第01章二端口網(wǎng)絡(luò)ppt課件

1、第十章第十章 二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)端口端口 ( port):網(wǎng)絡(luò)中一個端子流入的電網(wǎng)絡(luò)中一個端子流入的電流等于另一個端子流出的電流，那么流等于另一個端子流出的電流，那么這兩個端子就構(gòu)成了一個端口。端口這兩個端子就構(gòu)成了一個端口。端口的的VCR關(guān)系稱為端口的外特性。關(guān)系稱為端口的外特性。一端口網(wǎng)絡(luò)一端口網(wǎng)絡(luò)(one port network)：含有：含有一個端口的網(wǎng)絡(luò)。一個端口的網(wǎng)絡(luò)。二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)(two port network)：含有兩個端口的網(wǎng)絡(luò)。留意與四：含有兩個端口的網(wǎng)絡(luò)。留意與四端子網(wǎng)絡(luò)端子網(wǎng)絡(luò)four terminal network的區(qū)別。的區(qū)別。n端口網(wǎng)絡(luò)端口網(wǎng)絡(luò)(n

2、port network)：含有：含有n個端口的網(wǎng)絡(luò)。留意與個端口的網(wǎng)絡(luò)。留意與2n端端子網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)絡(luò)2n terminal network的區(qū)別。的區(qū)別。 我們只研討線性非時變無獨立源的二端口網(wǎng)絡(luò)即網(wǎng)絡(luò)中僅含有我們只研討線性非時變無獨立源的二端口網(wǎng)絡(luò)即網(wǎng)絡(luò)中僅含有線性電阻、電感、電容和線性受控源，不含獨立電源且動態(tài)元件線性電阻、電感、電容和線性受控源，不含獨立電源且動態(tài)元件的初始形狀為零。的初始形狀為零。 二端口網(wǎng)絡(luò)中，我們往往稱一個端口為輸入端電源端或鼓勵二端口網(wǎng)絡(luò)中，我們往往稱一個端口為輸入端電源端或鼓勵端，如端，如1-1端端;另一個端口為輸出端另一個端口為輸出端(負(fù)載端或呼應(yīng)端負(fù)載端或呼

3、應(yīng)端),如如2-2。N1i1i1 12i2i2u2 2 1u第一節(jié)第一節(jié) 二端口網(wǎng)絡(luò)的方程和參二端口網(wǎng)絡(luò)的方程和參數(shù)數(shù) 二端口的外特性用端口電壓、電流二端口的外特性用端口電壓、電流共四個量間的關(guān)系反映，知兩個共四個量間的關(guān)系反映，知兩個量，求另外兩個量，共六種情況及六量，求另外兩個量，共六種情況及六種關(guān)系。這些關(guān)系決議于網(wǎng)絡(luò)的本身種關(guān)系。這些關(guān)系決議于網(wǎng)絡(luò)的本身與外部所接電路無關(guān)。與外部所接電路無關(guān)。網(wǎng)絡(luò)按正弦穩(wěn)態(tài)情況分析，一切變量用相量表示。網(wǎng)絡(luò)按正弦穩(wěn)態(tài)情況分析，一切變量用相量表示。一、一、Z參數(shù)方程參數(shù)方程2121,UUII求兩端口的電壓已知兩端口的電流 端口電流知端口電流知,可用電流源

4、替代可用電流源替代,端口的電壓端口的電壓那么可看作其呼應(yīng)。由疊加定理得：那么可看作其呼應(yīng)。由疊加定理得：2121111IZIZU 2221212IZIZU )int(111122011112impedancepodrivingIUZI點阻抗端口的輸入阻抗或驅(qū)動稱為值，端口的電壓與電流的比端開路，為 N1I1 12I2U2 2 1UN1I1 12I2U2 2 1U一、一、Z參數(shù)方程參數(shù)方程;222211022221點阻抗端口的輸入阻抗或驅(qū)動稱為值，端口的電壓與電流的比端開路，為 IIUZ);(22112211021121impedancetransferIUZI端口間的轉(zhuǎn)移阻抗端口與稱為端口電流

