二端口网络解析PPT课件

②二端口网络中的元件均为线性无源非时变元件；
③7.分析方法
④ 在分析中一般使用拉氏变换或相量法进行。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。
16.2 二端口的方程和参数
在以下研究的二端口网络参数中，均 采用以下参考方向：
1. Y 参数及方程
I1 ( s )
I2(s)
滤波器
R
C
C
n:1
三极管
变压器
1. 端口
i1
+
u1 i1
N
端口由一对端钮构成，且 满足如下端口条件：从一 个端钮流入的电流等于从 另一个端钮流出的电流。
2. 二端口
当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称
此电路为二端口网络。
+ i1
u1 i1
N
i2 +
i2 u2
3. N端网络与N端口网络
如果一个网络有N个端子向外接出称此电路为 N端网络。
i1
i 3
R
4 i2
i'
1
i1
i
i1
1
i1
1’ i1
N
i2
2
i' 2
i2
i
i2
i2 2’
3’
4’
1-1’ 2-2’是二端口 3-3’ 4-4’不是二端口，是四端网络
4. 研究二端口网络的意义
①两端口的分析方法易推广应用于n端口网络；
②大网络可以分割成许多子网络（两端口）进行分析；
③仅研究端口特性时，可以用二端口网络的电路模型 进行研究。
正向转移导纳
NN
I
2I
(s
2
()
s
)
+
U 2(s)
I 1 (Is1 () s )
+
U 1(s)
I 2 ( Is2)( s )
NN
++
U
U 2
2(
(ss
))
Y12
I1(s) U 2(s)
U 1 ( s ) 0
Y22
I2(s) U 2(s)
U 1 ( s ) 0
反向转移导纳 输出导纳
Y → 短路导纳参数
U1(s)0
Y21
I2(s) U1(s)
U2 (s)0
当 U 1 ( s ) U 2 ( s ) 时 ,I 1 ( s ) I 2 ( s )
Y12 Y21
注意互易二端口四个参数中只有三个是独立的。
④对称二端口
对称二端口 除 Y 12 Y 2外 1, 还满 Y 11 Y 2足 ,2
注意 对称二端口只有两个参数是独立的。
① Y参数方程
+
+
U 1(s)
N
U 2(s)
采用相量形式(正弦稳态)。将两个端口各施加一 电压源，则端口电流可视为电压源单独作用时产生 的电流之和。
即：II12((ss))YY1211U U11((ss))YY1222U U22((ss)) Y 参数方程
写成矩阵形式为：
Y 参数矩阵
II12((ss))Y Y1211
如果一个网络有2N个端子向外接出，这2N个 端子又成对出现，即端口处的输入电流等于输出 电流时，该网络可以视为一个N端口网络。
注意 ①二端口网络与四端网络的关系
+ i1
i2 +
u1 i1
N
i2 u2 二端口
i2
i1
N
i3 四端网络
i4
② 二端口的两个端口间若有外部连接，则会破坏 原二端口的端口条件。
例1
解
求图示两端口的Y 参数。
I 1 ( s I) 1I(1s( )s ) Yb YYb b I 2 ( sI)2 I(2s ()s )
++
UU11((sUs)) 1( s0)
Ya YYa a Yc YYc c
++
UU2U(2s2()(ss)) 0
Y11U I11((ss)) U2(s)0YaYb
5. 所研究的问题
①怎样通过定义及电路的计算方法求二端口网络的 各种参数矩阵
②研究复杂网络中二端口网络的参数矩阵对复杂网 络分析的作用，通过模块化的思想将复杂网络等 效成为简单的单口网络及二端口网络的组合，得 出网络的解
6.研究对象的特性
①二端口网络中不含独立源及附加电源，也就是说 动态元件的初始状态为零；
I 2 ( s ) g U 1 ( s ) U 2 ( s ) s L U 1 ( s ) ( g s 1 L ) U 1 ( s ) s 1 L U 2 ( s )
[Y
]
1 RΒιβλιοθήκη 1 sLg1 sL
1 sL
1
sL
g 0
Y1 2
Y21
1 sL
③互易二端口(满足互易定理)
Y12
I1(s) U2(s)
Y12U1(s) Y22U2(s)
[Y
]
Y11 Y21
Y12
Y22
说明 Y参数值由内部元件参数及连接关系决定。
② Y参数的物理意义及计算和测定
Y11
I1(s) U 1(s)
U 2 ( s ) 0 输入导纳
Y 21
I 2 (s) U 1(s)
U 2 (s)0
I
1I
(
1
s
()
s
)
++
U 11( (s )s )
得到Z 参数方程。其中 =Y11Y22 –Y12Y21
Y21
I2(s) U1(s)
U2(s)0
Yb
Y12
I1(s) U2 (s)
U1 (s)0
Yb
Y22
I2(s) U2 (s)
U2 (s)0
Yb Yc
例2 求两端口的Y参数。 I 1 ( s )
sL
I2(s)
解 直接列方程求解 +
U 1(s)
R
gU 1(s)
+
U 2(s)
I 1 ( s ) U 1 R ( s ) U 1 ( s ) s L U 2 ( s ) ( R 1 s 1 L ) U 1 ( s ) s 1 L U 2 ( s )
即：U U12((ss))ZZ1211II11((ss))ZZ1222II22((ss))
Z 参数方程
也可由Y 参数方程I1(s)Y11U1(s)Y12U2(s) I2(s)Y21U1(s)Y22U2(s)
解得：
U1(s)Y 22I1(s) Y12I2(s)Z11I1(s)Z12I2(s) U2(s) Y21I1(s)Y 11I2(s)Z21I1(s)Z22I2(s)
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一般为对称二端口。结构不 对称的二端口，其电气特性可能是对称的，这样 的二端口也是对称二端口。
2. Z 参数和方程
I1 ( s )
I2(s)
① Z 参数方程
I1 ( s )
+
U
1
(s
)
N
+ I2(s)
U 2(s)
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。
第16章 二端口网络
重点
1.二端口网络的有关基本概念 2.熟练计算二端口网络的参数矩阵
3.了解分析网络参数已知的二端口网络 组成的复杂电路的分析方法
难点
1.二端口网络参数矩阵的变换 2.掌握复杂网络的分析
16.1 概述
在工程实际中，研究信号及能量的传输和
信号变换时，经常碰到如下两端口电路。
放大器
反馈网络 放大器