(播放版)第16章二端口网络2 (1)解析PPT课件
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新编第16章b二端口网络精选文档PPT课件
2
+• U
2
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I
2
•
U
+ 2
•
I2
+
•
U2
BACK NEXT
R4
例.
R1
R2
R3
R1
R2
R3
R4
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Rf
例
•
Ia
R1
•
Ia
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Ia
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•
Ia
Rf
1
y'
R1
0
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R1 R 2
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Rf
1
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1 Rf
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Rf
•
Ia
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1
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1
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R1 R 2
R f R f
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Y y' y" RRf1RfR1
R1Rf
1 Rf
R2Rf
R2Rf
•
I1(
1
1
•
)U1
1
•
U2
R1 Rf
Rf
•
I•2U1 1U •1(11)U •2
R1 Rf
R2 Rf
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•
I1
+
•
U1
•'
I1
+
•'
U1
• ''
二端口网络课件
2. Y 参数表达旳等效电路(宜选用形等效电路）
I1
I2
Y11 Y21
Y12 Y22
U1 U 2
••
II11
++
••
UU11
－－YY1122 YY111＋＋YY1122
I2
••
II22
YY222++YY1122
++
••
UU22
(Y21 Y12 )U1
假如网络是互易旳，上图变为型等效电路。
串联后复合二端口Z 参数矩阵等于原二端口Z 参数矩 阵相加。可推广到 n 端口串联。
16-6 回转器和负阻抗转换器
1. 回转器
回转器是一种线性非互易旳多端元件，能够用晶体管电路
或运算放大器来实现。理想回转器是不储能、不耗能旳无源
线性两端口元件。
i1 理想回转器旳基本特征 +
uu12
ri2 ri1
第16章 二端口网络
工程实际中，研究信号及能量旳传播和信号变换时，经 常遇到如下两端口电路。
n:1 R
C
C
变压器
传播线
滤波器
（1）线性一端口网络旳外部性能用戴维南或诺顿等效电路替 代去分析；
（2）线性二端口网络旳端口处旳i, u 间旳关系可经过某些只 取决于构成二端口本身旳元件及连接方式旳参数表达。
us
u2
uc
N
4(t) V
uc
运算电路模型： I1(s)
12 V
s
N
uc (t ) 4 3e0.231t V (t 0)
I2(s)
1s U2(s) 1s V
12 s 3U2 (s) 13I2 (s)
电路课件 电路16 二端口网络
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。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 18
16-2 二端口的方程和参数
二端口一般参数、传输参数、T参数或A参数 -1
• 由3个阻抗(或导纳)组成二端口只有两种形式，即T形、
Π型电路(图16-8a、b)。
2019/9/19
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
第十六章 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。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 13
把1-1’短路，2-2’外施电压 则可得： Y12＝-Yb Y22＝Yb+Yc
2019/9/19
第十六章 二端口网络 10
对称的二端口 16-2 二端口的方程和参数
由 性该R、例L可(M见)、，CY元12＝件Y构21成。任根何据无互源易二定端理口不，难Y证12＝明Y，21线总 成立。对任何一个无源线性二端口，只要3个独立参 数足以表征性能。
Y11表示2-2’短路时，1-1’处输入导纳或驱动点导纳； Y21 表 示 2-2’ 短 路 时 ， 2-2’ 与 1-1’ 间 转 移 导 纳 ， 因 Y21 是 与 的比值，表示一个端口电流与另一个端口电压间关 系。
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。
