10双口网络解析

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,*,第十章 双口网络,10-1,双口网络的概念及其网络方程,10-2,双口网络的参数,10-3,双口网络的等效电路,10-4,有载双口网络的转移函数,10-1 双口网络的概念及其网络方程,一、双口网络的概念,1单端口网络,i,L,特点：,2双口网络(也称二端口网络)与四端网络,1)四端网络：四个端钮，一个输入口、一个输出口。,N,2)双口网络,N,满足 时的四端网,络，也称为,二端口网络,。,注意,：如果 ，此四端网络就不能,称为双口网络。,3,本书中的双口网络,双口网络N中只包含线性元件如R、L、C及,受控源(把握量也必需在N内)。,当N内有受控源，称之为有源双口网络；反之称为无源双口网络。,二、网络方程,1,单端口网络方程,：变量为端口电压和电流,输入阻抗方程：,输入导纳方程：,正弦稳态时，一个不含独立源的单端口网络方程,依照其,端口的,VAR,可表示为：,2,双口网络方程,：,变量为端口电压和电流,正弦稳态时，可以用六组方程表征二端口网络端口,变量的关系，即：,1),Z,参数方程：,2),Y,参数方程：,3),H,参数方程：,系数：,Z,参数,Y,参数,H,参数,4),G,参数方程：,5),传输参数方程：,6),反传输参数方程：,系数,：,G,参数,T,传输,参数,T,反传输,参数,矩阵形式：,Z,参数,矩阵,1）,Y,参数,矩阵,2）,H,参数,矩阵,3）,G,参数,矩阵,4）,传输,矩阵,5）,反传输,矩阵,6）,三、利用叠加原理解释双口网络方程,+,双口,网络,+,以,Z,参数方程为例，如图,依据叠加原理，对线性网络，,响应可表示为鼓舞的线性组,合，故：,Zij与双口网络的构造、元件参数及鼓舞频率有关。,10-2 双口网络参数的计算,一.双口网络的,Z,参数,为 端开路，端口的电压与电流,的比值，称为 端口的输入阻抗。,为 端开路，端口的电压与电流,的比值，称为 端口的输入阻抗。,Z,参数,方程,1.Z参数确实定,为 端开路，其电压与 端电流的,比值，称为 端口与 端口间的转移阻抗。,为 端开路，其电压与 端电流的,比值，称为 端口与 端口间的转移阻抗。,上述参数预备于网络内部元件及其连接方式，它们都是在一个端口开路的状况下计算或测试得到，也称其为开路阻抗参数或开路参数。,2.互易条件,可以证明：,当,N,中无受控源，,当,N,中有受控源，,3.,Z,参数在分析双口网络中的应用,P248,例10-4，10-5，10-6,P247 例10-2，10-3,二.双口网络的,Y,参数,Y,参数,方程,为 端短路，端口的电流与电压的,比值，为 端口的输入导纳。,1.Y参数确实定,为 端短路，端口的电流与电压的,比值，为 端口的输入导纳。,为 端短路，其电流与 端口的电,压的比值，为 端口与 端口间的转移导纳。,为 端短路，其电流与 端口的电,压的比值，为 端口与 端口间的转移导纳。,上述参数预备于网络内部元件及其连接方式，它们都是在一个端口短路的状况下计算或测试得到，也称其为短路导纳参数。,例：,求,Y,参数。,+,+,解,：,1),求,2),求,+,+,例：,求图示电路,Y,参数。,解,：,1),求,2),求,2.互易条件,从上面两个例题中可以看出：,当,N,中无受控源时，,当,N,中有受控源时，,三.双口网络的,传输,参数,1.概念,：一个端口的电流、电压与另一个端口的 电流、电压之间的直接关系。,传输,参数方程,两个电压的比，称为开路转移,电压比，无量纲；,短路转移阻抗；,开路转移导纳；,两个电流比，称为短路转移,电流比，无量纲。,3.互易条件：,2.传输参数确实定T参数,例：P.252 例108；P.269 1010、1012,四.双口网络的混合参数H参数,1.概念,：一个端口的电压、和另一个端口的电流 与另外的电流、电压之间的直接关系。,H,参数方程,为 端短路，端口的输入阻抗。,2.H参数确实定,为 端短路，端口向 端,口的转移电流比。,为 端开路，端口的输入导纳。,3.互易条件：,为 端开路，端口向 端,口的转移电压比。,例：P.253 例109,作业：P.269,10-1，10-2，10-3，10-4,五、双口网络参数间的转换关系,见,P.257,表,101,10-3 双口网络的等效电路,一个不含独立源的一端口网络，不管其内部电路,如何简洁，从外部特性来看，总可以用一个阻抗(或,导纳)来等效代替。同理，一个二端口网络亦可用一,个简洁的等效电路来代替。二端口网络的等效电路与,原网络必需具有一样的外部特性，即具有一样的网络,方程及参数。,一、不含受控源的互易网络,+,+,(a),+,+,(b),+,+,(a),+,+,(b),图(a)网络，假设Z参数：,同理：对于,(,b,),图，,型电路中各导纳值为：,+,+,(a),+,+,(b),假设给定传输参数，对于互易网络，得：,图,(a),T,型：,图,(b),型：,二、含受控源的二端口网络,不具互易性，四个参数独立，其等效电路有多种形式：,双源式,单源式,等效电路,假设给定二端口的Z参数，可用以以以下图(a)、(b)所示等效,电路来表示：,+,+,(a),+,+,+,+,(b),-,+,图,(a),Z,参数方程：,+,+,(a),+,+,+,+,(b),-,+,图,(a),Z,参数方程：,图,(b),端口电压与电流的关系为：,明显，它们具有一样的Z参数方程。,Y,参数表示的等效电路,:,+,+,(b),对图(a)：,对图(b)：,+,+,(a),三、晶体管的双口等效电路,晶体管二端口元件，其特性通常用,H,参数表示。,+,(a),+,+,例：P.261 例10-14,作业：P.270,10-5，10-6，10-8，10-13,10-4 有载双口网络转移函数,双口网络有负载时也可引用转移函数来加以争论。,转移函数一组表征输出量与输入量之间关系,的函数。与负载有关,。,如图，,转移函数有四种：,N,+,-,(a),+,-,N,+,-,(b),(a),转移阻抗：,(b),转移导纳：,N,+,-,(a),+,-,N,+,-,(b),(c),转移电流比：,(d),转移电压比：,例如：,在 中以,代入得,假设YT便可求得 Au，反之亦然。,假设知道一种转移函数，便可以利用端接支路,的VAR方程求得另一种转移函数。,同理：,把,代入 得：,假设Ai 便可求得ZT，反之亦然。,+,-,+,-,例,：求图示电路四种转移函数。,解：,+,-,+,-,作业：P.270 10-14,10-5 双口网络的互联,一、双口网络的串联,1,概念：两个二端口网络输入端口相互串联，输,出端口也串联的联接方式。,2,结论,二、双口网络的并联,N,a,N,b,+,+,1,概念：两个二端口网络的输入端口并联，输出,端口也并联的联接方式。,串联后的复合二端口网络：,例：P.264 例1016,2,结论,+,N,a,N,b,+,并联后的复合二端口网络：,三、双口网络的级联,1概念：一个二端口,网络的输出端与另,一个网络的输入端,相连的联接方式。,N,a,+,+,N,b,2,结论,：级联后的复合二端口网络：,例：P.266 例1017,例：P.270 1016,作业：练习册,10-16，10-17,练习：P.269 102(对称网络)、103(两种方法)、,104、105、106、108、109、,1013,