第五章双口网络 1.双口网络的定义和分类 2.双口网络的方程和参数 3.线性无源双口网络的等效电路 4无源双口网络的联接 5.含受控源的双口网络 运算放大器回转器负阻变换器)
第五章 双口网络 1．双口网络的定义和分类 3．线性无源双口网络的等效电路 2．双口网络的方程和参数 4.无源双口网络的联接 5．含受控源的双口网络 (运算放大器,回转器,负阻变换器)
本章教学目的和教学要求 双口网络在工程中应用广泛,如互感器、变压器、晶体 管放大器、滤波网络等。当不研究内部形状时,都属于双 口网络。本章介绍讨论双口网络的分析方法,主要内容包 括: 掌握双口网络的方程和参数; 熟悉线性无源双口网络的等效电路; ·掌握无源双口网络的联接及含受控源的双口网络
本章教学目的和教学要求 双口网络在工程中应用广泛，如互感器、变压器、晶体 管放大器、滤波网络等。当不研究内部形状时，都属于双 口网络。本章介绍讨论双口网络的分析方法，主要内容包 括： • 掌握双口网络的方程和参数； • 熟悉线性无源双口网络的等效电路； • 掌握无源双口网络的联接及含受控源的双口网络
5.1双口网络概述 1)定义 对外具有两个端口的网络称为二端口网络,简称为双旦 网络。双口网络的每一个端口的电流必须是一进一出相等。 如图所示。 2)参考方向 双口网络的参考方向如图所示。 P
对外具有两个端口的网络称为二端口网络，简称为双口 网络。双口网络的每一个端口的电流必须是一进一出相等。 如图所示。 1）定义 5.1 双口网络概述 P 1 1 ' 2 2 ' I1 . U1 . U2 . I2 . 2）参考方向 双口网络的参考方向如图所示
3)双口网络的参数 十 U=Z1单端口网络端口电压电流之 P 间的关系用一个参数表示。 Ⅰ=YU 双口网络有四个端部变量: U1 c×9 1U2
3）双口网络的参数 P I . U . U Z I = I Y U = 单端口网络端口电压电流之 间的关系用一个参数表示。 P 1 1 ' 2 2 ' I1 . U1 . U2 . I2 . 双口网络有四个端部变量： U1 . U2 . I1 . I2
任意二个变量可表示为另二个变量的线性方程,反映 端口电压和电流的关系。(如二个端口电压可表示为二个 端口电流的线性方程)。 根据所选变量不同,一个双口网络共有6种特性参数: 短路参数Y;U,U2→1l2 开路参数Z;12l2→→L,U 传输参数T;U2,l2→ 逆传输参数T’; 混合参数H;1,U2U,1 U2 逆混合参数H
任意二个变量可表示为另二个变量的线性方程，反映 端口电压和电流的关系。（如二个端口电压可表示为二个 端口电流的线性方程）。 P 1 1 ' 2 2 ' I1 . U1 . U2 . I2 . 短路参数Y； 开路参数Z； 传输参数T； 逆传输参数T ' ； 混合参数H； 逆混合参数H ' . 根据所选变量不同，一个双口网络共有6种特性参数： 1 2 1 2 I I, U U, 1 2 1 2 U U, I I, 2 2 U I, 1 2 I U, 1 1 U I, 1 2 U I
52双口网络的开路参数Z 1)开路参数定义: 用端口电流i1、i2来表示端 U2 口电压Un、U2,可得一组 以开路参数表示的基本方程。 U1=ZuI1+Z12 I2 Z参数反映了端部电流与端电压关 系,若端电流已知,则由Z参数可 U2=Z,I1+Z2,I2 求出端电压。 写成矩阵形式为 Z参数矩阵 12 12 21 21 22
1 1 2 11 12 2 1 2 21 22 U Z I Z I U Z I Z I • • • • • • = + = + 5.2 双口网络的开路参数Z P 1 1 ' 2 2 ' I1 . U1 . U2 . I2 . = = • • • • • • 2 1 2 1 2 1 2 2 1 1 1 2 2 1 I I Z I I Z Z Z Z U U 写成矩阵形式为： = 21 22 11 12 Z Z Z Z Z Z参数矩阵 Z参数反映了端部电流与端电压关 系，若端电流已知，则由Z参数可 求出端电压。 I1 . I2 . 用端口电流 、 来表示端 口电压 、 ，可得一组 以开路参数表示的基本方程。 U1 . U2 . 1）开路参数定义：
2)Z参数含义及计算: U1=Z1I1+Z12I2 U1 U2 U2=Z21I1+Z212 Z1 为端口2开路时,端口1的入端阻抗 1 Z12 为端口1开路时,12端的转移阻抗 0
2）Z参数含义及计算： 1 11 1 I 0 2 U Z I • • • = = 为端口2开路时，端口1的入端阻抗 1 12 2 I 0 1 U Z I • • • = = 为端口1开路时，12端的转移阻抗 = + = + • • • • • • 2 21 1 22 2 1 11 1 12 2 U Z I Z I U Z I Z I P 1 1' 2 2' I1 . U1 . U2 . I2
12 U1=Z1l1+Z1212 P U2 U=Z,L+z 2212 U 为端口2开路时,21端的转移阻抗 21 2=0 22 为端口1开路时,端口2的入端阻抗
= + = + • • • • • • 2 21 1 22 2 1 11 1 12 2 U Z I Z I U Z I Z I 1 I 0 2 21 2 I U Z = • • • = 为端口2开路时，21端的转移阻抗 2 22 2 I 0 1 U Z I • • • = = 为端口1开路时，端口2的入端阻抗 P 1 1' 2 2' I1 . U1 . U2 . I2
它们都是开路情况下的阻抗,所以又称Z参数为开路参数 上述四式给出了实验测量和电路计算参数的关系式。 1.若P为互易网络(线性无独 立源和受控源网络),则有 2 12221 U2 2.若P为对称双口网络 U1=Z1+Z1212 ZI 221 11-22 2
• 它们都是开路情况下的阻抗，所以又称Z参数为开路参数。 • 上述四式给出了实验测量和电路计算参数的关系式。 1. 若P为互易网络（线性无独 立源和受控源网络），则有 Z12=Z21 2. 若P为对称双口网络 Z12=Z21，Z11=Z22 P 1 1 ' 2 2 ' I1 . U1 . U2 . I2 . 1 1 2 11 12 2 1 2 21 22 U Z I Z I U Z I Z I • • • • • • = + = +
例1如图电路,求Z参数。 I1 由Z参数的定义,得: U120 15U2 20×(15+5) 10g Z1I1+Z12 20+(15+5 12=0 U2=Z21+Z22 I1×15 15 计算开路参数Z1l 和Z2时,端口1加 2 电流I,计算端口1 和2的电压U1和U2
1 2 21 1 1 I 0 2 1 I 15 U 15 2 Z 2 I I • • • • • = = = = 例1 如图电路，求Z参数。 2 0 5 1 5 1 1 ' 2 2 ' U1 U2 I1 I2 ( ) ( ) 1 11 1 I 0 2 U 20 15 5 Z 10 20 15 5 I • • • = + = = = + + 由Z参数的定义，得： 计算开路参数Z11 和Z21时，端口1加 电流I1，计算端口1 和2的电压U1和U2。 1 11 1 12 2 2 21 1 22 2 U Z I Z I U Z I Z I • • • • • • = + = +