DI CU I +=式中的Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ为双口网络的传输参数，其值完全决定于网络的拓扑结构及各支路元件的参数值，这四个参数表征了该双口网络的基本特性，它们的含义是：2010U U A =（令02=I ，即输出口开路时） SSI U B 21=（令02=U ，即输出口短路时） 2010U I C =（令02=I ，即输出口开路时） SSI I D 21=（令02=U ，即输出口短路时）由上可知，只要在网络的输入口加上电压，在两个端口同时测量其电压和电流，即可求出Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个参数，此即为双端口同时测量法。

２.若要测量一条远距离输电线构成的双口网络，采用同时测量发就很不方便，这时可采用分别测量法，即先在输入口加电压，而将输出口开路和短路，在输入口测量电压和电流，由传输方程可得。

C AI U R ==101010 （令02=I ，即输出口开路时） DBI U R S S S ==111 （令02=U ，即输出口短路时）然后在输出口加电压测量，而将输出口开路和短路，由此可得CDI U R ==202020 （令01=I ，即输入口开路时） ABI U R S S S ==222 （令01=U ，即输入口短路时） 10R 、S R 1、20R 、S R 2分别表示一个端口开路和短路时另一端口的等效输入电阻，这四个参数中有三个是独立的⎪⎪⎭⎫⎝⎛==D A R R R R S S 212010Θ即1=-BC AD 至此，可求出四个传输参数、()S R R R A 22010-=AR B S 2=10R A C =CR D 20=３.双口网络级联后的等效双口网络的传输参数亦可采用前述的方法之一求得，从理论上推得两双口网络级联后的传输参数与每一个参加级联的双口网络的传输参数之间有如下的关系。

电路实验教程1. 6双口参数

1.6 实验六双口网络特性的研究1.6.1实验目的（1）学习测定双口网络的参数。

（2）理解双口网络的输入阻抗、输出阻抗和特性阻抗。

（3）深刻理解“等效电路”的概念。

1.6.2实验原理（1）对于线性无源双口网络，可用网络参数来表征它的端口特性。

这些参数值决定于双口网络内部的结构和元件参数，而与输入（激励）无关。

网络参数确定以后，两个端口的电压与电流之间的关系即网络的特性方程就唯一地确定了。

网络参数可根据网络的结构和元件参数来计算，也可以由实验测定出来，见图1.6-1。

如果以双口网络两个端口的电流作为自变量，两个端口的电压作为因变量，其特性方程为Ù1=Z11Ì1+Z12Ì2Ù2=Z21Ì1+Z22Ì2式中Z11、Z12、Z21和Z22称为双口网络Z的参数，又称为开路阻抗参数。

由方程可以看出令Ì2为零，即2—2/端口开路而在1—1/端口加电压，可以得到Z11和Z21 。

反之令Ì1为零，即1—1/端口开路而在1—1/端口加电压可以得到Z12和Z22。

如果将2—2/端口的电压和电流作为自变量，将1—1/端口的电压和电流作为因变量，则特性方程为Ù1=A11Ù2+A12(－Ì2)Ì1=A21Ù2+A22(－Ì2)式中A11、A12、A21和A22称双口网络的A参数，又称为传输参数。

由方程可以看出令Ì2为零，即2—2/端口开路而在1—1/端口加电压，可以得到A11和A21 。

反之令Ù2为零，即2—2/端口短路而在1—1/端口加电流可以得到A12和A22。

双口网络有6组参数，除了上述两组以外，Y参数和H参数也是常用的。

(2)见图1.6-2，在双口网络的1—1/端口加电源，其电动势为ÙS内阻抗为Z S, 在2—2/端口接负载Z L .这时双口网络的输入阻抗为22211211A Z A A Z A Z L L i ++=输出阻抗为22211221A Z A A Z A Z S S o ++=(3) 对于一个双口网络，可以找到两个适当的值Z C1和Z C2,使得在Z S =Z C1 ， Z L =Z C@时恰好 Z i =Z S ， Z O =Z L . Z C1和Z C2称为双口网络的特性阻抗。

