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1、第十六章 二端口网络,本章介绍二端口(网络)及其方程，二端口的Y、Z、T(A)、H等参数矩阵以及它们之间的相互关系，还介绍T型和型等效电路及二端口的连接。,对于二端口网络，主要分析端口的电压和电流，并通过端口电压电流关系来表征网络的电特性，而不涉及网络内部电路的工作情况。,目录,本章作业,161、162、164、165,16 1 二端口网络,二端网络,根据KCL，i1=i1,一端口网络,四端网络,若：i1=i1，i2=i2则为二端口网络,如变压器,三个端钮也可构成二端口网络。如晶体三极管,二端口网络,研究对象：,线性、无独立源二端口网络,研究的意义：,1、仅对端口u、i感兴趣,2、集成电路内部
2、不可测,研究的内容：,u1、u2、i1、i2之间的关系,1、已知二端口网络，求端口电压电流的表达式,2、已知端口电压电流的表达式求等效的二端口网络。,研究的方法：,列方程、求参数,约定,1.讨论范围,含线性 R、L、C、M与线性受控源,不含独立源,2.参考方向,16 2 二端口的方程和参数,可见：表征一端口网络电特性的参数只有一个，两种表示方法Z、Y。,一、Y参数,利用网孔电流法，列方程,解方程组,矩阵形式,二、Y参数的计算及意义,11端入端导纳,转移导纳,转移导纳,22端入端导纳,例1：,求二端口网络的Y参数,解：,将22端短路,=Ya+Yb,=Yb,将11端短路,=Yb,=Yb+Yc,例2
3、：,不存在Y参数,例3：,求二端口网络的Y参数,解：将22端短路,方法一：根据参数的定义,续例3：,将11端短路,方法二：利用结点电压法,从上面两式可解出：,同理：,Y21=0,三、Z参数,11端输入阻抗,转移阻抗,转移阻抗,22端输入阻抗,例：,求二端口网络的Z参数,=0,Z12=2,Z22=7,方法一：根据参数的定义,方法二：利用回路电流法,四、T参数,(A参数)(传输参数)用端口2表示端口1,转移电压比(无量纲),短路转移阻抗(),开路转移导纳(S),转移电流比(无量纲),五、H参数(混合参数),H12:转移电压比(无量纲),H11:短路输入阻抗(),H22:开路输入导纳(S),H21:
4、转移电流比(无量纲),另外两种参数这里不再介绍。,例：,求：图示二端网络的 Z、Y、T、H参数。,解：求Z参数,=3,求Y参数,=,Y参数不存在。,求T参数,求H参数,计算二端口的参数要掌握如下要点：,1、掌握与每种参数相对应的二端口网络方程，理解这些方程各自对应的参数的物理意义。这样就不难找出各个参数与端口物理量之间的关系。,2、一般情况下，线性、无独立源的二端口网络的独立参数有四个。但对互易的二端口网络，仅有三个独立参数，对称的二端口网络，仅有两个独立参数。,3、选用二端口网络何种参数要看实际需要。并非任何线性、无独立源二端口网络都能任选各种参数进行分析，如理想变压器就没有Z参数和Y参数。
5、,六、Z、Y、T、H参数之间的相互转换,1、YZ,2、YT,由式(2)可解出：,将(3)代入(1)得：,若：Y12=Y21,则有:ADBC=1,若：Y11=Y22,则有:A=D,16 3 二端口的等效电路,一、线性、无受控源二端口等效电路,因为二端口网络中不含受控源时，只有三个参数独立。因此，二端口最简的等效电路可以只包含三个元件。,1、已知Y参数求等效电路,用型电路等效,型电路Y参数为：,Y11=Ya+Yb,Y12=Y21=Yb,Y22=Yb+Yc,若要电路等效，二者的Y参数必然相等。即：Y11、Y12、Y21、Y22已知，可解出：,Ya=Y11+Y12,Yb=Y12,Yc=Y22+Y21,
6、2、已知Z参数求等效电路,用T型电路等效,T型电路Z参数为：,Z11=Z1+Z2,Z12=Z21=Z2,Z22=Z2+Z3,若要电路等效，二者的Z参数必然相等。即：Z11、Z12、Z21、Z22已知，可解出：,Z1=Z11Z12,Z2=Z12,Z3=Z22Z21,二、线性、含受控源二端口等效电路,1、已知Z参数,方法一:用CCVS代替,方法二:将原方程变换为,2、已知Y参数,方法一:用VCCS代替,方法二:将原方程变换为,3、已知H参数,ic=hfeib+hoeuce,ube=hieib+hreuce,例：晶体三极管,16 5 二端口的连接,连接方式：,级联(链联),串联,并联,混联,串并联,
7、并串联,1、级联,T=T1T2,若：,T=T1T2,例,易求出,得,2、并联,(1)两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏,此时上述关系式就不成立。,注意：,并联后端口条件破坏,4A,4A,1A,1A,例,(2)具有公共端的二端口，将公共端并在一起将不会破坏端口条件。,3、串联,4、串并联,例1：,求：二端口网络的T参数,解：将原网络分解成两 个二端口网络的级联,例2：,将所给二端口网络分解成两个二端口网络的连接。,方法一：分解成两个网络的并联,方法二：分解成两个网络的串联,例.已知二端口网络的Z参数为,us的波形如图示，,iL(0-)=0，求电压u并画出其变化曲线。,解：法1：,u1=us-
8、I1,U0=us/2,法2：,U0为I2=0时的u2,us=4I1,Ri为us=0时入端电阻,0 t 1,t 1,课程总结：,电路分析,稳态电路(稳态响应),暂态电路(全响应),二端口网络,直流电路,正弦交流电路,非周期电流电路,一阶电路,高阶电路,单相交流电路,含有互感电路,谐振电路,三相交流电路,电路的分析方法总结,理论依据：KCL、KVL,分析方法：,等效变换,列方程组,定理,无源元件的等效变换,有源元件的等效变换,支路电流法,回路(网孔)电流法,结点电压法,叠加定理,戴维宁(诺顿)定理,课程难点：,含有受控源电路的分析,分析电路的不同响应时的方法,1、分析直流电路的稳态响应,电路中电容
9、看成开路，电感看成短路，直接用电路的各种分析方法分析。（等效变换、列方程、利用定理等。）,2、分析正弦交流电路的稳态响应,采用相量法分析。把时域（正弦）的问题转换到频域（相量）里分析。把正弦的电路图转换成相量形式电路图，再用电路的各种分析方法分析。,在分析正弦交流电路的稳态响应时，要充分利用谐振电路、含有互感的电路、理想变压器、三相电路各自的特点。要掌握利用相量图辅助分析。,3、分析非正弦周期电流电路的稳态响应,利用傅里叶级数将非正弦周期的电压、电流分解成不同频率的正弦，利用直流电路和正弦交流电路的分析方法分别分析，再利用叠加定理对分别求出的响应做时域叠加。,4、分析一阶动态电路的全响应,采用三要素法。分别求出换路后的初始值f(0+)、稳态值f()和时间常数。激励为阶跃函数或冲击函数时，先求出从电容或电感两端看进去的戴维宁等效电路，再进行分析。,5、分析高阶动态电路的全响应,采用运算法。将时域(原函数)的问题转换到复频域(象函数)分析。,
