《电工基础 教学课件 ppt 作者 李梅 第9章 二端口网络》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工基础 教学课件 ppt 作者 李梅 第9章 二端口网络（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电工基础第九章二端口网络,第9章 二端口网络,在网络分析中，当只需研究网络与外电路连接的一个端口情况时，可将网络看作是一个端口网络。当只需要研究网络的输出与输入之间的关系时，可以将网络看作是一个具有一个输入端口与一个输出端口的二端口网络。若网络不止一个输出端口或输入端口，则成为多端口网络。 本章研究内部不含独立元的线性时不变二端口网络，介绍表示端口电压、电流之间关系的参数、方程以及等效电路。,电工基础第九章二端口网络,9.1 二端口网络的概念,在实际工程中，常遇到具有两个端口的网络，如变压器、晶体管放大器和传输线等。 如果只研究其两个端口的电压、电流之间的关系，那么，无论网络内部如何复杂，都可
2、以用一个方框把两个端口之间的网络框起来。,电工基础第九章二端口网络,二端口网络概念,网络的两个端口，一般一个接电源，称为输入端口(input port)；另一个接负载，称为输出端口(output port)。 在任何瞬间，每一个端口两个端钮的电流量值必相等，并且电流从一个端钮流入而从另一个端钮流出，这成为端口条件。 四端网络只有满足端口条件时才是二端口网络(two-port network)。一般四端网络的4个端钮电流不一定成对相等，即不一定满足端口条件，因而也不一定能作为二端口网络。,电工基础第九章二端口网络,二端口网络概念分析电路内容,用二端口网络概念分析电路时，其中一个很重要的内容就是要
3、找出它的两个端口处的电流、电压(通常也就是输入和输出)之间的相互关系。 这种相互关系可以通过一些参数表示，而这些参数只取决于构成二端口网络本身的元件的参数和他们的连接方式及激励电源频率。一旦确定了表征这个二端口网络的参数，那么当一个端口处的电流或电压发生变化时，要找出另外一个端口的电流和电压就比较容易了。,电工基础第九章二端口网络,二端口网络中共有4个变量。 每个端口有一个有外电路决定的约束关系，所以二端口网络内部有两个约束关系就可以确定二端口网络的所有4个变量。 在这两个约束关系中，可以是4个变量中的任意两个作为自变量(已知量)而其他两个作为因变量(待求量)。自变量和因变量的组合共有6种不同
4、方式，当自变量不同时，得到的网络参数也不同。,电工基础第九章二端口网络,9.2 二端口网络的参数方程,端口条件 无源二端口网络 二端口网络的两个端口共有两个端口电压、两个端口电流共四个变量，其端口特性可用电压u1, u2和电流i1，i2的相量关系方程来描述，将有六种不同组合的表达方式。,电工基础第九章二端口网络,9.2.1 二端口网络的Z方程和Z参数,设二端口网络是由正弦电源激励，若已知两个端口的电流相量i1，i2,，要求出两个端口电压相量u1,u2，则可以以电流相量i1，i2,为等效电流源，作为二端口网络输入的激励源，其响应为电压相量u1,u2.,根据叠加定理,电工基础第九章二端口网络,网络
5、内无独立源，所以,是两个电流源共同作用的叠加,写成矩阵形式为,或写成,电工基础第九章二端口网络,阻抗参数,称为Z参数矩阵，因为Z具有阻抗的量纲，所以Z参数又叫做阻抗参数,为端口电压列向量 为端口电流列向量,电工基础第九章二端口网络,9.2.2 二端口网络的Y方程和Y参数,根据叠加定理求电流,写成矩阵形式为,或,电工基础第九章二端口网络,阻抗参数和导纳参数互为倒数,称为Y参数矩阵,因为了具有导纳的量纲，所以Y参数又叫做导纳参数,电工基础第九章二端口网络,9.2.3 二端口网络的T方程和T参数,称为T参数矩阵,电工基础第九章二端口网络,T参数中有的有量纲，有的无量纲，它是已知一组电压电流求另一组电
