电路分析 第7章 二端口网络的概念

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电路分析,主编 吴安岚副主编 智贵连,编写组：吴安岚 智贵连 姬昌利 李博森,中国水利水电出版社,2009,、,9,、版,内容简介,本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分“重计算”及“重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时数。适用于,应用型本科,及,高职高专,电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。,第,7,章 二端口网络的概念,7.1,二端口网络的端口条件及导纳参数、阻 抗参数方程,7.2,二端口网络的传输参数、混合参数方程,7.3,互易二端口网络的等效电路与级联,7.1,二端口网络的端口条件及导纳参数、阻抗参数方程,二端口网络是最简单的单元电路，其内部为线性电阻、电感、电容、耦合线圈连接而成，可以有受控源，但不含独立电源。,7.1.1,二端口网络的端口条件,二端口网络是某整体电路的中间环节，其输入端口,11,与前方电路相连，输出端口,22,与后续电路相连。,二端口网络的端口条件是：,流进,1,端子的电流等于流出,1,端子的电流，,流进,2,端子的电流等于流出,2,端子的电流。,7.1.2,二端口网络的导纳参数方程,22,端口短路时，,11,端口的输入导纳,22,端口短路时,的转移导纳,11,端口短路时,的转移导纳,11,端口短路时，,22,端口的输入导纳,Y,参数是短路参数,参数方程就是网络的,伏安关系式,，其中的参数值反映了网络的固有特性，,仅与内部元件的,R,、,L,、,C,、,M,值及频率有关，与外部电源无关。,Y,参数方程反映了网络,电压对电流的控制能力,，电压为自变量，电流随电压而变。,Y,参数方程中的 、可看成两个电压源分别单独作用时分量的叠加。,两个导,纳并联,间为,非关联方向,两个导,纳并联,间为,非关联方向,p66,例,7-1,Y,参数方程为,Y,参数方程,写成矩阵形式,Y,参数写成,矩阵形式,p66,例,7-1,续,7.1.,二端口网络的阻抗参数方程,22,端口开路时，,11,端口的输入阻抗,22,端口开路时,的转移阻抗,11,端口开路时,的转移阻抗,11,端口开路时，,22,端口的输入阻抗,Z,参数是开路参数,参数方程反映了网络的电流对电压的控制能,力，电流为自变量，电压随电流而变。,、,参数方程中的 、可看成是两个电流源分别,单独作用时分量的叠加。,解,p66,例,7-2,Y,参数矩阵,网络的节点方程,就是,Y,参数方程,解,p66,例,7-2,续,网络的网孔方程,就是,参数方程,Z,参数矩阵,p66,例,7-3,（,2,）按,参数的定义计算：,将原图,22,开路，得,将原图,11,开路，得,解 （）,列网孔方程,直接得,Z,参数方程,参数矩阵：,参数方程也可以写成矩阵形式：,p66,例,7-3,续,例,7,所示电路含有受控源，不是互易网络，则,，,。,并不是所有二端口网络的,Y,参数、,Z,参数都存在,。,因为,所以,Z,参数表达式中的分母为零，使,Z,参数不存在。,所以,Y,参数表达式中的分母为零，使,Z,参数不存在。,因为,7.2,二端口网络的传输参数、混合参数方程,二端口网络的导纳参数、阻抗参数是基本参数，,而传输参数、混合参数是工程中的应用参数。,7.2.1,二端口网络的传输参数方程,传输参数方程,的矩阵形式,该方程以 为自变量，,为因变量，,反映,了,22,端口的电压、电流对,11,端口电压、电流的控制能力，,即,反映了二端口间的传输特性。,T,参数,A,、,B,、,C,、,D,的定义为：,22,端口开路时,的转移电压比。,22,端口开路时,的转移导纳（,S,）,）,22,端口短路时,的转移电流比,22,端口短路时,的转移阻抗,(),P66,例,7-4,解 按,T,参数的定义计算：,22,短路,22,开路,P66,例,7-4,续,与该图结构相同的二端口,网络，其,T,参数均与此式一致。,该式可作公式用,P66,例,7-5,解 按,T,参数的定义计算：,22,开路,22,短路,P66,例,7-5,续,与该图结构相同的二端口,网络，其,T,参数均与此式一致。,该式可作公式用,7.2.2,二端口网络的混合参数方程,混合参数方程,的矩阵形式,该方程自变量中有电压也有电流，,有,11,端口的量也有,22,端口的量，,是混合控制型。,H,参数 的定义为,）,22,端口短路时,的转移电流比,11,端口开路时,的转移电压比,11,端口开路时,的输入导纳（,S,）,22,端口短路时,的输入阻抗（）,比较并分析以下两个参数是否相等？,条件不一致，因此两者不相等。,其他参数也有类似情况，条件不同，参数值不相等。,P66,例,7-6,电子线路中的晶体三极管，它起电流,放大作用，有三个电极：,b,基极；,c,集电极；,e,发射极。,放大小信号时的交流微变等效电路,忽略,解：求,H,参数。该电路中包含一个理想变压器，先将各部分伏安关系式列出。,P66,例,7-7,先列出,H,参数方程的结构，再具体化,该图不含受控源，是互易网络，,互易网络的,H,参数,：,解：再求,T,参数。该电路中包含一个理想变压器，先将各部分伏安关系式列出。,P66,例,7-7,续,先列出,T,参数方程的结构，再具体化,该图不含受控源，是互易网络，,互易网络的,T,参数,：,解 题目所给,H,参数与频率无关，可见是电阻,性网络。该参数方程用直流电流、电压值表示。,P66,例,7-8,电压,放大倍数,电流,放大倍数,转移电导,转移电阻,解方程,二端口网络参数方程小结,互易二端口网络不含受控源，,从互易网络应满足的,条件可知，,四个参数中只有三个是独立的。,电路左右结构对称，能够找到中间的对称轴，,11,端口,与,22,端口可对调使用的网络是对称二端口网络。,表,7-1,最,后一行列出了对称网络应满足的条件。有些含受控源的网,络，虽然结构不对称，但也符合对称条件，称为电气对称。,对称网络必定是互易网络，那么对称网络的,四个参数中只有两个是独立的。,二端口网络参数方程小结,二端口网络的四种参数间的转换关系,7.3,互易二端口网络的等效电路与级联,7.3.1,互易二端口网络的等效电路,互易二端口网络的四个参数中，只有三个是独立的。若已知二端口网络的,Z,参数、,Y,参数，可以仅用三个阻抗或三个导纳的电路来等效。,一、,T,型,等效电路,网孔方程,二、,型,等效电路,二、,节点方程,p66,例,79,解（,1,）,Z,参数是开路参数，先用第一组数据,再将第二组数据代入,Z,参数方程中,p66,例,79,续,表明是互易网络，,T,型,等效电路的参数为,（,2,）对,等效电路,应用欧姆定律及分流公式得,。,7.3.2,二端口网络的级联,单独的二端口网络可通过多种连接方式变成复杂网络，,用,T,参数来描述级联后的结果,。,后下标是网络序号,已知,量与量之间的 关系,长距离电力输电,线就可用多个单独的,二端口网络的级联方,式来等效。,两者级联后,p55,例,710,解 该图,看成三个简单,二端口网络的级联：,T,参数,方程为,