第一章網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)

1、第一章第一章網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)內(nèi)容：內(nèi)容： 第一節(jié)第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)及其元件的基本概念網(wǎng)絡(luò)及其元件的基本概念 第二節(jié)第二節(jié) 基本代數(shù)二端元件基本代數(shù)二端元件 第四節(jié)第四節(jié) 基本代數(shù)多口元件基本代數(shù)多口元件 第五節(jié)第五節(jié) 動態(tài)元件（動態(tài)元件（Dynamic ElementDynamic Element） 第八節(jié)第八節(jié) 圖論的基本知識圖論的基本知識 第九節(jié)第九節(jié) 圖的矩陣表示及其性質(zhì)圖的矩陣表示及其性質(zhì) 第十節(jié)第十節(jié) 網(wǎng)絡(luò)元件的互連規(guī)律網(wǎng)絡(luò)元件的互連規(guī)律 第十一節(jié)第十一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)與元件的基本性質(zhì)網(wǎng)絡(luò)與元件的基本性質(zhì) 第一節(jié)第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)及其元件的基本概念網(wǎng)絡(luò)及其元件的基本概念一網(wǎng)絡(luò)基本表征量一網(wǎng)絡(luò)基本

2、表征量基本變量：基本變量：高階基本變量：高階基本變量： 是不是不 為為0，1的任意的任意 整數(shù)）整數(shù)）基本復(fù)合量：基本復(fù)合量：)()()()(ttqtitu,()()(iu)()(twtp1、分類、分類2關(guān)系關(guān)系ditqdttdqtit)()()()(dutdttdtut)()()()()()()()(titudttdwtpdiudptWtt)()()()(（111） （112） （113） （114） 1二端元件二端元件 多端元件多端元件（1）二端元件： R、L、C 元件約束為一個方程描述，兩個獨立變量。 （二端網(wǎng)絡(luò)：一個方程描述，兩個獨立變量。）（2）n端元件：有n1個電流和n1個電壓是

3、獨立變量，共（2n2）個，有n1個約束方程。 2多端元件和多端元件和“端口端口”的概念的概念 （1）“雙口”是最簡單的多口。 （2）端口：端口電流相等。 條件：端口與端口之間無任何聯(lián)系。例： N1不是雙口網(wǎng)絡(luò)， N2 是雙口網(wǎng)絡(luò) -u2u1i2i1N2N1+ 3n1端元件與端元件與n端元件等效端元件等效 （p2圖111） 例：三極管 任選一點為參考點，則為二端口元件。三容許信號與賦定關(guān)系三容許信號與賦定關(guān)系1、容許信號偶（Admissible Signal Pair） p2 或：元件給定的電流（壓）時的電壓（流）值，記 ，是一對激勵和響應(yīng)的關(guān)系。2、賦定關(guān)系（Constitutive Rela

4、tion） p2)(),(titu四網(wǎng)絡(luò)及其元件分類依據(jù)四網(wǎng)絡(luò)及其元件分類依據(jù)1、集中參數(shù)元件集中參數(shù)元件 p3 分布元件 附：均勻傳輸線特性方程：p3 本書只討論集中參數(shù)網(wǎng)絡(luò)。2、時不變元件（時不變元件（Time-invariant） 時變元件（時變元件（Time-varying）（1）定義：p3（2）應(yīng)用例1：判斷獨立電壓源 是否是時不變元件。 證明：設(shè) 是任意一對容許偶， 是 任意常數(shù)， ，此時是一個 滯后于 角度為 的另一個電壓，電源不容 許有這個電壓。 所以獨立電壓源是時變元件。 tEtusin)( )(),(11titu)(sin)(1tEtu)(tu例2：證明 是時不變元件。 證

5、明：設(shè) 是任意一對容許偶， ， 有激勵 ， 是任意常數(shù)，則 ， 與 也是任意一對容許偶， 所以R是時不變元件。 constR )(),(11titu11Riu )(1ti)()(11tRitu)(1tu)(1ti（3）時不變網(wǎng)絡(luò) p4 由獨立電源和時不變元件組成的網(wǎng)絡(luò)。本書重點討論該種網(wǎng)絡(luò)。 理解： 作為元件是時變元件，但作為激勵，可組成時不變網(wǎng)絡(luò)（電路）。 tEtusin)( 3 3、線性與非線性元件、線性與非線性元件 p4p4 （1）定義：p4 （2）應(yīng)用例：（p4中間）判斷電容器 是線性元件還是非線性元件？ 解： 設(shè) 是電容器的兩個任意容許偶， 設(shè)a,b是任意常數(shù)， tcctcsin)(

6、10utcq)(utcdtdi)()(),(11titu)(),(22titu2211)()()()(utcdtdtiutcdtdti)()()(213tbutautu )()()()()()()(212133tbitaitbutautcdtdutcdtdti)(),(33titu是一對容許偶，是一對容許偶， 所以電容器所以電容器 是線性元件。是線性元件。tcctcsin)(10備注：線性元件備注：線性元件 R與與u、i無關(guān)；無關(guān)；C與與u、q無關(guān)；無關(guān)；L與與i、無關(guān)。無關(guān)。 （3）線性電路（Linear Circuit）p5 由獨立電源和線性元件組成。 理解：數(shù)值不恒為零的獨立電源是非線性