5、的比值，端開路，其電壓與為 端口間的轉(zhuǎn)移阻抗。端口與稱為端口電流的比值，端開路，其電壓與為11221122012212 IIUZ 上述參數(shù)決議于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部元件及其銜接方式，它們都是在一上述參數(shù)決議于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部元件及其銜接方式，它們都是在一個端口開路的情況下計算或測試得到，也稱其為開路阻抗參數(shù)個端口開路的情況下計算或測試得到，也稱其為開路阻抗參數(shù)(open-circuit impedance parameters)Z參數(shù)方程的矩陣方式：參數(shù)方程的矩陣方式： 212221121121IIZZZZUUIZU Z參數(shù)的求解：參數(shù)的求解：按定義求解；按定義求解； 列寫方程求解；列寫方程求解；110383P例

6、例：求耦合電感的例：求耦合電感的Z參數(shù)矩陣。參數(shù)矩陣。*1U2U2I1 12 21I1Lj2LjMj2111IMjILjU 2212ILjIMjU 解：解： 21LjMjMjLjZ 互互易易網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)2112ZZ 二、二、Y參數(shù)方程：參數(shù)方程：2121IIUU求求兩兩端端口口的的已已知知兩兩端端口口的的電電壓壓端口電壓知端口電壓知,可用電壓源替代可用電壓源替代,端口的電端口的電流那么可看作其呼應(yīng)。疊加定理得：流那么可看作其呼應(yīng)。疊加定理得：2121111UYUYI 2221212UYUYI )tanint(1122011112ceadmitpodrivingUIYU導(dǎo)導(dǎo)納納稱稱為為輸輸入入導(dǎo)導(dǎo)納

7、納或或驅(qū)驅(qū)動動點點值值，端端口口的的電電流流與與電電壓壓的的比比端端短短路路，為為 ;222211022221端端口口的的驅(qū)驅(qū)動動點點導(dǎo)導(dǎo)納納稱稱為為值值，端端口口的的電電流流與與電電壓壓的的比比端端短短路路，為為 UUIY);tan(22112211021121ceadmittransferUIYU端端口口間間的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移導(dǎo)導(dǎo)納納端端口口與與稱稱為為端端口口的的電電壓壓比比值值，端端短短路路，其其電電流流與與為為 1U 2UN1I2I1122二、二、Y參數(shù)方程參數(shù)方程011112 UUIY端口間的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。端口與稱為端口的電壓比值，端短路，其電流與為11221122012212 UUIY 上

8、述參數(shù)決議于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部元件及其銜接方式，它們都是在一上述參數(shù)決議于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部元件及其銜接方式，它們都是在一個端口短路的情況下計算或測試得到，也稱其為短路導(dǎo)納參數(shù)個端口短路的情況下計算或測試得到，也稱其為短路導(dǎo)納參數(shù)(short-circuit admittance parameters)Y參數(shù)方程的矩陣方式：參數(shù)方程的矩陣方式： 212221121121UUYYYYIIUYI Y參數(shù)的求解：參數(shù)的求解： 按定義求解；按定義求解； 列寫方程求解；列寫方程求解；210403P例Z參數(shù)與參數(shù)與Y參數(shù)的關(guān)系：參數(shù)的關(guān)系：1 11 1 YZZY或兩參數(shù)不一定同時存在兩參數(shù)不一定同時存在例：求例：求Y參數(shù)。參

9、數(shù)。解：運(yùn)用短路法實驗解：運(yùn)用短路法實驗021121 UUIY運(yùn)用節(jié)點法，列出運(yùn)用節(jié)點法，列出Y參數(shù)方程，求得參數(shù)方程，求得Y參數(shù)。參數(shù)。 22122111)11(11)1(ULjCjRULjIULjUCjLjI 互易網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò)2112YY 2121IIUU 時，由互易定理知時，由互易定理知當(dāng)當(dāng)互易網(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò) )1(111)1(21LCjRLjLjLCjY 根據(jù)互易定理證明，由根據(jù)互易定理證明，由R、L、C、M含理想變壓器元含理想變壓器元件組成的線性無源二端口網(wǎng)絡(luò)總是互易的。件組成的線性無源二端口網(wǎng)絡(luò)總是互易的?；ヒ拙W(wǎng)絡(luò)互易網(wǎng)絡(luò)2112YY 12212)11(1UgULjCjRULjIm

