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1、双口网络的等效参数和联接,实验目的 实验原理 实验仪器 实验步骤 实验报告要求 实验现象 实验结果分析 实验相关知识 实验标准报告,实验目的,测量无源线性双口网络的等效参数。 研究双口网络的联接方式。,实验原理,一个网络，如果其可供与其他网络连接的外伸点 数超过2时，则称为多端网络。所谓端口是一对端钮 ，流入其中一个端钮的电流等于流出另一个端钮的 电流。双口网络可用图5.14.1所示的方框来表示。一 个四端网络。若其四个端点能两两成对地构成端口，,图5.14.1双口网络电路,则此四端网络是一个双口网络。对于一个复杂的无 源线性双口网络，通常只对它的端口特性进行研 究，而不考虑其内部结构。通过对
2、它端口特性进行 测量，得出等效参数。 如果输入端的电压为 、输入端的电流为 ， 则输出端的电压为 ，输出端的电流为 。若用电 流表示电压的双口网络特性方程为： 即：,若用电压表示电流的双口网络特性方程为： 即 其中：,，,Y11是端口2短路时端口1的驱动点导纳， Y22是端 口1短路时端口2的驱动点导纳，Y12和Y21是转移导纳。,由于四者均与端口短路有关，又称为双口网络 的短路导纳参数。 若以端口电流和端口电压为独立变量,则双口网 络的特性方程为： 即,，,，,h11是端口2短路时，端口1的驱动点阻抗，h22 是端口1开路时，端口2的驱动点导纳， h12 是端口1开路时的反向电压传输比，h2
3、1 是端口2短路时的正向电流传输比。由于这中个参数不全是阻抗或导纳，又称为双口网络的第一种混合参数。,若以端口电压 和端口电流 为独立变量，则 双口网络的特性方程为： 即：,其中：,1/A是端口2开路时的正向电压传输比；1/B是端 口2短路时的正向转移导纳；1/C是端口2开路时的正 向转移阻抗；1/D是端口2短路时的正向电流传输比 。A、B 、C 、D称为第一种传输参数，矩阵称为第 一种传输矩阵。 为了简化名称，我们将四种参数简称为 Y 参数、 Z参数、H参数、T 参数。,双口网络是可以互相连接的，而且一些功能不同 的双口网络适当地连接在一起会实现某种特定的技术 要求。双口网络的连接方式有：并
4、联、串联、串并 联、并串联和级联。 (1) 并联连接 两个双口网络并联时如图5.14.2所示。,图5.14.2两个双口网络的并联连接,其特性方程：,（2）串联连接 两个双口网络的串联连接如图5.14.3所示。,图5.14.3 两个双口网络的串联连接,其特性方程：,其中：,（3）串并联和并串联连接 两个双口网络的串并联接如图5.14.4所示。,图5.14.4两个双口网络的串并联连接,其特性方程：,因此：,两个双口网络的并串连接如图5.14.5所示，其特 性方程： 因此：,图5.14.5两个双口网络的并串联连接,（4）级联连接 两个双口网络的级联如图5.14.6所示，其特性 方程为：,图5.14.
5、6 两个双口网络的级联连接,其中：,实验仪器,直流稳压电源1台 数字万用表1只 直流电流表2只 双口电路实验板 1块,双路稳压电源,数字万用表,直流电流表,双口电路实验板,实验步骤,双口网络电路如图5.14.8所示，所需电源电压为10V，测量双口网络1和双口网络2的Z、Y、H和T参数。,对双口网络1和双口网络2分别进行串、并联有效性测试。 将双口网络1和双口网络2分别进行串联、并联、串并联、并串联和级联连接，并测定其Z、Y、H参数。,实验报告要求,根据定义式，设计测量电路并画出电路图。 将任务1、3中所得的数据进行比较。,两个双口网络的端口电流、电压不满足约束条件。 当两个双口网络级联连接时，
6、 。,实验现象,实验结果分析,无源双口线性网络的参数为什么与外加电压和电流无关？ 答：无源双口线性网络的参数是由内部结构决定的。 两个无源双口线性网络在进行联接时为什么要进行有效性测试？ 答：根据双口网络的定义，恒有从一个端点流入的网 络的电流等于从另一个端点流出的电流。两个无源双 口线性网络在进行联接时要进行有效性测试。两个双,口网络相互连接在一起后，若各自的端口电流条件 不被破坏，则称两者的连接有效。,实验相关知识,预习要求 相关知识点 注意事项,预习要求,预习无源线性双口电路的等效参数及其特性方程。 预习无源线性双口电路的联接方式。 设计测式双口电路的Z、Y、 H 、T参数电路。,相关知
7、识点,二端口网络的方程和参数 开路阻抗（Z）参数和Z参数方程 短路导纳（Y）参数和Y参数方程 混合参数（H）和H参数方程 传输参数（T）和T参数方程,二端口网络的联接 串联 并联 串并联 并串联 级联,测量时注意电流表的极性。 测量过程中，双口网络的内部结构不能改变。,注意事项,实验标准报告,一、实验目的 测量无源线性双口网络的等效参数。 研究双口网络的联接方式。,二、实验内容 分别测量双口电路1的Z、Y、H和T参数。 分别测量双口电路2的Z、Y、H和T参数。 对双口电路1和双口电路2分别进行串、并联有效性测试。 将双口电路1和双口电路2级联联接并测定T参数,三、实验仪器、设备 直流稳压电源1
8、台 数字万用表1只 直流电流表 2只 实验电路板1块,四、实验用详细电路图 1双口电路,（二）,（一）,2双口电路并联联接的有效性测试电路,3.双口电路串联连接的有效性测试电路,4双口电路级联联接,五、实验原理、计算公式 如果输入端的电压为 、输入端的电流为 ， 则输出端的电压为 ，输出端的电流为 。若用电 流表示电压的双口网络特性方程为： 即：,其中： ， ， 若用电压表示电流的双口网络特性方程为： 即：,其中：,，,，,若以端口电流 和端口电压 为独立变量，则 双口网络的特性方程为： 其中：,，,，,即：,，,，,，,，,若以端口电压 和端口电流 为独立变量，则 双口网络的特性方程为： 即
9、： 其中：,，,，,，,2双口电路连接的有效性测试 两个双口电路相互连接在一起后，若各自的端口 电流约束条件不被破坏，则两者的连接有效。两个双 口电路之间的连接是否有效，可通过有效性测试判定。 并联电路连接的有效性测试：先将网络连接成如 图5.14.6（a）的形式，用电压表测出两个双口网络输 出端电压，再将网络改接成如图5.14.6（b）的形式， 测量两个网络输入端的电压。如在这两次测量中电压 表的读数均为零，则可确定连接有效。,串接电路连接的有效性测试：将电路分别连接 成图5.14.7（a）和图5.14.7（b）的形式，分别测量 两个双口电路的输出端的电压和输入端电压。当两 个电压表的读数均为零时可断定将此两个双口电路 连接起来不会破坏两者的端口电流的约束条件。,六、实验数据记录 1双口电路（一）,当R=50时 U1=10.24V I1=23.0mA U2=4.809V I2=7.5mA,2.双口电路（二）,3.双口电路级联联接,七、实验数据计算 1双口电路（一） Z参数：,Y参数：,H参数：,T参数：,2双口电路（二） Z参数：,Y参数：,h参数：,T参数：,4.双口电路连接的有效性测试： 接图接线测试后，电压表的读数均不为零，所 以这两个电路不能进行并联或串联。 5.双口电路的级联联接,因为：,八、实验结果分析 实验数据表明，实验结果与理论相符。,