2019/9/19
第十六章 二端口网络 18
16-2 二端口的方程和参数
二端口一般参数、传输参数、T参数或A参数 -1
• 由3个阻抗(或导纳)组成二端口只有两种形式，即T形、
Π型电路(图16-8a、b)。
2019/9/19
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
第十六章 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。
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第十六章 二端口网络 13
把1-1’短路，2-2’外施电压 则可得： Y12＝-Yb Y22＝Yb+Yc
2019/9/19
第十六章 二端口网络 10
对称的二端口 16-2 二端口的方程和参数
由 性该R、例L可(M见)、，CY元12＝件Y构21成。任根何据无互源易二定端理口不，难Y证12＝明Y，21线总 成立。对任何一个无源线性二端口，只要3个独立参 数足以表征性能。
Y11表示2-2’短路时，1-1’处输入导纳或驱动点导纳； Y21 表 示 2-2’ 短 路 时 ， 2-2’ 与 1-1’ 间 转 移 导 纳 ， 因 Y21 是 与 的比值，表示一个端口电流与另一个端口电压间关 系。
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-二端口网络解析精选课件PPT
对一个端口来说，从其一个端子流 1 i 入的电流一定等于从另一个端子流出的
电流，这种具有向外引出一对端子的电
路或网络称为一端口网络或二端网络。
i
1'
二、二端口网络
反馈网络
2021/3/2
制作群
放大器
4
主 页 总目录 章目录 上一页 下一页 退 出
§16-1 二端口网络
二端口的端口条件：
对于所有时间 t ，从端子1流入方 1 i1
§16-2 二端口的方程和参数
例2：求图示二端口的Y参数。
解： Y Y Y a a b U Y Y 1 b b U U Y 1 1 b Y Y Y b b U U c U 2 2 2 I I 1 1 I 2 g U 1 U-+11I1 Y b g U 1 Y b Y c U 2 I 2 1'
解：
方法一
1
Yb
2
Ya
Yc
I1 U 1Y a Y b I2 U1Yb
Y11UI11 U20 Ya Yb Y21UI21 U20 Yb
I2 U 2Y b Y c I1U2Yb
Y22UI22 U10 YbYc
Y12
2021/3/2
UI12
U10
Yb
制作群
ห้องสมุดไป่ตู้1'
2'
1 I1
Yb
I2 2
+
U1 Y a
Yc
-
1'
本章介绍的二端口：由线性电阻、电感(耦合电感)、 电容和线性受控源组成，并规定不含任何独立电源(如 用运算法分析时，其独立初始条件为零)。
2021/3/2
制作群
6
《二端口网络》课件
根据不同的分类标准，二端口网络可以分为不同的类型，如根据端口数可分为 二端口网络和多端口网络，根据网络参数可分为线性网络和非线性网络等。
特性参数
电压传输系数
表示输入电压与输出电压之比，是衡量 二端口网络传输性能的重要参数。
插入衰减系数
表示在二端口网络的输出端与输入端 之间插入一个网络后引起的信号衰减
控制系统
在控制系统中，二端口网 络用于信号传输和信号处 理，如传感器、执行器、 控制器等。
02
二端口网络的基本元件
电阻器
总结词
表示电路中阻碍电流通过的元件
详细描述
电阻器是二端口网络中的基本元件之一，它对电流通过的阻力与电压成正比，具 有恒定的阻值。电阻器在电路中主要用于限制电流和调节电压。
电感器
03
二端口网络的连接与等效
串联与并联
串联
两个或多个二端口网络按照电流 方向串联在一起，总电压等于各 二端口网络的电压之和。
并联
两个或多个二端口网络并联在一 起，总电流等于各二端口网络的 电流之和。
Y-Δ等效变换
Y-Δ等效变换是一种将Y型二端口网络转换为Δ型二端口网络的方法，反之亦然。 通过改变网络端口的连接方式，可以实现电路的简化或变换。
匹配网络中的二端口网络
总结词
匹配网络中的二端口网络用于阻抗匹配，通 过调整网络的元件参数，使不同阻抗的信号 源和负载之间实现有效的能量传输。
详细描述
在匹配网络中，二端口网络通常由电阻、电 容和电感等元件组成，用于实现信号源和负 载之间的阻抗匹配。通过调整网络的元件参 数，可以减小信号传输过程中的能量损失，
信号流图的简化
在实际应用中，由于系统的复杂性和庞大性，信号流图可能会非常复杂和庞大，这 会给分析带来很大的困难。
特性参数
电压传输系数
表示输入电压与输出电压之比，是衡量 二端口网络传输性能的重要参数。
插入衰减系数
表示在二端口网络的输出端与输入端 之间插入一个网络后引起的信号衰减
控制系统
在控制系统中，二端口网 络用于信号传输和信号处 理，如传感器、执行器、 控制器等。
02
二端口网络的基本元件
电阻器
总结词
表示电路中阻碍电流通过的元件
详细描述
电阻器是二端口网络中的基本元件之一，它对电流通过的阻力与电压成正比，具 有恒定的阻值。电阻器在电路中主要用于限制电流和调节电压。
电感器
03
二端口网络的连接与等效
串联与并联
串联
两个或多个二端口网络按照电流 方向串联在一起，总电压等于各 二端口网络的电压之和。
并联
两个或多个二端口网络并联在一 起，总电流等于各二端口网络的 电流之和。
Y-Δ等效变换
Y-Δ等效变换是一种将Y型二端口网络转换为Δ型二端口网络的方法，反之亦然。 通过改变网络端口的连接方式，可以实现电路的简化或变换。
匹配网络中的二端口网络
总结词
