电路分析：二端口网络.ppt

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1、http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,第十六章 二端口网络,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,本章重点与难点,重 点1、二端口网络的有关基本概念2、熟练计算二端口网络的四种参数矩阵3、掌握分析网络参数已知的二端口网络组成的复杂电路的分析方法,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,16-1 概述16-2 二端口网络参数16-3 网络参数之间的变换关系16-4 含二端口网络的电路分析16-5 典型二端口元件模型16-6 二端口网络的互联,目 录,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,一、N端网络与N端口网络,1N端网络 如果一个网络有N个端子向外

2、接出，在分析中又并不关心电路的内部结构及内部各个支路的情况，而只讨论外电路的状态与变化时，称该网络为N端网络。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,2N端口网络 如果一个网络有2N个端子向外接出，这2N个端子又成对出现，即端口处的输入电流等于输出电流时，该网络可以视为一个N端口网络。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,二、研究的问题,1、通过定义及计算方法求二端口网络的各种参数矩阵；（正向求解）2、已知复杂网络中二端口网络的参数矩阵通过模块化的思想将复杂网络等效成为简单的单口网络及二端口网络的组合，得出电路的解。（反向求解）,http:/电子发烧友 http:/电

3、子技术论坛,三、研究对象的特性,1二端口网络中不含独立源及附加电源，也就是说动态元件的初始状态为零；2二端口网络中的元件均为线性无源非时变元件；3在分析中一般使用拉氏变换或相量法进行。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,四、变量与方程,1变量 对于二端口网络，在U1(s)、U2(s)、I1(s)、I2(s)中任选其中两个作变量，其余两个可用这两个自变量来表示。2方程 线性方程组,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,16-2 二端口网络的参数,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,在本章的二端口网络参数中，均用以下参考方向:(各端口均为关联方向),参考方

4、向的规定,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,一、流控型参数开路阻抗矩阵,1、对应的方程 以I1(s)、I2(s)为自变量，即激励 方程的矩阵式：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,2、开路阻抗矩阵3、参数矩阵的求取,一、流控型参数开路阻抗矩阵,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,4、方程的矩阵形式 其中5、参数矩阵的特性 当二端口网络为线性非时变，且不含受控源时，,一、流控型参数开路阻抗矩阵,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,二、压控型参数短路导纳矩阵,1、对应的方程 以U1(s)、U2(s)为变量，即激励 方程的矩阵式：,http

5、:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,2、短路导纳矩阵3、参数矩阵的求取,二、压控型参数短路导纳矩阵,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,4、方程的矩阵形式 其中5、参数矩阵的特性 当二端口网络为线性非时变，且不含受控源时，,二、压控型参数短路导纳矩阵,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,三、混合型参数混合参数矩阵,1、对应的方程 以I1(s)、U2(s)为变量，即激励 方程的矩阵式：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,2、混合参数矩阵3、参数矩阵的求取,三、混合型参数混合参数矩阵,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,4、当二端口网

6、络为线性非时变，且不含受控源时，5、注意：当以I1(s)、U2(s)为变量时，得到的参数矩阵为逆混合参数矩阵H,三、混合型参数混合参数矩阵,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,四、传输型传输参数矩阵,1、对应的方程 以U2(s)、I2(s)为变量，即激励 方程的矩阵式：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,2、传输参数矩阵3、参数矩阵的求取,四、传输型传输参数矩阵,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,4、当二端口网络为线性非时变，且不含受控源时，AD-BC=1。5、网络对称时，A=D。6、注意：当以U1(s)、I1(s)为变量时，得到的参数矩阵为逆传输

7、参数矩阵T。,四、传输型传输参数矩阵,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,16-3 网络参数之间的变换,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,例如，求下图中的Y：,一、方法一方程的变换,由（2）式得：,列写电路方程,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,代入（1）式可得,因此，得解：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,二、方法二直接查表,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,16-4 含二端口网络的电路分析,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,一、无端接的二端口网络,1、转移电压比因网络无端接，I2=0代入电路方程

8、。得所以，转移电压比为：下面的结论以此类推。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,2、转移电流比：3、转移导纳：4、转移阻抗：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,二、仅具端接电阻的二端口网络,1、转移导纳消去U2(s)，可得转移导纳：,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,2、转移导纳消去I2(s)，可得转移导纳：3、转移电压比消去I1(s)和 I2(s)，可得转移电压比,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,3、转移电流比消去U1(s)和U2(s)，可得转移电流比,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,三、两端均具端接的二端口

9、网络,端接伏安约束关系,网络拓扑约束关系,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,1、输入阻抗2、T等效3、转移电压比4、转移电流比,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,16-5 典型的二端口元件,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,一、正阻抗变换器PIC,定义,阻抗变换作用,实现,可以用理想变压器实现,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,二、负阻抗变换器NIC,定义：电流反向型 电压反向型,阻抗变换作用：电流反向型 电压反向型,说明,可用NIC实现负电阻、负电容及负电感,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,三、回转器,定义：或

10、,符号,注意：回转箭头由右到左时，电路方程为,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,阻抗变换作用当 时，当 时，可见，回转器可将输出端口所接的电容（电感）变换成为输入端口的电感（电容）。,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,16-6 二端口网络的互联,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,一、串联,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,二、并联,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,三、级联,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,四、串并联,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,五、并串联,http:/电子发烧友 http:/电子技术论坛,六、例题,