无源二端网络参数测定

无源二端网络参数测定一、实验目的1.学会用三表法测定无源二端网络参数的测定2.掌握判定阻抗性质的方法3.学会使用单相功率表和单相自耦调压器的方法二、实验原理与说明 1.无源二端网络参数的测定正弦交流电路中无源二端网络的等效参数R 、L 、C 值，可以用交流电压表、交流电流表、单相功率表分别测出网络的电压、电流和所消耗的有功功率之后，通过计算得出，这种方法称为“三表法”，原理如下图8-1。

SU 图8-1三表法测量参数用“三表法”涉及的关系式如下：阻抗 I U Z = 功率因数 UI P cos =ϕ等效串联电阻 ϕ=cos Z R 等效串联电抗 ϕ=sin Z R等效电感 ωϕ=ω=sin Z X L L 等效电容 ϕω==sin Z 1X 1C C 2.判断阻抗性质的方法：（1）用功率因数表直接读出阻抗角ϕ的正负和功率因素的大小（2）用示波器观察电流与电压的波形，利用两者的相位关系加以判断（3）在被测对象两端并联一个试验电容，保持网络端电压不变，若此时电流表的读数增加，则被测的X 为容抗，反之为感抗。

其中电容值应当满足Z )sin 2(C ωϕ< 三、实验内容1.无源二端网络参数的测定按图8-1接线。

在下述五种元件的情况下，分别测量电流、电压和功率，记录于表一中，并用3F μ的电容判断元件的性质：（1）元件A ：空心线圈（2）元件B ：空心线圈与15F μ的电容器串联（3）元件C ：30W 镇流器与15F μ的电容器串联（4）元件D ：30W 镇流器与4F μ的电容器串联（5）元件E ：30W 镇流器 2直流电阻的测量用数字欧姆表测量空心线圈和镇流器的直流电阻，记录于表一中。

四、实验设备五、注意事项1.接通电源前，应将滑动端调到零，每做完一次实验，必须将调压器调回到零，然后再断电2.单相功率表的接线应注意电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联，还应注意“*”的正确接线以及电压线圈和电流线圈的量程选择3.本实验的电压较高，必须严格遵守安全操作，身体不要接触带电的部分六、实验报告1.完成表一中的计算2.用相量图分析为什么并联电容可以判断无源二端网络的性质，以及对电容值的要求3.作各元件的阻抗三角形4.为什么空心线圈等效电阻与直流电阻差不多，而铁心线圈的等效电阻与直流电阻相差很多。

无源二端网络参数测量(综合实验)(精)

2 LC U U R U r I (R r)
无源二端网络为感性的电路参数
f0
1
r L
U U 1 R R I U C 2f 0 C
2 f 0 2 C
1
图8.5 谐振法测量电路
三、实验内容

1、自拟两种方案判别实验室提供的无源二端网络性质，画出具体实验线路，记录有关实验数据。

图 8.3
相量图
图8.4为直流、交流法测感性无源二端网络参数的电路。
二端网络为感性时的电路参数：
U1 r I1 U2 2 r 2 I Z r2 2 2 2
图 8.4 无源二端测量电路2ຫໍສະໝຸດ L（3）谐振法
当无源二端网络为感性时，谐振法测量电路见图 8.5所示。R为标准电阻， C为标准电容，改变电源频率，若电路发生谐振，有

2、测定无源二端网络的电路参数。要求自拟两种以上的方法，画出测试电路，拟定记录表格，记录各实验数据（注意不同方法对仪表的要求）。
3、用无源二端网络与一器件构成移相电路，使输出电压与输入电压的相位差为450。自拟实验线路，并用示波器观察输出、输入波形。

四、实验仪器与器材

通用电学实验台示波器毫伏表万用表电压表电流表电阻、电容、电感
实验八

无源二端网络参数测量（综合实验）
实验目的

1、掌握交流参数的多种测量方法； 2、进一步学习自拟实验方案，加强实验技能的培养。

二、实验原理

1、无源二端网络，若选择端口电压与电流参考方向如图 8.1所示，电压相量和电流相量之间的关系为
U I Z 或I YU