匹配网络中的二端口网络用于阻抗匹配，通 过调整网络的元件参数，使不同阻抗的信号 源和负载之间实现有效的能量传输。
详细描述
在匹配网络中，二端口网络通常由电阻、电 容和电感等元件组成，用于实现信号源和负 载之间的阻抗匹配。通过调整网络的元件参 数，可以减小信号传输过程中的能量损失，
信号流图的简化
在实际应用中，由于系统的复杂性和庞大性，信号流图可能会非常复杂和庞大，这 会给分析带来很大的困难。
电路第16章二端口等效电路.ppt
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例 绘出给定的Y参数的任意一种二端口等效电路
解
由矩阵可知：
二端口是互易的。
故可用无源型二端口网络作为等效电路。 No I1 Image Y
b
I ( s ) Y ( s ) Z ( s ) 2 21 11 I ( s )1 Y ( s ) R Z ( s ) Y ( s ) 1 22 12 21
R1 + US (s) – I1 (s) + U1 (s) –
I2 (s)
线性RLCM 受控源 + U2(s) – R2
双端接两端口
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+ US (s) –
I1 ( s) + U1 (s) – I1 ( s) + U1 (s) –
I2 (s )
线性RLCM 受控源 + U2(s) – R2
No Image
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下 页
方法2：采用等效变换的方法。
No No Image Image
Y12 －－ Y12
YbY122
No No Image Image
++
No No Image Image
Y+Y Y＋ Y12 Y22 Y11 Y12 22+Y 11＋ 12 12
No Image Image
No Image
No Image
Z11－Z12
+
No Image
+
No Image
+
No Image
如果网络是互易的，上图变为T型等效电路。
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第十六章演示稿
1端 口 与2端 口 的 转 移 阻 抗 2端 口 的 输 入 阻 抗
由于Z参数是在一个端口开路条件下求得的，故称其为开
路阻抗参数。比较Y, Z参数方程可得：
Z Y 1 或Y Z 1
即：
Z11
Z
21
Z12 Z 22
1 Y
Y22 Y21
与外电路联接，称为“对称双口网络”，两个参数足以表
征其电性能。但电气对称的双口网络结构上不一定对称。
二、 已知端口电流 I1 , I2 , 求U 1 ,U 2 (Z参数）
1. 仍可用替代、叠加定理的思路处理
2. 此处用方程变换处理，由Y参数方程：
I1
U 1
I2 Y11
Y21
I1 Y11U 1 Y12U 2 I2 Y21U 1 Y22U 2
Z11
Z
21
Z12 Z 22
I1 I2
Z
I1 I2
上式是二端口的Z参数方程
Z
＝
Z11 Z 21
Z12
Z
22
称为二端口的Z参数矩阵。
其中：Z11
Y22
,
Z 22
Y11
Z 12
1 i1 U–+1
1’
线性 无源
i2 2
+ U –
2
2’
都看作是外施的独立电压源。这样，根据叠加定理，I1和I2
应分别等于各个独立电压源单独作用时产生的电流之和，即
I1 Y11U 1 Y12U 2 I2 Y21U 1 Y22U 2
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.
短路法
I1
I2
.
.+
线性
Y11
=
I.1 U.1
Y21
=
I.2 U1
.
.
输入导纳；
U1 -
U2=0
. 转移导纳； . +
U2=0
U1 -
. I1
RLCM 受控源
线性 RLCM 受控源
. I2
Y12
=
I.1 U2
.
. 转移导纳；
U1=0
.+
. I1
线性
. I2
Y22
=
I.2 U2
U1
. 输入导纳。 -
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。
03.11.2020
13
例2：求图示二 端口的Y 参数。
解：
.
Y11
=
I.1 U1
. U2=0
= 1 = 0.2S (3//6)+3
.
Y21
=
I.2 U1
.=
U2=0
-
1. 3. I1 U1
i1、i2、u1、u2
端口电压电流有六种不同的方程来表示，
即可用六套参数描述二端口网络。
i1 u1 i2 u2
u1 u2
i1
i2
u1 i1 i2 u2
03.11.2020
8
1.Y(导纳)参数及方程
(1) Y参数方程
.
.
I1
I2
.+
线性
+.
U1
RLCM
U2
-
受控源
-
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(叠加原理)。
N1 是否二端口？ ( 是 )
03.11.2020
6
3. 研究二端口网络的意义 ①应用广，其分析方法易推广应用于 n 端口网络； 结束 ②大网络可以分割成许多子网络(二端口)进行分析，
使分析简化；
③当仅研究端口的电压电流特性时，可以用二端口 网络的电路模型进行研究。
4.分析方法 ①分析前提：讨论初始条件为零的线性无源二
U1=0
RLCM 受控源
Y短路导纳参数
03.11.2020
结束
+. U2 -
+. U2 -
+. U2 -
10
例1：求P型电路的Y参数。 1
电路的结构和参数为已知，
可直接按定义分析计算。
.