10、非非互互易易網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) )1(111)1(21LCjRLjgLjLCjYm 221122111)11(11)1(ULjCjRULjUgIULjUCjLjIm 例：求例：求Y參數(shù)。參數(shù)。解：解：三、三、T參數(shù)方程：參數(shù)方程：1122,11)( ,22IUIU端口的求端口的已知 )(221IBUAU )(221IDUCI N1I1 12I2U2 21U 222211IUTIUDCBAIU 1U 2U1I2IlZ*1U2U1:n1I2I 不不存存在在但但 YZZZZZllll 參數(shù)均不存在參數(shù)均不存在、YZInIUnU 21211特殊構(gòu)造二端口網(wǎng)絡(luò)特殊構(gòu)造二端口網(wǎng)絡(luò)二、二、T參數(shù)方程參數(shù)方程）稱為傳輸

11、參數(shù)矩陣（matrixparametersontransmissiDCBAT 各參數(shù)的定義：各參數(shù)的定義：,0212 IUUA,0212 UIUB,0212 IUIC,0212 UIID則則有有：端端口口的的求求端端口口的的如如果果已已知知)(22112211IUIU ）傳傳輸輸參參數(shù)數(shù)矩矩陣陣稱稱為為逆逆（inverseT1 1 四、四、H參數(shù)方程參數(shù)方程2121IUUI和和求求和和另另一一個個端端口口的的電電壓壓如如已已知知一一個個端端口口的的電電流流和和N1I1 12I2U2 21U2121111UHIHU 21212221121121UIHUIHHHHIU2221212UHIHI 11

12、111122IUTIUDCBAIU四、四、H參數(shù)方程：參數(shù)方程： 2112112221121121IUHIUHHHHUI）稱為混合參數(shù)矩陣（稱為混合參數(shù)矩陣（matrixparametershybridHHHH 22211211H H各參數(shù)的定義：各參數(shù)的定義：, 011112 UIUH, 021121 IUUH, 012212 UIIH,022221 IUIH2121UIIU和和求求和和另另一一個個端端口口的的電電壓壓如如已已知知一一個個端端口口的的電電流流和和五、二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的互換五、二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的互換 知某網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)方程，將其變換為其它參數(shù)方程，那么可知參知某網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)方程，將其變換

13、為其它參數(shù)方程，那么可知參數(shù)之間的關(guān)系，留意變換時有些參數(shù)能夠不存在。數(shù)之間的關(guān)系，留意變換時有些參數(shù)能夠不存在。P343，表，表10-1六、二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的互易性六、二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的互易性reciprocal 假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中只含有假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中只含有R、 L、 C、 M 等線性元件而不含有受控等線性元件而不含有受控源，那么網(wǎng)絡(luò)參數(shù)就具有如下性質(zhì)：源，那么網(wǎng)絡(luò)參數(shù)就具有如下性質(zhì)：稱稱為為逆逆混混合合參參數(shù)數(shù)矩矩陣陣1 H,21211212ZZ ,2 21 11 12 2YY 1 1, ,- - BCADT 2 21 11 12 2HH 對稱的二端口除了具有互易性，還有如下性質(zhì)：對稱的二端口除了具有互易