7、元件。第二節(jié)第二節(jié) 基本代數(shù)二端元件基本代數(shù)二端元件一電阻、電容、電感元件基本性質(zhì)一電阻、電容、電感元件基本性質(zhì) 1基本變量完備圖基本變量完備圖 p5 圖121 M憶阻元件，憶阻器（Memory Resistor或Memristor） 2n端口元件約束端口元件約束 （1）電阻性 二端：伏安平面上的一條曲線。（u-i） n端口：電壓向量與電流向量之間的關(guān)系。 （補(bǔ)充：電阻性雙口網(wǎng)絡(luò)）2121:IIUUZZ2121:UUIIYY2121:UIIUHH2121:IUUIHH2211:IUIUTT1122:IUIUTT（2）電感性： 線性： 線性時不變：（3）電容性： 線性： 線性時不變： dtdui

8、)()()(titLt dttdiLtu)()(dtdqiuq)()()(tutctqdttducti)()(3幾種特殊的電阻元件幾種特殊的電阻元件 （1）凹電阻（Concave Resistor） 圖b 電路符號 圖c 特性曲線 p6圖124ud-+udEs R-+iua 連接圖（2）凸電阻（Protrude Resistor） b 電路符號 c 特性曲線 p6圖123 i-+Is Ru a 連接圖（3）絕對值電阻 p7圖125 （4）仿射電阻：伏安曲線不過原點的直線。ui iR -+ us-+u-+Is Rui (5)零口器（Nullator）p8圖1210 (6)非口器（Norator）

9、p8圖1211 應(yīng)用：理想運算放大器 (其余部分自己看書) +第四節(jié)第四節(jié) 基本代數(shù)多口元件基本代數(shù)多口元件 一線性多口電阻元件一線性多口電阻元件 p15 圖141線性變換器 雙口T陣： 2211:IUIUTT1廣義阻抗變換器廣義阻抗變換器（Generalized lmpedance Convertor,GIC）（1） AD0 正阻抗變換器（2）AD0 比例型受控源（3） AD0 正阻抗逆轉(zhuǎn)器（2）BC0 對偶型受控源（3）BC0 Passive 多端口電阻元件，R陣對稱正定Passive 0)(,twt4非能性非能性 定義：p65二無損性與有損性二無損性與有損性 1、 定義定義：p66 概括

10、了輸入到無損n端口的全部能量可以無 損地全部返回電路這一概念。 2、二端線性電容、電感、理想變壓器、回轉(zhuǎn)器、二端線性電容、電感、理想變壓器、回轉(zhuǎn)器 注意：容許信號平方可積，例 不是無損； 的電容器和電感器，是 有源元件，不是無損元件。 ttetietu)(,)(0, 0constCconstL三三 互易性、反互易性和非互易性互易性、反互易性和非互易性 1定義：定義：p66 補(bǔ)充：（電路下冊 ） a.卷積定理：設(shè) 的象函數(shù) ，則 的拉氏變換為 。 b.卷積定義式： 另外：互易定理三種形式： 特勒根定理： )(),(21tftf)(),(21sFsF)()(21tftf)()(21sFsF)()(

11、)()(21021sFsFdtftfLt0)(kkkkiuiu22112211iuiuiuiu 2.應(yīng)用應(yīng)用 (1) 例1（補(bǔ)） n端口阻抗矩陣Z(s)是對稱陣，判斷該n端口網(wǎng)絡(luò)是否 是互易網(wǎng)絡(luò)。 解： 由于 對稱 設(shè) 是n端口網(wǎng)絡(luò)的任意兩組容許偶， Z(s)I(s)U(s) (s)ZZ(s)TI(s),U(s)I(s),U(s) 1.(I(s)(s)(s)ZII(s)Z(s)I(s)I(s)(s)UTTTT)2.(I(s)Z(s)(s)IU(s)(s)I(s)I(s)UTTT(s)ZZ(s)T式式)2() 1 (s)I(s)UI(s)(s)UTT 互易互易補(bǔ)充：二端口網(wǎng)絡(luò)互易條件 Z2112

12、ZZ2211ZZY2112YY2211YYH2112HH1HHHH21122211H2112HH1HHHH21122211T1BCADDA T1CBDADA 參數(shù)互易條件對稱條件 對稱網(wǎng)絡(luò)首先是互易網(wǎng)絡(luò)。對稱網(wǎng)絡(luò)首先是互易網(wǎng)絡(luò)。（2）例2 p67例1-11-5 3說明說明 （1）互易網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不存在獨立源 （2）互易元件組成的網(wǎng)絡(luò)互易；但互易網(wǎng)絡(luò)可能含有 非互易元件 （例p68圖1113） （3）含受控源、運放的網(wǎng)絡(luò)一般不互易 作業(yè)：p2 1-8,1-9,1-10 人有了知識，就會具備各種分析能力，人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說古人說“書中自有黃金屋。書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，通過閱讀科技書籍，我們能豐富知