CH16二端口网络本章介绍二端口（网络）及其方程，二端口的Y、Z、A、H等参数矩以及它们之间的相互关系，还介绍转移函数，T型和IⅡI型等效电路及二端口的连接，最后介绍回转器和负阻抗变换器。s16-1二端口网络的基本概念教学目的：学习二端口网络的概念，了解常见的二端口。教学重点：二端口网络的基本概念。教学难点：二端口和一端口的区别。教学方法：课堂讲授。教学内容：一、二端网络（一端口网络）：通过引出一对端钮与外电路连接的网络常称为二端网络，通常分为两类即无源二端网络和有源二端网络。二端网络中电流从一个端钮流入，从另一个端钮流出，这样一对端钮形成了网络的一个端口，故二端网络也称为一端口网络。如图i=i。在正弦稳态电路中，U=ZI I-YU可见，端口的两个物理量仅需一个参数去联系。二、四端网络（二端口网络）：定义：如图所示，该四端网络如果满足，1，=1，I211:i，=i，，则称该网络为二端口网络。其中，11端口称为NUiU2激励，输入端口，22°端口称为输出端口。在输入端口处加上2'1Ii在输出端口处产生响应。对于线性无源的二端口网络，端口共有四个物理量，要研究端口的电压和电流之间的关系，任选其中两个为自变量，则另外两个就为因变量。f(t)=Wx(t)+Wi2(t)f,(t)=W21x(t)+W22x,(t)可见，两个端口上的四个物理量需四个参数去联系。根据不同的组合方式，就有六种不同的二端口参数方程，这里只介绍常用的四种参数。可逆二端口网络：满足互易定理的二端口网络
CH16 二端口网络 本章介绍二端口（网络）及其方程，二端口的 Y、Z、A、H 等参数矩阵以 及它们之间的相互关系，还介绍转移函数，T 型和 Π 型等效电路及二端口的连 接，最后介绍回转器和负阻抗变换器。 §16-1 二端口网络的基本概念 教学目的：学习二端口网络的概念，了解常见的二端口。 教学重点：二端口网络的基本概念。 教学难点：二端口和一端口的区别。 教学方法：课堂讲授。 教学内容： 一、二端网络（一端口网络）： 通过引出一对端钮与外电路连接的网络常称为二端网络，通常分为两类即无源二端网络和有源二端网 络。 二端网络中电流从一个端钮流入，从另一个端钮流出，这样一对端钮形成了网络的一个端口，故二端 网络也称为一端口网络。如图 i i = ' 。在正弦稳态电路中， . . . . U Z I I Y U = = 可见，端口的两个物理量仅需一个参数去联系。 二、四端网络（二端口网络）： 定义：如图所示，该四端网络如果满足， ' 1 1 I I = ， ' 2 2 I I = ，则称该网络为二端口网络。其中，11′ 端口 称为 输入端口，22′ 端口称为输出端口。在输入端口处加上 激励， 在输出端口处产生响应。 对于线性无源的二端口网络，端口共有四个物理量, 要研究端口的电压和电流之间的关系，任选其中 两个为自变量，则另外两个就为因变量。 1 11 1 12 2 2 21 1 22 2 f t W x t W x t f t W x t W x t ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) = + = + 可见，两个端口上的四个物理量需四个参数去联系。根据不同的组合方式，就有六种不同的二端口参 数方程，这里只介绍常用的四种参数。 可逆二端口网络：满足互易定理的二端口网络。 + _ + _ 1 2 + _
安徽理工大学精品课程授课教案对称二端口网络：如果将二端口网络的输入端口(端口11'）与输出端口(端口22'）对调后，其各端口电流、电压关系均不改变，这种二端口网络称为对称二端口网络，这种网络从联接结构看也是对称的。s16-2二端口网络的方程及参数教学目的：二端口网络的方程及其参数。教学重点：二端口网络的Y、Z、A、H参数方程教学难点：二端口网络Y、Z参数方程的求解。教学方法：课堂讲授。教学内容：一、Y参数1.Y参数方程和短路导纳矩阵132i.如图，取U,，U,作自变量，i，i,作因变量U2'i, =Y.U,+Y,U,1, = Y2,U,+Y,U,[Y,Y,1称为短路导纳矩阵。[Y21Y12i-yü记为[YYi2Y=Yn,Y12,Y21,Y22统称为Y参数，属于复导纳性质。1Y2L2.Y参数物理意义1L(1) YiU,=0UU2=0I,(2) Y, :U,=0U.I1(3) Y2U,=0U.I2(4)Ym =可见，Y参数又叫短路导纳参数。0=0U.1