14、性，還有如下性質(zhì)：,2 22 21 11 1ZZ ,2 22 21 11 1YY ,DA 121122211 HHHHH例：求例：求T、H參數(shù)。參數(shù)。212UU 解解：211213IUII 222112132213IUIUI 2211213202IUIU 212213422UIIUU 212134220UIIU第二節(jié)第二節(jié) 二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路及聯(lián)接二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路及聯(lián)接1互易性網(wǎng)絡(luò)的等效互易性網(wǎng)絡(luò)的等效 對于不含受控源的互易網(wǎng)絡(luò)，其外特性由三個獨立參數(shù)所決議，對于不含受控源的互易網(wǎng)絡(luò)，其外特性由三個獨立參數(shù)所決議，其最簡等效電路有兩種方式：其最簡等效電路有兩種方式：一、二端口網(wǎng)絡(luò)的等效：

15、假設(shè)兩個二端口網(wǎng)絡(luò)有一樣的外特性即一、二端口網(wǎng)絡(luò)的等效：假設(shè)兩個二端口網(wǎng)絡(luò)有一樣的外特性即一樣的方程和參數(shù)，那么這兩個網(wǎng)絡(luò)是等效的。因此可用簡單的一樣的方程和參數(shù)，那么這兩個網(wǎng)絡(luò)是等效的。因此可用簡單的等效電路替代任一個二端口網(wǎng)絡(luò)。等效電路替代任一個二端口網(wǎng)絡(luò)?！毙托妥钭詈喓嗠婋娐仿穭t則有有圖圖示示“參參數(shù)數(shù)，若若給給定定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的型型等等效效電電路路TZT: 22211211ZZZZZ Z),(321ZZZ,12111ZZZ 。21223ZZZ ,12212ZZZ ，2111ZZZ 。3222ZZZ ，21221ZZZ 2121111IZIZU 2221212IZIZU 232122122

16、3222121212111)()()()(IZZIZIIZIZUIZIZZIIZIZU1 12 21Z3Z2Z 1U 2U1I2I”型型最最簡簡電電路路則則有有圖圖示示“參參數(shù)數(shù)，若若給給定定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的型型等等效效電電路路 Y: 22211211YYYYY),(cbaYYY,1211YYYa 。1222YYYc ,2112YYYb ，baYYY 11。bcYYY 22，bYYY 1221型電路。型電路或再等效成）參數(shù)，（的參數(shù)，先換成若給定電路的其它形式型電路也可互換，型電路和參數(shù)可互換，因此參數(shù)與TTYZYZ2121111UYUYI 2221212UYUYI 212122212111)()

17、()()(UYYUYUUYUYIUYUYYUUYUYIcbbbcbbaba 2U1 12 2aYbYcY 1U1I2I2非互易網(wǎng)絡(luò)的等效非互易網(wǎng)絡(luò)的等效對于含有受控源的二端口網(wǎng)絡(luò)普通不具有互易性，其四個對于含有受控源的二端口網(wǎng)絡(luò)普通不具有互易性，其四個參數(shù)是獨立的，其等效電路方式較多，普通用一個互易網(wǎng)參數(shù)是獨立的，其等效電路方式較多，普通用一個互易網(wǎng)絡(luò)和一個受控源來表示：絡(luò)和一個受控源來表示：假設(shè)給定假設(shè)給定Z參數(shù)，那么由參數(shù)，那么由方程：方程：2121111IZIZU 2221212IZIZU )()()()()(2112212221122122112112111IIZIZZIZZUIIZI

18、ZZU1 12I2U2 21I11Z22Z212IZ121IZ 1U假設(shè)給定假設(shè)給定Z參數(shù)，那么用參數(shù)，那么用一個互易的一個互易的T型網(wǎng)絡(luò)和一個型網(wǎng)絡(luò)和一個電流控制電壓源的組合來電流控制電壓源的組合來等效等效. T型網(wǎng)絡(luò)部分的參數(shù)型網(wǎng)絡(luò)部分的參數(shù)確實定與互易網(wǎng)絡(luò)一樣，確實定與互易網(wǎng)絡(luò)一樣，只是只需只是只需Z12。.1 12 21211ZZ1222ZZ12Z11221)(IZZ2I2U1I 1U假設(shè)給定假設(shè)給定Y參數(shù)，那么由方參數(shù)，那么由方程：程：2121111UYUYI 2221212UYUYI 假設(shè)給定假設(shè)給定Y參數(shù)，那么用參數(shù)，那么用一個互易的一個互易的型網(wǎng)絡(luò)和一個型網(wǎng)絡(luò)和一個電壓控制電流

