[理學(xué)]電路分析第五版第十六章(已修改)
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【正文】 第 16章 二端口網(wǎng)絡(luò) 二端口網(wǎng)絡(luò) 二端口的方程和參數(shù) 二端口的等效電路 二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù) 二端口的連接 回轉(zhuǎn)器和負(fù)阻抗轉(zhuǎn)換器 首 頁 本章重點(diǎn) 2. 二端口的等效電路 ? 重點(diǎn) 1. 二端口的參數(shù)和方程 3. 回轉(zhuǎn)器和復(fù)阻抗轉(zhuǎn)換器的 VCR 返 回 二端口網(wǎng)絡(luò) 在工程實際中 ， 研究信號及能量的傳輸和信號變換時 ， 經(jīng)常碰到如下兩端口電路 。 放大器 濾波器 R C C 下 頁 上 頁 放大器 反饋網(wǎng)絡(luò) 返 回 三極管 傳輸線 變壓器 n:1 下 頁 上 頁 返 回 1. 端口 端口由一對端鈕構(gòu)成 ， 且滿足如下端口條件：從一個端鈕流入的電流等于從另一個端鈕流出的電流 。 N + ? u1 i1 i1 2. 二端口 當(dāng)一個電路與外部電路通過兩個端口連接時稱此電路為二端口網(wǎng)絡(luò) (雙口網(wǎng)絡(luò) )。 N + ? u1 i1 i1 i2 i2 + ? u2 下 頁 上 頁 返 回 ① 二端口網(wǎng)絡(luò)與四端網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系 二端口 四端網(wǎng)絡(luò) N i1 i2 i3 i4 下 頁 上 頁 N + ? u1 i1 i1 i2 i2 + ? u2 注意 返 回 ② 二端口的兩個端口間若有外部連接，則會破壞原二端口的端口條件。 2239。21139。1iiiiiiii??????11’ 22’ 是二端口 33’ 44’ 不是二端口，是四端網(wǎng)絡(luò) N i1 i1 i2 i2 1 1’ 2 2’ R i1? i2? i 3 3’ 4 4’ 下 頁 上 頁 返 回 3. 研究二端口網(wǎng)絡(luò)的意義 ① 二端口的分析方法易推廣應(yīng)用于 n端口網(wǎng)絡(luò)； ② 大網(wǎng)絡(luò)可以分割成許多子網(wǎng)絡(luò)（二端口）進(jìn)行分析； ③ 僅研究端口特性時，可以用二端口網(wǎng)絡(luò)的電路模型進(jìn)行研究。 下 頁 上 頁 4. 分析方法 ① 分析前提：討論初始條件為零的線性無源二端口網(wǎng)絡(luò)； ② 找出兩個端口的電壓、電流關(guān)系的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)方程，這些方程通過一些參數(shù)來表示。 返 回 ： 線性 R、 L、 C、 M與線性受控源， 不含獨(dú)立源。 、電流的參考方向如圖 二端口的方程和參數(shù) 線性 RLCM 受控源 i1 i2 i2 i1 u1 + – u2 + – 下 頁 上 頁 約定 返 回 端口物理量 4個 i1 u1 i2 u2 端口電壓電流有六種不同的方程來表示，即可用六套參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡(luò)。 2121uuii?2211iuiu?2121uiiu?下 頁 上 頁 線性 RLCM 受控源 i1 i2 i2 i1 u1 + – u2 + – 注意 返 回 1. Y 參數(shù)和方程 采用相量形式 (正弦穩(wěn)態(tài) )。 將兩個端口各施加一電壓源 ， 則端口電流可視為電壓源單獨(dú)作用時產(chǎn)生的電流之和 。 即： ???????22212122121111UYUYIUYUYI?????? Y 參數(shù)方程 ① Y參數(shù)方程 下 頁 上 頁 + ? 2?I2?U+ ? 1?U1?IN 返 回 寫成矩陣形式為： ???????????????????212221121121UUYYYYII???????????22211211][YYYYYY參數(shù)值由內(nèi)部元件參數(shù)及連接關(guān)系決定。 Y 參數(shù)矩陣 ② Y參數(shù)的物理意義及計算和測定 012210111122????UUUIYUIY??????輸入導(dǎo)納 轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 下 頁 上 頁 注意 + ? 2?I2?U+ ? 1?U1?IN 2?I+ ? 1?U1?IN 返 回 022220211211????UUUIYUIY??????轉(zhuǎn)移導(dǎo)納 輸入導(dǎo)納 Y → 短路導(dǎo)納參數(shù) 下 頁 上 頁 + ? 2?I2?U+ ? 1?U1?IN + ? 2?I2?U1?I 返 回 例 1 ba01111 2 YYUIYU ??? ????bU YUIY ??? ? 01221 2???解 cb02222b0211221YYUIYYUIYUU??????????????求圖示二端口的 Y 參數(shù)。 下 頁 上 頁 1?U2?I1?I Yb + ? + ? 2?U Ya Yc 1?U2?I1?I Yb + ? Ya Yc 02 ??U01 ??U2?I1?I Yb + ? Ya Yc 2?U返 回 例 2 212111 j1)j11(j ULULRLUURUI ????????? ??????解 直接列方程求解 211212 j1)j1(jULULgLUUUgI ???????????????????????????????LLgLLRY????j1j1j1j11][ωLYYgj102112 ?????下 頁 上 頁 求二端口的 Y參數(shù)。 j?L + ? + ? 1?U1?I2?I2?U R 1?Ug返 回 02112 1 ?? UUIY???01221 2 ?? UUIY ???2121 , IIUU ???? ?? 時 當(dāng)2112 YY ?上例中有 b2112 YYY ???互易二端口四個參數(shù)中只有三個是獨(dú)立的。 ③ 互易二端口 (滿足互易定理 ) 下 頁 上 頁 注意 返 回 上例中 ， Ya=Yc=Y 時 ， Y11=Y22=Y+ Yb 對稱二端口只有兩個參數(shù)是獨(dú)立的。 對稱二端口是指兩個端口電氣特性上對稱 。電路結(jié)構(gòu)左右對稱的一般為對稱二端口 。 結(jié)構(gòu)不對稱的二端口 ， 其電氣特性可能是對稱的 ， 這樣的二端口也是對稱二端口 。 ④ 對稱二端口 , , 22112112 YYYY ?? 還滿足外除 對稱二端口 下 頁 上 頁 注意 返 回 例 解 SUIY U 1111 2 ???? ????SUIYU 1221 2 ??? ???? SUIYSUIYUU0 6 6 021120222221?????????????下 頁 上 頁 求圖示兩端口的 Y 參數(shù)。 3? 6? 3? 15? + ? + ? 1?U1?I2?I2?U為互易對稱兩端口 返 回 2. Z 參數(shù)和方程 將兩個端口各施加一電流源 ， 則端口電壓可視為電流源單獨(dú)作用時產(chǎn)生的電壓之和 。 即： ???????22212122121111IZIZUIZIZU??????Z 參數(shù)方程 ① Z 參數(shù)方程 下 頁 上 頁 返 回 + ? 2?I2?U+ ? 1?U1?I N 1?I2?I也可由 Y 參數(shù)方程 ???????22212122121111UYUYIUYUYI?????? .21 U,U ??解出???????????????????22212121112122121112121221IZIZIYIYUIZIZIYIYU???
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