安徽理工大学精品课程授课教案 1 对称二端口网络：如果将二端口网络的输入端口(端口 11′)与输出端口(端口 22′)对调后，其各端口 电流、电压关系均不改变，这种二端口网络称为对称二端口网络，这种网络从联接结构看也是对称的。 §16-2 二端口网络的方程及参数 教学目的：二端口网络的方程及其参数。 教学重点：二端口网络的 Y、Z、A、H 参数方程。 教学难点：二端口网络 Y、Z 参数方程的求解。 教学方法：课堂讲授。 教学内容： 一、Y 参数 1．Y 参数方程和短路导纳矩阵 如图，取 . . 1 2 U U, 作自变量， . . 1 2 I I , 作因变量 . . . 1 11 1 22 2 . . . 2 21 1 22 2 I Y U Y U I Y U Y U = + = + . . 1 1 11 12 . . 21 22 2 2 I Y Y U Y Y I U = ，称为 短路导纳矩阵。 记为 = . . I Y U 11 12 21 22 Y Y Y Y Y = ， 11 12 21 22 Y ,Y ,Y ,Y 统称为 Y 参数，属于复导纳性质。 2．Y 参数物理意义 （1） . 1 11 . 1 . 2 0 | U I Y U = = （2） . 2 21 . 1 . 2 0 | U I Y U = = （3） . 1 12 . 2 . 1 0 | U I Y U = = （4） . 2 22 . 2 . 1 0 | U I Y U = = 可见，Y 参数又叫短路导纳参数。 + _ + _
安徽理工大学精品课程授课教案3.结论：可逆二端口满足Y2=Y2。对称二端口满足Yi2=Y2，Y=Y2。[例]:求如图所示二端口的Y参数。j4Sii12+U,U,2S3-jis5[解]:（按Y参数的定义计算）j4SII2I.Yn == 2 + j4sU,=0UJT2S-J1s12Y,==-j4sU,=0U,i4SIiYi2 =-j4sU,=0U,201SUY22 == j3sU,=0U,[2+j4-j4Y-j4j3满足互易定理.:. Y21 = Y22二、Z参数1.Z参数方程和开路阻抗矩阵II22-取1,作自变量，U.,U,作因变量UiNU22,1'U, = Z. /,+ Zf 1,U, =Z2,i,+Z22 l,2
安徽理工大学精品课程授课教案 2 3．结论：可逆二端口满足 Y Y 12 21 = 。 对称二端口满足 Y Y 12 21 = ，Y Y 11 22 = 。 [例]： 求如图所示二端口的 Y 参数。 [解]： （按 Y 参数的定义计算） . 1 11 . 1 . 2 21 . 1 . 2 . 2 0 0 2 j4 j4 | | U U I Y s U I Y s U = = = = + = = − . 1 12 . 2 . 2 22 . 2 . 1 . 1 0 0 j4s j3s | | U U I Y U I Y U = = = = − = = 2 j4 j4 s j4 j3 Y + − = − Y Y 21 22 = 满足互易定理 二、Z 参数 1．Z 参数方程和开路阻抗矩阵 . . . . 1 2 1 2 取 作自变量， 作因变量 I I U U , , . . . 1 11 1 12 2 . . . 2 21 1 22 2 U Z I Z I U Z I Z I = + = + j4S + _ + _ + _ + _ + _ + _ 1 2
安徽理工大学精品课程授课教案UZ.1LUL[Z.]Z12ü=zi7记为Z21Z22U,U,其中Zu :Z.11.=0I,U,U,Z2, Zi2 =1,=0TI,1,Z参数又叫开路阻抗参数。2.结论：可逆二端口满足Z/2=Z2对称二端口满足Z/2=Z21，Z=Z22。对于给定的二端口网络，有的只有Z参数，没有Y参数。也有的二端口网络却相反，没有乙参数，只有Y参数。还有的二端口网络既没有Z参数，也没有Y参数，如理想变压器。I1U,U,n:1对于大多数二端口网络既可用Z参数表示，也可用Y参数表示。Z =y-Iu=zi i=yuY = z-l此外还可用下述其他形式的参数表示。三、A，H参数简介s16-3二端口网络的等效电路教学目的：学习二端口网络的等效电路。教学重点：T型和Ⅱ型等效电路教学难点：含CS的二端口等效电路。教学方法：课堂讲授。教学内容：3
