清華大學(xué)碩士電路原理-19

1、清華大學(xué)碩士電路原理-19（總分：100.00，做題時(shí)間：90分鐘）一、解答題（總題數(shù)：11,分?jǐn)?shù)：100.00）1.1求下圖所示二端口的開(kāi)路阻抗參數(shù) （Z參數(shù)），其中r=1 Q（分?jǐn)?shù)：10.00） 正確答案：（）解析：解法1求一個(gè)已知二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，可根據(jù)參數(shù)的定義求，也可以直接列寫(xiě)端口的電壓、電流關(guān) 系式，還可以將一個(gè)復(fù)雜二端口網(wǎng)絡(luò)分成若干個(gè)子二端口網(wǎng)絡(luò)，再根據(jù)各子二端口網(wǎng)絡(luò)的連接關(guān)系得到復(fù) 雜二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。根據(jù)Z參數(shù)的定義，上圖的 Z參數(shù)方程可表示為上述方程中待求參數(shù)Z 11，Z 12，Z 21，Z 22可分別借助（a）和（b）求得。(a)(b)由（a）可得由（b）可得解法2用直接

2、列寫(xiě)參數(shù)方程方法求。端口用電壓源替代（下圖（c）所示電路）。列寫(xiě)回路電流方程為(c)消去中間變量I。由式（3）得將式（4）分別代入式（1）和式（2），并整理可得Z參數(shù)方程為所以，Z參數(shù)矩陣為2. 求下圖所示二端口網(wǎng)絡(luò)的短路導(dǎo)納參數(shù)（Y參數(shù)），圖中受控源為電流控制的電流源。（分?jǐn)?shù)：9.00） 正確答案：（）解析：解法1根據(jù)導(dǎo)納參數(shù)定義求。Y參數(shù)方程為上述方程中待求參數(shù)Y 11 , Y 12，Y 21，Y 22可分別借助圖（a）和圖（b）求得。(a)(b)由圖（a）可得由圖（b）可得解法2直接列寫(xiě)電路方程得到端口的電壓、電流關(guān)系，進(jìn)而得到所需參數(shù)。兩個(gè)端口用電流源替代，電路 如圖（c）所示。用節(jié)點(diǎn)

3、法列寫(xiě)方程如下：(c)整理后可得由此可得Y參數(shù)矩陣為3. 求下圖所示二端口的傳輸參數(shù)仃參數(shù)）（分?jǐn)?shù)：9.00） 正確答案：（）解析：解法1根據(jù)傳輸參數(shù)定義求。設(shè)傳輸參數(shù)方程為上述方程中待求參數(shù)T 11，T 12，T 21，T 22可分別借助圖（a）和圖（b）求得。(a)(b)由圖（a）可得由圖（b）可得giT藥解法2直接列方程求參數(shù)。列方程所需電路如圖（c）所示。列方程如下:(c)整理上述方程得由上述方程可得傳輸參數(shù)矩陣為4. 寫(xiě)岀下圖所示二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)方程。（分?jǐn)?shù)：9.00 ） 正確答案：（）解析：解直接用節(jié)點(diǎn)法列寫(xiě)參數(shù)方程，電路如圖（a）所示(a)由式得U 1 =-U 2 +0.5I

4、2 (3)由式和式得I 1 =-U 2 -1.5U1 =0.5U 2 -0.7512則傳輸參數(shù)方程為傳輸參數(shù)矩陣為*45. 求下圖所示二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)。（分?jǐn)?shù)：9.00） 正確答案：（）解析：解法1可直接列寫(xiě)端口電壓和電流的關(guān)系方程所以傳輸參數(shù)矩陣為解法2將上圖中看作圖（a）所示的T i和T 2兩個(gè)二端口級(jí)聯(lián)。(a)T i和T 2兩個(gè)二端口的T參數(shù)分別為所以總二端口的T參數(shù)為（1）.下圖（a）所示二端口是否為對(duì)稱(chēng)二端口？給出分析過(guò)程(a)（分?jǐn)?shù)：4.50） 正確答案：（）解析：解 將該二端口看作如圖（c）所示的兩個(gè)二端口的級(jí)聯(lián)。(c)T 1 和 T 2的T參數(shù)分別為所以，總的二端口的 T參

5、數(shù)為由于T 11 =T 22 , T 11 T 22 -T 12 T 21 =1，所以該二端口是對(duì)稱(chēng)的（2）.求下圖（b）所示二端口網(wǎng)絡(luò)的短路導(dǎo)納參數(shù)矩陣Y已知某二端口網(wǎng)路的開(kāi)路阻抗參數(shù)(b)T型等效電路。4.50 )正確答案：（）解析：解 用直接列寫(xiě)方程的方法求參數(shù)。方程如下:消去中間變量U 3，得由此可先得到Z參數(shù)為對(duì)Z參數(shù)矩陣求逆，得由已知阻抗參數(shù)可寫(xiě)岀二端口的方程，并整理得由此可得等效電路如圖（d）所示。(d)6. 求下圖所示二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)方程。（分?jǐn)?shù)：9.00 ） 正確答案：（）解析：解 直接列方程求解。端口的電壓、電流方程為將上式作變換，將放在等式左端，將，得上式即所求的傳輸

6、參數(shù)方程。u s (t)=in(2000t+30 ° )V,理想變7. 求下圖所示電路中電壓源發(fā)出的有功功率。已知電源電壓為 壓器變比n=2，回轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)電阻a =2QO| 401七 11（分?jǐn)?shù)：9.00 ） 正確答案：（）解析：解在上圖所對(duì)應(yīng)的相量模型中，有33 L=2.5 X 10X 2000=5 Q令輸岀端負(fù)載阻抗為Z l =3+j4 Q ,則根據(jù)回轉(zhuǎn)器和理想變壓器的特性，將負(fù)載阻抗Z l，變換到輸入端為由此可得等效電路如圖（a）所示。由等效電路可得(a)電源發(fā)出的有功功率為P=2X0.427cos( -33.1 ° )=0.715W 或2P=0.427 X3.92=0.715W8.下圖所示電路中二端口N的傳輸參數(shù)矩陣為I輸入端電阻R i為多少？（1）.下圖所示二端口中，L=0.1H，C=0.1 卩 F，3 =10 4 rad s 求此二端口的特性阻抗 Z c ;（分?jǐn)?shù)：4.50 ）正確答案：（）n莫胡曲解析：解 上圖所示二端口為對(duì)稱(chēng)二端口，其特性阻抗為 要求特性阻抗，需先求該二端口的傳輸參數(shù)。傳輸參數(shù)方程為可求得則此二端口的特性阻抗為（2）.當(dāng)端口 2接Z c時(shí)，求輸出電壓與輸入電壓的幅值比和相位差。I 丨（分?jǐn)?shù):4.50）正確答案：