Y11
=
I.1 U.1
. =Ya+Yb
U2=0
.
1' . I1
1+ .
Y21
=
I.2 U.1
Y12
=
I.1 U.2
互易二端口的四个参数中只有三个是独立的。
03.11.2020
12
(4)对称二端口 除满足 Y12 = Y21 外，
还满足 Y11 = Y22
Yb
1
2 结束
Ya Yc
1'
2'
在例1中，当Ya=Yc=Y 时 有Y11 = Y22 = Y+Yb
注意：对称二端口只有两个参数是独立的。
对称二端口是指两个端口电气特性上对称。
如果组成二端口的元件都是线性的，则称为线性 二端口；依据二个端口是否服从互易定理，分为 可逆的和不可逆的；
03.11.2020
4
使用时，若二个端口互换后不改变其外电
路的工作情况，则为对称二端口。
结束
注意：
二端口网络与四端网络的区别。
i1
i2
+
+
u1
N
u2
- i1
i2 -
i2
i1
N
i3
i4
二端口
.=
U2=0
-
I.2 I2
Yb
. = - Yb
U1=0
= - Yb
U1 1'-
. I1 1
. U1=0
Y22
=
I.2 U2
. U1=0
=Yb+Yc
1'
03.11.2020
Yb Ya Yc
Yb Ya Yc
Yb Ya Yc
2
结束
2' . I2 2
. U2=0
2' . I2 + 2
. U2 - 2'
11
(3)互易二端口(满足互易定理)
第十六章 二端口网络
结束
本章知识结构 二端口网络
二端口的 基本概念
二端口 的等效
端口电压、 电流的计算
二端口的参 数和方程
二端口参数 之间的转换
03.11.2020
二端口的 T形、П形
等效
二端口 的联接
回转器 和负阻 变换器
1
重点
结束
1. 二端口的参数矩阵及其求解方法； 2. 二端口的等效电路和输入输出端口的等效电路； 3.二端口的联接(级联、串联、并联) ； 4.二端口电路方程的列写和求解。
.
Y12
=
I.1 U.2
. U1=0
Y21
=
I.2 U1
. U2=0
..
..
当 U1 = U2 时，I1 = I2
Yb 1
Ya Yc 1'
互易二端口
Y21 = Y12
比如例1中有 Y12 = Y21 = -Yb
对于由线性 R、L (M)、C 元件构成的任何无
源二端口，都具有互易性质。
2 结束 2'
= -0.0667S
03.11.2020
. I1 3 1+ . U1 = 0 3
6 15
.
I2
2
+
结束
.
U2 = 0
1'-
- 2'
为互易对称二端口
.
.
. I1=
-
U2 6+(3//3)
难点
1. 各参数方程之间的转换； 2. 含未知结构二端口的网络分析法； 3. 二端口的等效电路确定； 4. 二端口联接后参数方程的确定。
03.11.2020
2
§16-1 二端口网络
在工程实践中，研究信号及能量的传输、信
结束
号变换时，常遇到一些二端口电路：
R2 R1 - ∞
+ +
放大器
n:1 变压器
03.11.2020
.
.
.
I.1 = Y11 U.1+ Y12U.2
结束
I2 = Y21U1+ Y22U2
写成矩阵形式：
.
.
I.1 I2
=
Y11 Y12 Y21 Y22
U.1 U2
[Y] = Y11 Y12 Y21 Y22
Y 参数 矩阵。
注意：Y 参数值由内 部元件参数及连接关
系决定。
9
(2)Y参数的物理意义及计算和测定.
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。
03.11.2020
7
§16-2 二端口的方程和参数
约定：
i1
①讨论范围是线性 R、L、C、M
与线性受控源，不含独立源。向如图。
线性
RLCM 受控源
结束
i2
+ u2 i2 -
注意：端口物理量4个
四端网络
03.11.2020
5
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。
结束
若在右图二端口网络的 端口间连接 R，则端口
iR i1 i3
N的条件被破坏。即
+
i3 = i1+ i ≠i1
u1
N
- i1
i4 = i2- i ≠i2
N1
N不是二端口，而是四端网络。
i4 i2
+ u2 i2 -
R CC
滤波器
03.11.2020
传输线
三极管
3
1. 端口
端口由一对端钮构成，且满足端
i
结束
口条件：即从端口的一个端钮流
+ u
N
入的电流必须等于从该端口的另 - i
一个端钮流出的电流。
2. 二端口
i1
当一个电路与外部电路通 +
过两个端口连接时，称此
u1 - i1
N
电路为二端口网络。
i2
+ u2 i2 -