安徽理工大学精品课程授课教案 3 . . 1 1 11 12 . . 21 22 2 2 U Z Z I Z Z U I = 记为 = . . U Z I 11 12 21 22 Z Z Z Z Z = 其中 . . 1 2 11 21 . . 1 1 2 2 0 0 | | . . I I U U Z Z I I = = = = . . 2 1 22 12 . . 2 2 1 1 0 0 | | . . I I U U Z Z I I = = = = Z 参数又叫开路阻抗参数。 2．结论：可逆二端口满足 Z Z 12 21 = 。 对称二端口满足 Z Z 12 21 = ， Z Z 11 22 = 。 对于给定的二端口网络，有的只有 Z 参数，没有 Y 参数。也有的二端口网络却相反，没有 Z 参数，只 有 Y 参数。还有的二端口网络既没有 Z 参数，也没有 Y 参数，如理想变压器。 对于大多数二端口网络既可用 Z 参数表示，也可用 Y 参数表示。 1 1 . . . . U Z I I Y U Y Z Z Y − − = = = = 此外还可用下述其他形式的参数表示。 三、A，H 参数简介 §16-3 二端口网络的等效电路 教学目的：学习二端口网络的等效电路。 教学重点：T 型和 型等效电路。 教学难点：含 CS 的二端口等效电路。 教学方法：课堂讲授。 教学内容： * * _ +
安徽理工大学精品课程授课教案一、等效T型电路：U, = Z. 1,+ Z/2 12U, = Z, ,+Z2 12U, =(Z1-Z12)i+Z2(i,+12)可逆时，Z,=Z21U, = Z2(1+1,)+(Z2 -Z/2)12等效电路如下图：i,11+z-Z21 Z2-Z12U2Ui二、等效Ⅱ型电路Y参数描述i,=Y,U+Y,U,I, - Y2,U,+Y,U,1,=(Y +Y2)U,-Y2(U,-U, )可逆时Yi2=Y21，1, =-Yi2(U,-U, )+(Yi2 + Y22)U,等效电路如下图：-112U2UiYu +YYn+Yu一、含CS的二端口等效电路（图略）S16-4二端口网络的连接教学目的：学习二端口网络的几种连接形式。教学重点：二端口级联、串联、并联时的参数方程教学难点：二端口级联、串联、并联时参数方程的求解。教学方法：课堂讲授。4
安徽理工大学精品课程授课教案 4 一、等效 T 型电路： . . . 1 11 1 12 2 . . . 2 21 1 22 2 U Z I Z I U Z I Z I = + = + 可逆时，Z Z 12 21 = . . . 1 11 12 1 12 1 2 U Z Z I Z I I = − + + ( ) ( ) . . . . 2 12 1 2 22 12 2 U Z I I Z Z I = + + − ( ) ( ) . 等效电路如下图： 二、等效 型电路 . . . Y I Y U Y U 参数描述 1 11 1 12 2 = + . . . 2 21 1 22 2 I Y U Y U = + 可逆时 Y Y 12 21 = ， . . . . 1 11 12 1 12 1 2 I Y Y U Y U U = + − − ( ) ( ) . . . . 2 12 2 1 12 22 2 I Y U U Y Y U = − − + + ( ) ( ) 等效电路如下图： 一、含 CS 的二端口等效电路（图略） §16-4 二端口网络的连接 教学目的：学习二端口网络的几种连接形式。 教学重点：二端口级联、串联、并联时的参数方程。 教学难点：二端口级联、串联、并联时参数方程的求解。 教学方法：课堂讲授。 + _ + _ + _ + _
安徽理工大学精品课程授课教案教学内容：一、二端口网络的级联i11ii21i2122NiN,N+4+UU2UnUaUi2im[T][T,][T]2'713U, =U.U2 =Ui2U, =U,12 =1,i, = I.- 121 = 112二、二端口网络的并联Mi214+++[Y]:U2UiN2一[Y]Y = Y, +Y2即：几个二端口网络并联后等效Y参数矩阵等于各个二端口网络Y参数矩阵之和。三、二端口网络的串联：Z= Z, +Z,即：几个二端口网络串联后等效乙参数矩阵等于各个二端口网络Z参数矩阵之和。【例]：教材习题16-11[解]：略。s16-5回转器和负阻抗变换器（略）5
安徽理工大学精品课程授课教案 5 教学内容： 一、二端口网络的级联 . . . . . . 1 11 21 12 22 2 . . . . . . 1 11 21 12 22 2 U U U U U U I I I I I I = = = = − = = 二、二端口网络的并联 Y Y Y = +1 2 即：几个二端口网络并联后等效 Y 参数矩阵等于各个二端口网络 Y 参数矩阵之和。 三、二端口网络的串联： Z Z Z = +1 2 即：几个二端口网络串联后等效 Z 参数矩阵等于各个二端口网络 Z 参数矩阵之和。 [例]：教材习题 16-11 [解]：略。 §16-5 回转器和负阻抗变换器（略） [ ] [ ] 1 1’ + _ + _ _ 2 2’ + _ + [T]