第9章二端口网络.ppt

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1、第九章 双口网络,引言,1、一端口网络的复习,二端网络,端口的概念,I=YU,I=IS+YU,2、二端口(双口)网络,多端网络,二端口(双口)网络,端口变量参考方向的约定,电压、电流关系的描述,工程实际问题,要研究的问题,常常要研究一个网络的两对端钮之间的关系,i1+i2+i3+i4=0,双口网络对外部电路的作用或呈现的特性,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,讨论对象：线性时不变松弛双口网络,9-1-1 Z参数方程,1、方程的导出,9-1-1 Z参数方程,1、方程的导出,U11=z11I1,U21=z21I1,U12=z12I2,U22=z22I2,U1=U11+U12=z11I1+z

2、12I2,U2=U21+U22=z21I1+z22I2,2、参数的含义,U=ZI,U1=z11I1+z12I2,U2=z21I1+z22I2,9-1-1 Z参数方程,1、方程的导出,端口2-2开路，端口1-1的入端阻抗,端口2-2开路，正向转移阻抗,3、讨论,（1）如果双口网络满足互易条件,端口1-1开路，端口2-2的入端阻抗,端口1-1开路，反向转移阻抗,2、参数的含义,（开路阻抗参数）,U1=z11I1+z12I2,U2=z21I1+z22I2,9-1-1 Z参数方程,a)给定双口网络的结构和元件参数,（2）如果双口网络关于中分面对称,（3）Z参数的确定,3、讨论,9-1-1 Z参数方程,

3、=z12,a)给定双口网络的结构和元件参数,（3）Z参数的确定,9-1-1 Z参数方程,令I2=0,U1=I1+2I1=3I1,z11=3,U2=23U3+U3=52I1=10I1,z21=10,令I1=0,U1=3I2+2I2=5I2,z12=5,U2=2(I2 3U3)+2I2=8I2,z22=8,U1=3I1+3I2+2I2=3I1+5I2,U2=2I1+4I223U3=10I1 8I2,9-1-1 Z参数方程,（3）Z参数的确定,a)给定双口网络的结构和元件参数,b)给定特定端接条件,b)给定特定端接条件,9-1-1 Z参数方程,（3）Z参数的确定,当开关打开时,=z12,z22=15

4、90,当开关闭合时,9-1-2 Y参数方程,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,1、方程的导出,I1=y11U1+y12U2,I2=y21U1+y22U2,9-1-2 Y参数方程,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,2、参数的含义,（短路导纳参数）,I1=y11U1+y12U2,I2=y21U1+y22U2,端口2-2短路，端口1-1的入端导纳,端口2-2短路，正向转移导纳,端口1-1短路，反向转移导纳,端口1-1短路，端口2-2的入端导纳,9-1-2 Y参数方程,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,（1）如果双口网络满足互易条件,（2）如果双口网络为对称双口网络,（3）Y与

5、Z的关系,3、讨论,（4）Y参数的确定,9-1-2 Y参数方程,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,3、讨论,解法一：按参数定义,令 U2=0,=y12,令 U1=0,解法二：列写节点电压方程,（4）Y参数的确定,9-1-2 Y参数方程,9-1-3 H参数方程,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,ub=h11ib+h12uc,ic=h21ib+h22uc,共射极晶体管的输入-输出特性,9-1-3 H参数方程,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,（混合参数方程）,参数的含义,端口2-2短路，端口1-1的入端阻抗,端口2-2短路，正向电流比,端口1-1开路，端口2-2的入端导纳,

6、端口1-1开路，反向电压比,2）与基本参数的关系,3）对称双口网络H参数的特点,detH=1,讨论,1）双口网络满足互易条件时H参数的特点,h12=h21,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,关于I2前面的“”,参数的含义,双口网络满足互易条件时T参数的特点,对称双口网络T参数的特点,与基本参数的关系,detT=AD BC,=1,A=D,9-1 双口网络的Z、Y、H、T参数方程,9-2 双口网络的等效电路,等效的含义,9-2-1 用Z参数表示的等效电路,1、一般情况,9-2-1 用Z参数表示的等效电路,1、一般情况,U2=z21I1+z22I2,U1=z11I1+z12I2,9-2 双口

7、网络的等效电路,9-2-1 用Z参数表示的等效电路,1、一般情况,2、如果双口网络满足互易条件，即z12=z21,2-2-2 用Y参数表示的等效电路,9-2 双口网络的等效电路,9-2-3 用H参数表示的等效电路,9-3 双口网络的互相连接,电路设计问题,电路分析问题,9-3-1 双口网络的级联（链型连接）,1、概念,9-3 双口网络的互相连接,9-3-1 双口网络的级联（链型连接）,1、概念,2、参数关系,T=T1T2 Tn,9-3-1 双口网络的级联（链型连接）,Z=ZA+ZB,2、参数关系,9-3-2 双口网络的串联,如果 IA1=IA1，IA2=IA2,IB1=IB1，IB2=IB2,

8、9-3-2 双口网络的串联,3、串联的有效性及其判断,Z=ZA+ZB,2、参数关系,（条件：IA1=IA1，IA2=IA2，IB1=IB1，IB2=IB2）,IA1 IA1+IB1 IB1=0,IA2 IA2+IB2 IB2=0,9-3-2 双口网络的串联,3、串联的有效性及其判断,9-3-3 双口网络的并联,1、概念,9-3 双口网络的互相连接,9-3-3 双口网络的并联,2、参数关系,3、并联的有效性及其判断,Y=YA+YB,（条件：IA1=IA1，IA2=IA2，IB1=IB1，IB2=IB2）,9-3-3 双口网络的并联,3、并联的有效性及其判断,9-4 有端接双口网络的分析,9-4-

9、1 端口电压和端口电流的计算,概述,解法一 直接解4个联立方程,解法二 应用戴维南定理，先求端口2-2的等效电路,9-4 有端接双口网络的分析,9-4-1 端口电压和端口电流的计算,U1=300I1+0.2103 U2,I2=100I1+0.1103 U2,U1=0.1103 I1,U2=103 I2,U2=7.09V,9-4 有端接双口网络的分析,9-4-1 端口电压和端口电流的计算,103I1=300I1+0.2103 U2,I2=100I1+0.1103 U2,9-4 有端接双口网络的分析,9-4-1 端口电压和端口电流的计算,9-4-2 输入阻抗与输出阻抗,定义,问题：双口网络与外部电

10、路相连接时，常常要考虑其对输 入电路的影响和带负载的能力,问题：用哪一个参数方程讨论比较方便？,2、输出阻抗,9-4 有端接双口网络的分析,9-4-2 输入阻抗与输出阻抗,1、输入阻抗,9-3 有端接双口网络的分析,解法一：直接利用Z参数方程,=14.145 V,将独立电源置零,=(10 j5),解法二：先由Z参数方程导出T参数方程,ZL,U1=2U2+10(I2 2I2)=2U2+30(I2),I1=5U2+1(I2 2I2)=5U2+3(I2),令 I2=0,U2OC=0.5U1=15V,Pmax=152/60=3.75W,此时，I2=15/30=0.5A，U2=7.5V,I1=57.5+3 0.5=39A,(1),(2),(3),