19、源的組合來電壓控制電流源的組合來等效等效. 型網(wǎng)絡(luò)部分的參數(shù)型網(wǎng)絡(luò)部分的參數(shù)確實定與互易網(wǎng)絡(luò)一樣，確實定與互易網(wǎng)絡(luò)一樣，只是只需只是只需Y12。1 12 212Y1211YY 11221)(UYY2I2U1I1222YY 1U )()()()()(2112212221122122112112111UUYUYYUYYIUUYUYYI1 12 21I2I2U11Y22Y212UY121UY 1UsYYYa75. 0)1(1211 解解：sYYYsYYcb25. 025. 0122221 RYYRRUcbii s21, 0 求出令例例1：知二端口網(wǎng)絡(luò)的短路導(dǎo)納參數(shù)。求當(dāng)：知二端口網(wǎng)絡(luò)的短路導(dǎo)納參數(shù)。

20、求當(dāng)R=？時其上？時其上獲得最大功率？此時獲得最大功率？此時R的最大功率的最大功率Pmax=？此時電源？此時電源的功率？的功率？ sY 5 . 025. 025. 01 V4Y1I2I1122R 2U1 12 2aYbYcY 1U1I2IR V4iR OCUR 2122115 . 025. 025. 0UUIUUI AAV5 . 075. 3)2(5 . 0425. 0)2(25. 0424212221221IIIIIIIUUW5 . 0) 5 . 0(2222max RIP吸WSs1575. 34)3(1 IUPU 發(fā)運(yùn)用運(yùn)用Y Y參數(shù)及雙口網(wǎng)絡(luò)方程參數(shù)及雙口網(wǎng)絡(luò)方程 V4Y1I2I1122

21、R二、二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接二、二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接級聯(lián)級聯(lián)cascade connection：一個二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出：一個二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端與另一個網(wǎng)絡(luò)的輸入端相連。級聯(lián)后的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)：端與另一個網(wǎng)絡(luò)的輸入端相連。級聯(lián)后的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)：baTTT aNbN 1U 2U aU1 aU2 bU1 bU21IaI1aI2bI1bI22I aaaaaIUTIU2211 bbbbbIUTIU2211babaIIUU1212, 222222111111IUTIUTTIUTTIUTIUIUbabbbabbaaabaTTT 串聯(lián)串聯(lián)series connection ：兩個二端口網(wǎng)絡(luò)輸入端口：兩個二端口網(wǎng)絡(luò)輸入端口相互串聯(lián)

22、，輸出端口也串聯(lián)。串聯(lián)后的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)：相互串聯(lián)，輸出端口也串聯(lián)。串聯(lián)后的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)：aNbN1U2U并聯(lián)并聯(lián)(parallel connection):兩個二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端口兩個二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端口并聯(lián)，輸出端口也并聯(lián)。并聯(lián)后的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)：并聯(lián)，輸出端口也并聯(lián)。并聯(lián)后的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)：baZZZ aNbN1U2UbaYYY 例例1、求對稱、求對稱T形橋式二形橋式二端口網(wǎng)絡(luò)的端口網(wǎng)絡(luò)的Z、Y參數(shù)？參數(shù)？解：解：Z參數(shù)參數(shù)1Z3Z2Z 1U 2U1I2I1Z 2U 1U1I2I1Z3Z2Z2I1Z aaaaaaIZZZZZIZZZZUIZZZZIZZZZZU2313111311122311113131112

