【正文】 返回目錄 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 二端口網(wǎng)絡(luò) 復(fù)習(xí)與準(zhǔn)備 端口由一對(duì)端鈕構(gòu)成 ， 且滿足從一個(gè)端鈕流入的電流等于從另一個(gè)端鈕流出的電流 。 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 一、二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和方程 端口電壓、電流關(guān)系可由六種不同的方程來(lái)表示，即可用 6套 參數(shù)描述二端口網(wǎng)絡(luò)。 R參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定： 2121111 1 0 1 2 012222 1 0 2 2 012iiiiuuRRiiuuRRii????????1 1 1 1 2 12 2 1 2 2 2u R R iu R R i? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 互易二端口 2112 RR ?對(duì)稱二端口 若 矩陣 R 與 G 非奇異 則 11,G R R G????2211 RR ?2112 RR ?2 2 1 21 1 2 1 1 1 1 2 22 1 1 12 1 2 2 1 1 2 2 2GGu i i R i R iGGu i i R i R i??????? ? ? ??????? ? ? ???G12= G21 G12=G21 G11=G22 211 1 01iuRi ??111 2 02iuRi ??222 1 01iuRi ??122 2 02iuRi ??例 求所示電路的 R 參數(shù)。 R12=R21 1i+ ? 1u R11R12 R12 2i R22R12 + 2u? 1i+ ? 1u R11R12 2i R22R12 R12 21 ii ?? 11221 )( iRR ?+ + 2u? 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 1 1 1 1 1 2 22 2 1 1 2 2 2i G u G ui G u G u???? ???2. 由 G參數(shù)方程畫(huà)等效電路 1i 2i+ ? + ? 1u 2u G11 G22 121uG212uG3. 由互易網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)，求 T形等效電路 1i+ ? 1u R1 R2 2i R3 + 2u? R2 = 1 / T21 R1 = (T11 1) / T21 R3 = (T22 1) / T21 1 1 1 2 1 2 21 2 1 2 2 2 2u T u T ii T u T i????1 1 1 3 2 2u R i R i u? ? ?2 3 2122u R iiiR???1311 2 1 3 222( 1 ) ( )RRRu u R R iRR? ? ? ? ?31 2 2221 ( 1 )Ri u iRR? ? ?T11 T21 T22 1. 級(jí)聯(lián)（鏈聯(lián)） T + T ? + 39。2i39。11 1239。 39。 39。 39。 39。i G G ui。39。i G G ui G G u? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?1 1 1 1 2 12 2 1 2 2 239。T T T??三、二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接 2. 并聯(lián)： 輸入端口并聯(lián)，輸出端口并聯(lián) 1 1 1 1 2 12 2 1 2 2 239。39。 39。1u? T ?? + 39。 等效電路不唯一。 對(duì)稱二端口 G12=G21 G11=G22 兩個(gè)端口互換后外特性一樣 + u2i二端口 1i2 2 1i G u?2 2 2i G u?1 1 1 1 2 12 2 1 2 2 2i G G ui G G u? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?+ 1iu二端口 2i1 1 1i G u?1 1 2i G u?G11=G22 G12=G21 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 若 Ga=Gc a b bb b cG G GGG G G???????????有 G12=G21 ， 又 G11=G22 ，為對(duì)稱二端口。 （ 2） 參考方向 線性電阻 R 和受控源 i1 i2 i2 i1 u1 u2 + + 1 1? 2 2? （ 3） 在討論參數(shù)和參數(shù)方程時(shí) ， 電壓 、 電流用瞬時(shí)值 u、i或恒定值 （ 直流 ） 符號(hào) U、 I表示 。 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 三、含正反饋理想運(yùn)算放大器電路的分析 + ? + uo u+ u u+ u uo＝ Usat u+ u uo＝－ Usat u+－ u uo Usat Usat 0 無(wú)反饋 (開(kāi)環(huán) ) 1. 電壓比較器 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 2. 正反饋 將 Op Amp的輸出引到非反相輸入端 + ? + + _ uo + _ ui i i+ 正反饋 Op Amp 輸出端有微小正擾動(dòng) 輸入端待放大信號(hào)變大 輸出端信號(hào)變大 擾動(dòng)被放大 uo為 Usat 或 － Usat 虛短不再適用 虛斷仍然適用 ？ + ? + + _ uo + _ ui R R 虛短不再適用 虛斷仍然適用 正反饋， uo為 Usat或 Usat 設(shè) uo＝ Usat，則 u＋ ＝ 2satUui 時(shí)， uo維持 Usat不變。 所以 ， 后一項(xiàng) 可忽略 ， 得 i1fif1o uRRuGGu ????此近似結(jié)果可將運(yùn)放看作理想情況而得到。 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 4. 運(yùn)算放大器的端電流 186。 b：同相 輸入端（ noninverting input） ，輸入電壓 u+。 注意： 開(kāi)路的電流源可以有電流流過(guò)并聯(lián)電導(dǎo) Gi 。 