第16章b二端口網(wǎng)絡(luò)ppt課件

1、3 端口端口1電源有內(nèi)阻，端口電源有內(nèi)阻，端口2接負(fù)載接負(fù)載US(S)NU1(S)U2(S)I1(S)I2(S)R+-R1已知已知Z參數(shù)求參數(shù)求)()()(2SUSUSHS )()()(2SUSUSHS )()()()()()()()()()(22212122121111SISZSISZSUSISZSISZSU)()()(111SIRSUSUS RSISU)()(22 )()()()()(21122211121SZSZSZRSZRRSZ 二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù)不僅和二端口參數(shù)有關(guān)而且和端接阻抗有關(guān)二端口的轉(zhuǎn)移函數(shù)不僅和二端口參數(shù)有關(guān)而且和端接阻抗有關(guān)16-5 16-5 二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接

2、接一、一、 級(jí)聯(lián)鏈聯(lián)）級(jí)聯(lián)鏈聯(lián)）設(shè)設(shè) 22211211TTTTTT+T +1I 1U 2U 2I +1U T +1I 2I 2U +1I1U+2U2I 22211211TTTTT 222221121111IUTTTTIU 222221121111IUTTTTIUT+T +1I 1U 2U 2I +1U T +1I 2I 2U +1I1U+2U2I得得 222221121111IUTTTTIU 222221121122211211IUTTTTTTTTTT +2U 2I T +1I1U+2U2I2I 22IU得得結(jié)論：結(jié)論：級(jí)聯(lián)后所得復(fù)合二端口級(jí)聯(lián)后所得復(fù)合二端口T 參數(shù)矩陣等于級(jí)聯(lián)的二參數(shù)矩陣等

3、于級(jí)聯(lián)的二端口端口T 參數(shù)矩陣相乘。上述結(jié)論可推廣到參數(shù)矩陣相乘。上述結(jié)論可推廣到n個(gè)二端個(gè)二端口級(jí)聯(lián)的關(guān)系。口級(jí)聯(lián)的關(guān)系。 22222112112221121111IUTTTTTTTTIUTTT T1T2.TnT=T1T2 . Tn例例 10 411T 1S 25. 0012T 10 613T 4 6 4 4T1 2.5S 0.25 1621061125. 001 1041 321TTTT 4 6T3T2 22222112122111ITUTIITUTU二、并聯(lián)：輸入端口并聯(lián)，輸出端口并聯(lián)二、并聯(lián)：輸入端口并聯(lián)，輸出端口并聯(lián) 212221121121UUYYYYII 212221121121

4、UUYYYYII+ 1I1U+ 2U2IY + + 1I 1U 2U 2I Y + + 2U 1U 2I 1I Y正規(guī)聯(lián)接時(shí)：正規(guī)聯(lián)接時(shí)： 212121IIIIII+ 1I1U+ 2U2IY + + 1I 1U 2U 2I Y + + 2U 1U 2I 1I Y 21222112112122211211UUYYYYUUYYYY 21212211121121 UUYUUYYYYIIYYY 即：即：結(jié)論：結(jié)論：正規(guī)聯(lián)接時(shí)，二端口并聯(lián)所得復(fù)合二端口的正規(guī)聯(lián)接時(shí)，二端口并聯(lián)所得復(fù)合二端口的Y參數(shù)矩參數(shù)矩陣等于兩個(gè)二端口陣等于兩個(gè)二端口Y 參數(shù)矩陣相加。參數(shù)矩陣相加。留意：留意： （1兩個(gè)二端口并聯(lián)時(shí)，

5、其端口條件可兩個(gè)二端口并聯(lián)時(shí)，其端口條件可能被破壞此時(shí)上述關(guān)系式就不成立。能被破壞此時(shí)上述關(guān)系式就不成立。(2) 具有公共端的二端口，將公共端并在一起將不會(huì)破具有公共端的二端口，將公共端并在一起將不會(huì)破壞端口條件。壞端口條件。YY留意：留意：(1) 兩個(gè)二端口并聯(lián)時(shí)，其端口條件可能被破壞此時(shí)上兩個(gè)二端口并聯(lián)時(shí)，其端口條件可能被破壞此時(shí)上述關(guān)系式就不成立。述關(guān)系式就不成立。并聯(lián)后端口條件破壞。并聯(lián)后端口條件破壞。1A2A1A1A4A1A2A 2A0A0A1052.5 2.5 2.5 4A1A1A4A10V5V+ +2A(2) 具有公共端的二端口具有公共端的二端口(三端網(wǎng)絡(luò)形成的二端口三端網(wǎng)絡(luò)形成