23、)(222)( 3131131113111313112)(222)(ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZa 2222ZZZZZb 31311231112311123131122)(222)(ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZba 2U 1U1IaI21Z3Z2Z2I1Z aU1 aU2aI1Y參數(shù)參數(shù)1Z3Z2Z 1U 2U1I2I1Z1Z3Z2Z 1U 2U1I2I1Z1Z3Z2Z 1U 2U1I2I1ZaYbY2112121122ZZZZZZZZ 2211211112ZZZZZZZZZ 2112211ZZZYYac 2121222112211ZZZZZZZZYb 12Z3

24、Z12Z 1U 2U1I2IZaYbY1Z3Z2Z 1U 2U1I2I1ZaYbY )2(22)2(21121212122121221121ZZZZZZZZZZZZZZZZZZYb 33331111ZZZZYa )2(12121)2(1211213212123212123211213ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZYYYba12Z3Z12Z 1U 2U1I2IZaYbY例例2、求二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)。、求二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)。解解: 1 12 2 1 2j2I2U1I 1U 4j 31j 11 12 2 1 2j2I2U1I 1U 4j 31j 11T2T3T 12)16(0122

25、 jT1 12 2 1 2j2I2U1I 1U 4j 31j 11T2T3T 1011121221TIIIUU1 12 2 12I2U1I 1U 114413 jjT 1232131234123217124222321jjjjjTTTT 212216663IjIjUIjIjUs2226226IUUUIjss A 1352113526066622jUIsW362122 RIPL解：解： sUN1I2I1122LR例例3、圖示雙口網(wǎng)絡(luò)、圖示雙口網(wǎng)絡(luò)N的的Z參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣 6663jjjjZ 6,03 LsRVU那么負(fù)載那么負(fù)載RL吸收功率吸收功率PL=?第三節(jié)第三節(jié) 有載二端口網(wǎng)絡(luò)有載二端口網(wǎng)絡(luò)

26、 在工程實踐中大量運(yùn)用二端口網(wǎng)絡(luò)如：在工程實踐中大量運(yùn)用二端口網(wǎng)絡(luò)如：放大器、濾波器等，這些二端口網(wǎng)絡(luò)的放大器、濾波器等，這些二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端接有電信號電源，輸出端接輸入端接有電信號電源，輸出端接有負(fù)載。即所謂的有載二端口網(wǎng)絡(luò)。有負(fù)載。即所謂的有載二端口網(wǎng)絡(luò)。一、輸入阻抗一、輸入阻抗input impedance 有載二端口網(wǎng)絡(luò)假設(shè)從輸入端看進(jìn)有載二端口網(wǎng)絡(luò)假設(shè)從輸入端看進(jìn)去那么為一無源一端口網(wǎng)絡(luò)，可等去那么為一無源一端口網(wǎng)絡(luò)，可等效為一阻抗：效為一阻抗：)(221IBUAU )(221IDUCI 22IZUL iLLZDCZBAZIU 11N1I1 12I2U2 2 SUSZLZ 1ULZ

27、N1I1 12I2U2 2iZ 1U當(dāng)當(dāng)ZL一定時，改動參數(shù)一定時，改動參數(shù)A、B、C、D可以相應(yīng)地改動可以相應(yīng)地改動Zi。二、輸出阻抗二、輸出阻抗output impedance 有載二端口網(wǎng)絡(luò)假設(shè)從輸出端有載二端口網(wǎng)絡(luò)假設(shè)從輸出端看進(jìn)去那么為一有源一端口網(wǎng)看進(jìn)去那么為一有源一端口網(wǎng)絡(luò)，可等效為一有伴電壓源，絡(luò)，可等效為一有伴電壓源，除源阻抗為：除源阻抗為：SSOCCZAUU oZ可用其它參數(shù)表示可用其它參數(shù)表示Zi， ZoN1I1 12I2U2 2 SUSZ 1U )()(221221IDUCIIBUAZIs ssococZIUUUCIUAU1111ACZBDZIUZo SS22開路電壓為