一般情況下 小結(jié) R等效 + U _ I 無(wú) 源 + U _ I 求等效電阻的方法 (2) 加壓求流法； (3) 加流求壓法。 uRR Ru2111 ??uRR Ru2122 ???（ 注意方向 !） （ 4） 功率關(guān)系 p1 = R1i 2 ， p2 = R2i 2 ， ? ， pn = Rni 2 p1 : p2 : ? : pn= R1 : R2 : ? : Rn 總功率 p = Reqi 2 = (R1+ R2+ ? +Rn ) i 2 = R1i 2 + R2i 2 + ? + Rni 2 = p1 + p2 + ? + pn i + _ u R1 R2 + u1 + u2 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 2. 電阻并聯(lián) （ parallel connection） in R1 R2 Rk Rn i + u i1 i2 ik _ （ 1） 電路特點(diǎn) (a) 各電阻兩端分別接在一起，端 電壓 為同一電壓 （ KVL）； (b) 總電流等于流過(guò)各并聯(lián)電阻的電流之和 （ KCL）： i = i1+ i2+ ? + ik+ ? + in 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 等效 由 KCL i = i1+ i2+ ? + ik+ ? +in= u Geq 故有 uGeq= i = uG1 +uG2 + ? +uGn=u（ G1+G2+ ? +Gn） 即 設(shè) Gk =1 / Rk （ k = 1， 2， ? ， n） Geq=G1+G2+ ? +Gk+ ? +Gn= ? Gk = ? 1/Rk （ 2） 等效電導(dǎo)（ equivalent conductance） Geq Geq + u _ i 等效電導(dǎo)等于并聯(lián)的各電導(dǎo)之和。 元件電壓方向與路徑繞行方向一致時(shí)取正號(hào) ， 相反取負(fù)號(hào) 。 網(wǎng)孔是回路 ， 但回路不一定是網(wǎng)孔 。 + _ u1 i1 _ u1 i1 ? u1 + _ u2 i2 VCVS + _ + 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 3. 受控源與獨(dú)立源的比較 (1) 獨(dú)立源電壓 （ 或電流 ） 由電源本身決定 ， 與電路中其他電壓 、 電流無(wú)關(guān) ， 而受控源電壓 （ 或電流 ） 直接由控制量決定 。 iS i u + _ （ 4） 實(shí)際電流源的產(chǎn)生 可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，有些電子器件輸出具備電流源特性，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無(wú)關(guān)；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。 （ c） 電壓為零的電壓源，伏安曲線與 i 軸重合，相當(dāng)于 短路狀態(tài) 。 u i 0 開(kāi)路 u i 0 短路 三、開(kāi)路與短路 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 R i u + R i p發(fā) ? ui ? (–Ri)i? –i2 R p吸 ? ui ? i2R ?u2 / R 功率： u + 無(wú)論參考方向如何選取，電阻始終消耗電功率。 i = 0 , u由外電路決定 。 uS + _ i u + _ US u i 0 （ b） 若 uS為變化的電源 ， 則某一時(shí)刻的伏安關(guān)系特性為平行于電流軸的直線 。 （ 1） 短路： R=0， i= iS ， u=0 ，電流源被短路 。 186。 b=3 網(wǎng)孔 （ mesh） ： 對(duì) 平面電路 ， 每個(gè)網(wǎng)眼即為網(wǎng)孔 。 即 電阻壓降 電源壓升 ?? ? S UU R即A B ? ? l1 l2 UAB (沿 l1)=UAB (沿 l2） 電位的單值性 推論 ：電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于兩點(diǎn)間任一條路徑經(jīng)過(guò)的各元件電壓的代數(shù)和 。 S打開(kāi)： i1=0 i2=(A) i2=i+2i 5i+5i2=10 S閉合： i2=0 i1=i+2i i=10/5=2 i1=6(A) 10V 5? 5? i1 i 2i i2 S + 解 例 1 U1 1A 3A 2A 3V 2V 3? U I + + + + 返回目錄 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 一、電阻等效變換 電路的等效變換 (1) 電路特點(diǎn) (series connection) + _ R1 Rn + _ uk i + _ u1 + _ un u Rk (a) 各電阻順序連接，流過(guò)同一電流 （ KCL） ； (b) 總電壓等于各串聯(lián)電阻上的電壓之和 （ KVL） ： nk uuuu ??????????? 1等效 (2) 等效電阻（ equivalent resistance） Req + _ R1 Rn i u Rk u + _ Req i 等效：對(duì) 外部電路 [端鈕（ terminal）以外 ]效果相同 Req=( R1+ R2 +…+R n) =? Rk (3) 串聯(lián)電阻上電壓的分配 uRRu kkeq?+ _ un + _ R1 Rn i u Rk + _ uk + _ u1 等效電阻等于串聯(lián)的各電阻之和 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 例 兩個(gè)電阻分壓（ voltage division）， 如下圖所示。 I ? I a b R Rab + U _ （ ? ?1） 5. 含電阻和受控源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 等效 R等效 = U / I 一個(gè)無(wú)獨(dú)立源的二端（ twoterminal）電阻網(wǎng)絡(luò)可以用一個(gè)電阻等效 。 清華大學(xué)電路原理教學(xué)組 由電壓源模型變換為電流源模型： 等效 等效 由電流源模型變換為電壓源模型 SSiii1ui , GRR??SSiii1,iuRGG??i + _ uS Ri + u _ i Gi +