【正文】 第 11章 二端口網(wǎng)絡(luò)及多端元件 Homeworks! 111， 112， 113， 114， 116， 117； 118， 119， 1115， 1117， 1120。 教學(xué)要點 二端口網(wǎng)絡(luò)的 Z參數(shù)、 Y參數(shù)、 H參數(shù)、 T參數(shù)； 二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù)； 二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接； 互易的二端口； 運算放大器的電路模型與分析； 回轉(zhuǎn)器和負阻抗變換器。 教學(xué)提示 熟悉 二端口網(wǎng)絡(luò)的定義，并且能夠計算線性無源二端口網(wǎng)絡(luò)的 Z參數(shù)、 Y參數(shù)、 H參數(shù)、 T參數(shù)； 一般了解 轉(zhuǎn)移函數(shù)；二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接等知識； 了解運算放大器的等效電路及端口特性， 掌握 分析具有理想運算放大器電阻電路 能夠 分析回轉(zhuǎn)器或含有回轉(zhuǎn)器元件的線性網(wǎng)絡(luò)，了解負阻抗變換器知識。 二端口網(wǎng)絡(luò) 具有端接的二端口 二端口網(wǎng)絡(luò)的連接 互易二端口 含源二端口網(wǎng)絡(luò) 運算放大器電路 回轉(zhuǎn)器和負阻抗變換器 應(yīng)用 章節(jié)內(nèi)容 二端口網(wǎng)絡(luò) 端口條件： 11 ii ?? 22 ii ??滿足端口條件的為 二端 口網(wǎng)絡(luò)，否則為四端網(wǎng)絡(luò)。 (b) 四端網(wǎng)絡(luò) N i1 i2 i3 i4 1 2 3 4 (a) 二端口網(wǎng)絡(luò) + _ N u1 i1 i139。 i2 i239。 + _ u2 1 139。 2 239。 四端網(wǎng)絡(luò) ， 其 4個端電流滿足 i1 + i2 + i3 + i4 = 0 二端口網(wǎng)絡(luò)可由四個電路變量描述網(wǎng)絡(luò)端口特性，它們是 1139。 端口的電壓u1和電流 i1， 2239。 端口的電壓 u2和電流 i2 。 本節(jié)研究由線性電阻、電容、電感、互感及受控源組成的且不含獨立源及 非零初始條件 的線性定常二端口網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與方程 。 二端 口網(wǎng)絡(luò)的四個端口變量： 2121 UUII ???? 、及、 可選其中二個變量為獨立變量（ 自變量 ）。另外兩個作為 因變量 ，根據(jù)不同的選法，共有六種不同形式的端口方程及六套參數(shù)。 其中 N 表示無獨立源的線性二端口網(wǎng)絡(luò)。 ? I1 + _ ? U2 ? I2 + _ ? U1 N 2 239。 1 139。 參考方向取為下圖所示方向： 本節(jié)介紹其中常用的四種。先 采用正弦穩(wěn)態(tài)電路相量法分析二端口網(wǎng)絡(luò)。 其實變量采用運算法也可以！ 1. Z參數(shù) 及其方程 22212122121111IzIzUIzIzU????????????????????????????????????21212221121121 ZIIIIzzzzUU??????—— Z參數(shù)矩陣 電路 描述方程 方程變形 自變量 因變量 1 U ? ＋ N － 2 U ? ＋ － 1 I ? 2 I ? ???????22211211zzzzZ—— 2239。端開路時的 輸入阻抗 —— 2239。端開路時的 轉(zhuǎn)移阻抗 ???1111IUzZ 參數(shù)的四個值 ???1221IUz02??I02??I22212122121111IzIzUIzIzU??????????1 U ? ＋ N － 2 U ? ＋ － 1 I ? 求 z11和 z21的電路 1 139。 2 239。 ???2112IUz —— 1139。端開路時的反向轉(zhuǎn)移阻抗 —— 1139。端開路時的輸出阻抗 ???2222IUz01??I01??I1 U ? ＋ N － 2 U ? ＋ － 2 I ? 求 z12和 z22 的電路 1 139。 2 239。 可見，以上參數(shù)具有如下特點： 1） 均有阻抗的量綱。（故稱之為 Z參數(shù)） 11z 22z12z 21z和 為策動點函數(shù)， 和 為轉(zhuǎn)移函數(shù)。 2） 均是在某端口開路時求得，故又稱之為 開路 阻抗參數(shù)。 3） 另外，計算二端口網(wǎng)絡(luò)的 Z參數(shù)的方法（見下面例題） 1）、定義方法：采用一端口開路，外加電源； 2）、直接列寫方程：找到 [U]=[Z][I]中的系數(shù)即可。 