28、：開路電壓為：三、有載二端口網(wǎng)絡(luò)的根本分析方法三、有載二端口網(wǎng)絡(luò)的根本分析方法1、直接列寫方程法：、直接列寫方程法：1參數(shù)方程參數(shù)方程2個；個；2輸入輸出回路各一個。共四輸入輸出回路各一個。共四個方程求解二端口電壓、電流四個量個方程求解二端口電壓、電流四個量2、最簡等效電路法：、最簡等效電路法：“T和和“形等效，化為普通電形等效，化為普通電路求解。路求解。3、輸入輸出阻抗法：、輸入輸出阻抗法：1輸入口等效為阻抗輸入口等效為阻抗DCZBAZZLLi 2輸出口戴維南等效電路輸出口戴維南等效電路ACZBDZZo SSSSOCCZAUU 1I1 1 SUSZiZ 1U2I2 2 OCUOZLZ 2U三

29、、特性阻抗與匹配三、特性阻抗與匹配使使：和和一一般般不不等等，適適當(dāng)當(dāng)選選擇擇抗抗與與負(fù)負(fù)載載阻阻等等，輸輸出出阻阻抗抗一一般般不不與與電電源源內(nèi)內(nèi)阻阻阻阻抗抗輸輸入入在在有有載載二二端端口口網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中，LSLOSiZZZZZZ1CSiZZZ 20CLZZZ DCZBAZZZCCCi 221ACDBZCDABZCC 21,ACZBDZZZCCCO 112）稱稱為為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的特特性性阻阻抗抗（impedancesticcharacteriZZCC21,1、特性阻抗、特性阻抗N1I1 12I2U2 2 SUSZLZ 1UCBZZZDACCC 21則則當(dāng)當(dāng)二二端端口口網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)對對稱稱時時有有）匹

30、匹配配（時時稱稱為為輸輸入入口口（電電源源口口當(dāng)當(dāng)matchingZZZCSi1 ）匹匹配配時時稱稱為為輸輸出出口口（負(fù)負(fù)載載口口當(dāng)當(dāng)2CLOZZZ 匹匹配配稱稱完完全全匹匹配配當(dāng)當(dāng)輸輸入入口口和和輸輸出出口口同同時時SCOCCZZZ 特性阻抗組成的二端口網(wǎng)絡(luò)可用作阻抗匹配，使負(fù)載獲得特性阻抗組成的二端口網(wǎng)絡(luò)可用作阻抗匹配，使負(fù)載獲得最大功率。最大功率。ZC的值僅決議于對稱二端口網(wǎng)絡(luò)本身的固有特性，即只決的值僅決議于對稱二端口網(wǎng)絡(luò)本身的固有特性，即只決議于對稱二端口網(wǎng)絡(luò)本身的構(gòu)造和參數(shù)而與外接電路無關(guān)，議于對稱二端口網(wǎng)絡(luò)本身的構(gòu)造和參數(shù)而與外接電路無關(guān)，將阻抗將阻抗ZC稱為對稱二端口網(wǎng)絡(luò)的特性

31、阻抗。稱為對稱二端口網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗。CDIUIUZIIoc 02201112DBIUZUsc 0112ZC的實驗測定方法：當(dāng)一個端口開路時，另一個端口的的實驗測定方法：當(dāng)一個端口開路時，另一個端口的輸入阻抗為：輸入阻抗為：當(dāng)一個端口短路時，當(dāng)一個端口短路時，另一個端口的輸入另一個端口的輸入阻抗為：阻抗為：2、傳播常數(shù)、傳播常數(shù)當(dāng)對稱二端口網(wǎng)絡(luò)任務(wù)在匹配當(dāng)對稱二端口網(wǎng)絡(luò)任務(wù)在匹配情況下，根據(jù)情況下，根據(jù)T參數(shù)方程有如參數(shù)方程有如下關(guān)系式：下關(guān)系式：在正弦鼓勵下的網(wǎng)絡(luò)矩陣參數(shù)普通都是復(fù)數(shù)，所以令：在正弦鼓勵下的網(wǎng)絡(luò)矩陣參數(shù)普通都是復(fù)數(shù)，所以令：222111222111,iiuuIIIIUUUU 都