6、的二端口)，將，將公共端并在一起將不會(huì)破壞端口條件。公共端并在一起將不會(huì)破壞端口條件。Y+ + + 1 I1 U+ 2 I2 U+ + 2IY 1I 2I 1I 2U 1U 1U 2U例例.R4R1R2R3R1R2R3R4例例Rf IaR1R2aI Rf 211101RRRy ffffRRRRy1111R2R1aI aI fffffffRRRRRRRRRRRRRyyY2211111 21111)11( URURRIff221112)11(1 URRURRUIff 211101RRRy ffffRRRRy1111Rf IaR1R2aI 三、串聯(lián)：聯(lián)接方式如圖，采用三、串聯(lián)：聯(lián)接方式如圖，采用Z

7、參數(shù)方便。參數(shù)方便。Z+ + 1 I2 I2 U1 U+ 1 I1 U+ 2 I2 UZ+ + 1 I 2 I 2 U 1 U 21222112112121 IIZZZZIIZUU 21222112112121 IIZZZZIIZUU 212121IIIIII 212121UUUUUUZ+ + 1 I2 I2 U1 U+ 1 I1 U+ 2 I2 UZ+ + 1 I 2 I 2 U 1 U 2121212121 IIZIIZUUUUUU 2121 IIZIIZZ那么那么ZZZ 即即 222112112221121122211211ZZZZZZZZZZZZ結(jié)論：結(jié)論：串聯(lián)后復(fù)合二端口串聯(lián)后復(fù)合二

8、端口Z 參數(shù)矩陣等于原二端口參數(shù)矩陣等于原二端口Z 參數(shù)參數(shù)矩陣相加。可推廣到矩陣相加。可推廣到n端口串聯(lián)。端口串聯(lián)。留意：留意：（1串聯(lián)后端口條件可能被破壞。串聯(lián)后端口條件可能被破壞。 2 2端口條件破壞端口條件破壞ZZZ 3 1 1 1 1 2 22 2A2A 1A1A3A1.5A1.5A1.5A1.5A1A2AZ”端口條件破壞端口條件破壞 ，不正規(guī)聯(lián)接，不正規(guī)聯(lián)接!232 1 1 121 2 2 5225Z 6336Z262 2 2 106610ZZZ （2具有公共端的二端口，將公共端串聯(lián)時(shí)將不會(huì)具有公共端的二端口，將公共端串聯(lián)時(shí)將不會(huì)破壞端口條件。破壞端口條件。端口條件不會(huì)破壞端口條件

9、不會(huì)破壞1I2I3IZZ213 III那么那么ZZZ 即即 222112112221121122211211ZZZZZZZZZZZZ結(jié)論結(jié)論正規(guī)聯(lián)接時(shí)正規(guī)聯(lián)接時(shí),串聯(lián)后復(fù)合二端口串聯(lián)后復(fù)合二端口Z 參數(shù)矩陣等于原二端口參數(shù)矩陣等于原二端口Z 參數(shù)矩陣相加?？赏茝V到參數(shù)矩陣相加?？赏茝V到 n端口串聯(lián)。端口串聯(lián)。 2121II)ZZ(UU例例.3 I112+ 2I13 I112+ 2I1小結(jié)小結(jié):(1)級(jí)聯(lián)時(shí)端口條件總滿足，用級(jí)聯(lián)時(shí)端口條件總滿足，用T參數(shù)方便。參數(shù)方便。(2)串聯(lián)和并聯(lián)聯(lián)接時(shí)端口條件可能被破壞。串聯(lián)和并聯(lián)聯(lián)接時(shí)端口條件可能被破壞。(3)正規(guī)聯(lián)接時(shí)，串聯(lián)用正規(guī)聯(lián)接時(shí)，串聯(lián)用Z參數(shù)、