例 111 如圖的二端口網(wǎng)絡(luò)又稱為 T形電路，求其 Z參數(shù)。 R j?L 1 —— j?C 解 按定義可求得該網(wǎng)絡(luò)的 Z參數(shù) CRIUzI?j10.1.111.2????CIUzI?j10.2.112.1???CIUzI?j10.1.221.2???CLIUzI??j1j0.2.222.1????該二端口網(wǎng)絡(luò)有 z12 = z21 。 補例 1：求其 Z 參數(shù)。 1 U ? － ＋ － 2 U ? a Z b Z c Z 2 I ? 1 I ? ＋ 直接可寫出： 212111 IZIZZIIZIZU bbaba ?????? ?????? ）（）（211222 IZZIZIIZIZU cbbbc ?????? ）（）（ ???????????????cbbbbaZZZZZZZ于是，得： 思考： Z的計算，抓住電路方程是很好的計算方法！ 例 112 求如圖所示二端口網(wǎng)絡(luò)的 Z參數(shù)。 112222U I IU I I? ???? ????解 ： 列寫二端口網(wǎng)絡(luò)端口的伏安關(guān)系為 2II??由圖中結(jié)點①可得 ，即 ，代入上式可得 22 I I I??1 1 2222U I IUI? ???? ???1201???????Z即 : 該例中 z12 ? z21。 一般當(dāng)電路中含有受控源時， z12 ? z21 2. Y 參數(shù) —— Y參數(shù)矩陣 方程 自變量 因變量 2 I ? 1 I ? 2 U ? 1 U ? N 電路 22212122121111UyUyIUyUyI??????????????????????????????????????????21212221121121UUYUUyyyyII?????????????22211211yyyyY011112 ??UUIy???021121 ??UUIy???Y 參數(shù)的 4個值 2 I ? 1 I ? 1 U ? N 求 和 的電路 11y 21y22212122121111UyUyIUyUyI??????????2 I ? 1 I ? 1 U ? N 求 和 的電路 12y 22y012212 ??UUIy???022221 ??UUIy???22‘ 端短路時 11’端的 策動點導(dǎo)納； 11‘ 端短路時的 反向轉(zhuǎn)移導(dǎo)納； 22‘ 端短路時的 正向轉(zhuǎn)移導(dǎo)納； 11‘ 端短路時 22’ 端的 策動點導(dǎo)納 1） 均有導(dǎo)納的量綱。（故稱之為 Y參數(shù)） 3） 均是在某端口短路時求得，故又稱之為 短路 導(dǎo)納參數(shù)。 2） y11和 y22為策動點函數(shù)， y12和 y21為轉(zhuǎn)移函數(shù)。 Y參數(shù)的求解： 方法 1：由定義利用以上二個電路分別求得； 21 UU ?? 、方法 2： 假 定 已知，對原電路求解，求出 21 II ??、即得 Y參數(shù)方程。 Y參數(shù)特點 例 113 如圖所示的二端口網(wǎng)絡(luò)又稱為 Π形電路，求其 Y參數(shù)。 解： 按定義可求得該網(wǎng)絡(luò)的 Y參數(shù) 21111 01 jUIyCUR??? ? ?11122 0jUIyCU??? ? ?22211 0jUIyCU??? ? ?12222 01jjUIyCUL???? ? ?該二端口網(wǎng)絡(luò)有： y12 = y21。 例 114 1 1 1 22 1 2 2jjjjU L I M IU M I L I????? ???????? 12jjjjLMML???????????Z21 1 2221 2 1 212 1 2221 2 1 2j j( ) ( )jj( ) ( )L MI U UM L L M L LLMI U UM L L M L L????????????? ? ? ?? ???2221 2 1 21221 2 1 2j j( ) ( )jj( ) ( )L MM L L M L LLMM L L M L L???????????????????Y則其 Y參數(shù)矩陣 12UU、以 為自變量，得 得 Z參數(shù)矩陣 解 ： 由耦合電感的伏安關(guān)系： 求如圖所示耦合電感的 Z參數(shù)矩陣、 Y參數(shù)矩陣。 解法 1： 求其 Y參數(shù)。 1U?－＋ ＋－2U?aYbYcY1I?2I?1U ? aYbYcY1I?2I?求得 ： 1211 )(UYIUYYIbba????????補例 ： 于是： baUYYUIY ???? 011112???bUYUIY ???? 012212???aYbYcY1I?2I?2U ?求得： 22 )( UYYI cb ?? ??21 UYI b ?? ??于是： bUYUIY ???? 021121???cbUYYUIY ???? 022221??