6、压电流的情况，所以T参数又称为传输参数，上式称为传输参数方程。,电工基础第九章二端口网络,9.2.4 二端口网络的H方程和H参数,称为H参数矩阵，因H参数的量纲都不同，所以H参数又称为混合参数，上式称为混合方程。,电工基础第九章二端口网络,9.3二端口网络的特性阻抗,电工基础第九章二端口网络,二端口网络的特性阻抗,电工基础第九章二端口网络,由于,电工基础第九章二端口网络,如果在1-1/处接以负载 ，则可得2-2/ 处的输入阻抗 为,对于对称的二端口网络,电工基础第九章二端口网络,此阻抗仅由二端口网络的参数来决定，故把它称为对称二端口网络的特性阻抗,电工基础第九章二端口网络,例9.1 求图9-6
7、所示由电阻组成的对称型电路的一般参数及特性阻抗。,电工基础第九章二端口网络,解：,电工基础第九章二端口网络,9.4 二端口网络的等效电路,由第2章讲过的等效概念可知，无源网络电阻的串并联电路可以用一个等效电阻来表示。当已知无源互易二端口网络的网络参数后，也可以用T，等效电路来表示原二端口网络。要测试原二端口网络的端口特性时，可先在T，等效电路进行测试和研究，其端口特性是一样的。,电工基础第九章二端口网络,1、T形等效电路,图(a)为任意复杂互易二端口网络，可以用三个独立参数来表示。图(b)为等效电路,电工基础第九章二端口网络,得二端口网络Z参数与T等效电路参数的关系为 联立方程解出T形网络等效
8、电路Z参数值,电工基础第九章二端口网络,2、形等效电路,图 (a)为任意复杂互易二端口网络，可以用三个独立参数来表示。图 (b)为等效电路,电工基础第九章二端口网络,得二端口网络Y参数与等效电路参数的关系为 联立方程解出形等效电路Y参数值,电工基础第九章二端口网络,例9-2 电路如图所示，求(1)二端口网络Z参数；(2)判断网络是否为互易？如果互易，求出形等效电路参数。,电工基础第九章二端口网络,解：,求出等效电路参数为,电工基础第九章二端口网络,9.5 二端口网络的联接,以上四种参数求法是针对单个二端口网络而言，从输入输出端口来看，有些电路可以看成是由几个简单二端口网络连接构成复杂的二端口网
9、络，这些简单二端口网络的连接有串联、并联、级联。,电工基础第九章二端口网络,9.5.1 二端口网络的串联,电工基础第九章二端口网络,端口电压,在满足端口条件下，即连接前后流入流出端口的电流不变,连接后的参数矩阵为,电工基础第九章二端口网络,串联后二端口网络的阻抗矩阵等于被串联的每个二端口网络阻抗矩阵之和,电工基础第九章二端口网络,9.5.2 二端口网络的并联,电工基础第九章二端口网络,端口电流,如果在并联后，各个部分二端口网络自一个端钮处流入的电流仍保持等于自另一端钮处流出的电流，则端口条件成立的情况下，有,Y是复合二端口网络的Y参数矩阵。如果端口条件不成立，则上式也不能成立，因为对每个部分网
10、络来说，已经不再是一个二端口网络了,电工基础第九章二端口网络,9.5.3 二端口网络的级联,当两个无源端口网络P1，P2按级联方式联接后，它们就构成一个复合二端口网络,电工基础第九章二端口网络,参数矩阵,则,电工基础第九章二端口网络,由于,则,A为复合二端口网络的A参数矩阵,级联后二端口网络的传输矩阵等于被级联的每个二端口网络传输矩阵之和,电工基础第九章二端口网络,9.5.4 二端口网络的等效,同一个二端口网络，若已知某一种参数，可利用二端口网络中四个电压电流变量之间的关系，写出其他几种等效参数。即Z、Y、T、H四种参数之间存在一定等效转换关系。,电工基础第九章二端口网络,表中,电工基础第九章二端口网络,小 结,要求掌握无源二端口网络的定义，用端口电压电流表示的四种参数方程 四种参数的求法 二端口网络的等效电路，T形等效电路、形等效电路 了解二端口网络的联接,