10、并聯(lián)用參數(shù)、并聯(lián)用Y 參數(shù)方參數(shù)方 便。便。(4)還有其它聯(lián)接方式：串還有其它聯(lián)接方式：串-并聯(lián)聯(lián)接、并并聯(lián)聯(lián)接、并-串聯(lián)聯(lián)接。串聯(lián)聯(lián)接。一、回轉(zhuǎn)器一、回轉(zhuǎn)器1. 回轉(zhuǎn)器：回轉(zhuǎn)器也是二端口回轉(zhuǎn)器：回轉(zhuǎn)器也是二端口. 1221riuriu或或 1221guiguir 稱為回轉(zhuǎn)電阻稱為回轉(zhuǎn)電阻 g 稱為回轉(zhuǎn)電導(dǎo)稱為回轉(zhuǎn)電導(dǎo)i1u1+ u2+ i2電路符號(hào)電路符號(hào)特性：特性：16-6 回轉(zhuǎn)器和負(fù)阻抗變換器回轉(zhuǎn)器和負(fù)阻抗變換器其矩陣形式為：其矩陣形式為： 212100iirruu或或 212100uuggii注意注意u, i的方向的方向! 0000ggYrrZ令令有有1 YZ2. 回轉(zhuǎn)器可以把一個(gè)端口

11、的電流回轉(zhuǎn)器可以把一個(gè)端口的電流(或電壓或電壓)回轉(zhuǎn)成另一個(gè)端口回轉(zhuǎn)成另一個(gè)端口的電壓的電壓(或電流或電流)。因此利用回轉(zhuǎn)器可以把電容回轉(zhuǎn)成電感。因此利用回轉(zhuǎn)器可以把電容回轉(zhuǎn)成電感。i1u1+ u2+ i2C21riu CrL2 1221riuriu dtduCi22 dtdurC2 dtdiCr12 dtdiL1 從端口從端口1看，看，u1, i1關(guān)系為一等效電感關(guān)系，關(guān)系為一等效電感關(guān)系，L= r2C.假設(shè)假設(shè) r =50k, C =1F那么那么 等效電感等效電感 L=2500H ！3. 回轉(zhuǎn)器不消耗功率回轉(zhuǎn)器不消耗功率(能量能量)，也不儲(chǔ)能。是線性無源元件。，也不儲(chǔ)能。是線性無源元件。0

12、21122211 iriiriiuiu4. 回轉(zhuǎn)器是非互易元件?；剞D(zhuǎn)器是非互易元件。 0000ggYrrZ5 回轉(zhuǎn)器例子回轉(zhuǎn)器例子u2RuuRuuic 1211RuuRuuiF 2212 ARRRRR F Caibi+RR+1u2u+1i2iu11112uuRuuRucc 122222uuuRuuRuuFFc 12uuc 1222uuuF Ru 1 回轉(zhuǎn)器方程回轉(zhuǎn)器方程RuuRuuic 1211RuuRuuiF 2212 Ru 2 u2 ARRRRR F Caibi+RR+1u2u+1i2iu1二、負(fù)阻抗變換器二、負(fù)阻抗變換器1. 電壓反向型負(fù)阻抗變換器和電流反向型負(fù)阻抗變換器電壓反向型負(fù)阻抗

13、變換器和電流反向型負(fù)阻抗變換器電壓反向型電壓反向型 22112121100iukiuiikuuT 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣UNICi1+u1 i2+u2 電流反向型電流反向型 22112121001iukiukiiuuT 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣INICi1+u1 i2+u2 2. 阻抗變換關(guān)系阻抗變換關(guān)系 (以以INIC為例為例)INIC變換器變換器ZLINIC+ + 1U2U1I2I21 UU21 IkI22 IZUL(3) 代入代入 (1) 得得(4) 除以除以 (2) 得得即輸入端阻抗即輸入端阻抗Li1ZkZ 21 UU21 IkI22 IZUL(1)(2)(3)4(21 IZULLLZkIkIZIU12211 當(dāng)當(dāng) k = 1 時(shí)，時(shí)，實(shí)現(xiàn)了負(fù)阻抗的變換實(shí)現(xiàn)了負(fù)阻抗的變換 ！ZLINIC+ + 1U2U1I2IZi 與與 ZL 差一負(fù)號(hào)。差一負(fù)號(hào)。LiZZ Li1ZkZ 電路舉例：電路舉例： 2c221c11ca121RUUIRUURUUIUU21212211IRRIIRIR R2abcR1+ +1U1I +2U2I 212121IRRIUUR2abcR1+ +1U1I +2U2I12RRk 221211001IURRIU電流反向型電流反向型負(fù)阻抗變換器負(fù)阻抗變換器當(dāng)輸出端口接阻抗當(dāng)輸出端口接阻抗