32、是實數(shù)，設(shè)都是實數(shù)，設(shè)和和式中式中 jBCAeBCA)ln( )()()()()()(222221222221IBCAIAICZIDUCIUBCAUZBUAIBUAUCCN1I1 12I2U2 2 SUSZLZ 1U 2121212121212121lnln)(iiuuIIUUeIIUUeIIUU在匹配形狀下，輸入信號經(jīng)過二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸后，電壓和在匹配形狀下，輸入信號經(jīng)過二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸后，電壓和電流的有效值衰減到原來有效值的電流的有效值衰減到原來有效值的1/e，相角后移，相角后移弧度。弧度。在二端口網(wǎng)絡(luò)實際中稱在二端口網(wǎng)絡(luò)實際中稱為傳輸常數(shù)，其實部為傳輸常數(shù)，其實部稱為衰減常稱為衰減常數(shù)，單位

33、為奈培，用數(shù)，單位為奈培，用Np表示；虛部表示；虛部稱為相移常數(shù)，單位稱為相移常數(shù)，單位為弧度。傳播常數(shù)為弧度。傳播常數(shù)和特性阻抗和特性阻抗ZC統(tǒng)稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的特統(tǒng)稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的特性參數(shù)。性參數(shù)。常用二端口元件常用二端口元件1運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器(operational amplifier)3回轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)器(gyrator)2理想變壓器理想變壓器(ideal transformer)01 I12UU 2121000IUAUI21UnU 211InI 2211100IUnnIU21I rU 12I rU 212100IIrrUU 212100UUggII 221100IUrgIU2U1 12

34、21I2Ir 1U2U1 12 21I2I1:n 1U第四節(jié)第四節(jié) 回轉(zhuǎn)器和負(fù)阻抗變換器回轉(zhuǎn)器和負(fù)阻抗變換器 1221UgIUgI2U1 12 2 1UA 1U1I2Iu1i1+u2i2=-ri2i1+ri1i2=0理想回理想回轉(zhuǎn)器是一個線性、無源、無損、非轉(zhuǎn)器是一個線性、無源、無損、非互易的電阻性元件?；ヒ椎碾娮栊栽?。將一個端口的電流電壓回轉(zhuǎn)將一個端口的電流電壓回轉(zhuǎn)為另一個端口的電壓電流為另一個端口的電壓電流具有變換阻抗數(shù)值又能變換阻抗性質(zhì)的身手。具有變換阻抗數(shù)值又能變換阻抗性質(zhì)的身手。LiZrrUI rIUZ22211/ 利用回轉(zhuǎn)器將電容利用回轉(zhuǎn)器將電容C回轉(zhuǎn)成回轉(zhuǎn)成電感電感L=r2CC

35、rjCjrZrZLi2221 2U1 12 21I2IrLZ 1UiZ2U1 12 21I2IrC 1UiZ1 11I 1UCrL2 iZ1 12 2rC1 12 2rLiZrrUI rIUZ22211/ 當(dāng)當(dāng)ZL=0時，時，Zi=，即當(dāng)一個端，即當(dāng)一個端口短路時，相當(dāng)于另一個端口口短路時，相當(dāng)于另一個端口開路。開路。2U1 12 21I2IrLZ 1UiZ當(dāng)當(dāng)ZL= 時，時， Zi= 0 ，即當(dāng)一個端口開路時，相當(dāng)，即當(dāng)一個端口開路時，相當(dāng)于另一個端口短路。于另一個端口短路。一個端口的串聯(lián)并聯(lián)聯(lián)接回轉(zhuǎn)成另一個端口一個端口的串聯(lián)并聯(lián)聯(lián)接回轉(zhuǎn)成另一個端口為并聯(lián)串聯(lián)聯(lián)接。為并聯(lián)串聯(lián)聯(lián)接。2U1 12 21I2IrC 1UiZ1 11I 1UCrL2 iZ上圖中回轉(zhuǎn)器的兩個端