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1、第十一章 二端口网络,主要内容 第一节 二端口网络的概念 第二节 二端口网络的参数方程 第三节 网络函数 第四节 二端口网络的等效电路 第五节 二端口网络的连接 第六节 理想变压器,第一节 二端口网络的概念,有两个端口与外电路连接的网络称为二端口网络或双口网络。如 图示，端口条件为:,图11-2 二端口网络,第一节 二端口网络的概念,二端口网络内部含有电源(包括独立电源和受控电源) 时称为含源二端口网络；内部没有电源时称为无源二端口 网络。根据构成网络的元件是线性还是非线性，二端口网 络又可以分为线性和非线性两种。本章主要讨论无源线性 二端口网络.,第二节 二端口网络的参数方程,一.导纳(Y)
2、参数方程 1.导纳(Y) 参数方程 式中Y11、Y12、Y21、Y22 称为Y 参数，具有导纳的性质. Y 参数只 与网络内部结构、元件参数及电源频率有关，而与电源无关。 对于任何一个互易二端口网络，Y参数中只有三个是独立的, 有 Y12=Y21。网络对称时，还有Y11=Y22 .,第二节 二端口网络的参数方程,2.Y 参数 式中:Y11为输出端口短路时输入端口的入端导纳。 Y22为输入端口短路时输出端口的入端导纳。 Y12为输入端口短路时输出端口对输入端口的转移导纳。 Y21为输出端口短路时输入端口对输出端口的转移导纳。 由于Y参数在输入或输出端口短路时确定，故也称为短路导纳参数。,第二节
3、二端口网络的参数方程,3.Y 参数矩阵 导纳(Y) 参数方程可写成矩阵形式 式中 称为二端口网络的Y 参数矩阵或短路导纳矩阵。,第二节 二端口网络的参数方程,二.阻抗(Z)参数方程 1.阻抗(Z)参数方程 式中Z11、Z12、Z21、Z22 称为Z 参数，具有阻抗的性质. Z 参数只与网络 内部结构、元件参数及电源频率有关，而与电源无关。 对于任何一个互易二端口网络，Z参数中只有三个是独立的, 有 Z12=Z21；网络对称时，还有Z11=Z22 .,第二节 二端口网络的参数方程,2.Z 参数 式中:Z11为输出端口开路时输入端口的输入阻抗； Z22为输入端口开路时输出端口的输入阻抗； Z12为
4、输入端口开路时输出端口对输入端口的转移阻抗； Z21为输出端口开路时输入端口对输出端口的转移阻抗。 由于Z参数在输入或输出端口开路时确定，故也称为开路阻抗参数。,第二节 二端口网络的参数方程,3.Z 参数矩阵 阻抗(Z) 参数方程可写成矩阵形式 式中 称为二端口网络的Z参数矩阵或开路阻抗矩阵。,第二节 二端口网络的参数方程,三传输（A）参数方程 1.传输（A）参数方程 上式中的A11 、 A12 、 A21 、 A22称为A参数，又称为传输参数 或T参数。 对于任何一个互易二端口网络，A参数中只有三个是独立的, 有 A11A22-A12A21=1；网络对称时，还有A11=A22 .,第二节 二
5、端口网络的参数方程,2.A 参数 式中: A11为输出端口开路时的端口电压比。 A12为输出端口短路时的转移阻抗。 A21为输出端口开路时的转移导纳。 A22为输出端口短路时的端口电流比。,第二节 二端口网络的参数方程,3.A 参数矩阵 传输(A) 参数方程可写成矩阵形式 式中， 称为传输参数矩阵。,第二节 二端口网络的参数方程,四.混合(H)参数方程 1.混合(H)参数方程 式中H11、H22、H12、H21称为H参数。对于任何一个互易二端口 网络，H参数中只有三个是独立的, 有H12=-H21；网络对称时，还 有H11H22-H12H21=1。,第二节 二端口网络的参数方程,2.混合（H）
6、参数 式中：H11为输出端口短路时输入端口的入端阻抗。 H21为输出端口短路时对输入端口的转移电流比。 H12为输入端口开路时对输出端口的转移电压比。 H22为输入端口开路时输出端口的入端导纳。 4个参数的量纲不同，即有阻抗、导纳量纲，还有无量纲的比值， 因此H参数称混合参数。,第二节 二端口网络的参数方程,3.H 参数矩阵 阻抗(Z) 参数方程可写成矩阵形式 式中 称为二端口的H参数矩阵。 在晶体管电路中常用H参数进行分析。,第二节 二端口网络的参数方程,五、各类参数之间的相互转换 以上四种参数方程，均可表示二端口网络的端口特性，各参数间存在一定的关系，参见表11-1可进行相互间的转换.,第
7、二节 二端口网络的参数方程,例11-4 图中已知二端口网络P的参数为Z11=3，Z12=4， Z21=j2 ， Z22=-j3 ，s=0oV， Rs=5， RL=4，求 解：二端口网络的参数方程为 输入端口方程为 输出端口方程为 解方程组得,图11-7 例11-4图,第二节 网络函数,一、网络函数的定义 一个线性非时变电路，若所有储能元件均为零初始状态，且具有单一的输入激励，则电路的零状态响应r(t)的像函数R(s)与激励e(t)的像函数E(s)的比值，定义为该电路的网络函数H(s)，即 H(s)仅与网络的元件参数有关，而与激励无关，其一般形式为 线性网络的网络函数是s的实系数有理函数。,第二
8、节 网络函数,因为 所以 二、网络函数与单位冲激响应的关系 若网络的输入激励为单位冲激函数，即 则,第二节 网络函数,得到时域中单位冲激响应的表达式为 或 即 : 网络函数H(s)就是单位冲激响应h(t)的像函数；或者，单位 冲激响应就是网络函数的原函数。,第四节 二端口网络的等效电路,1. 由给定的二端口网络Z参数求其 T型等效电路的关系式: 2.由给定的二端口网络Y参数求其 型等效电路的关系式:,图11-11 二端口网络的等效T形和形电路,第四节 二端口网络的等效电路,3.若线性二端口网络内部含有 受控源，则其外部特性需用 4个独立参数确定。在它的 等效电路中应适当加入一个 受控源。如图1
9、1-12所示。,图11-12 含受控源的二端口网络等效电路,第五节 二端口网络的连接,一. 级联 级联时有关系式,图11-14 二端口网络的级联,第五节 二端口网络的连接,可得 式中 即:级联后的复合二端口网络的A参数矩阵等于被级联的二端口网络的A参数矩阵的乘积.,第五节 二端口网络的连接,二.串联 串联时有关系式,图11-15 二端口网络的串联,第五节 二端口网络的连接,可得 式中 即:串联后的复合二端口网络的Z参数矩阵等于被串联的二端口网络的Z参数矩阵之和.,第五节 二端口网络的连接,三.并联 并联时有关系式,图11-16 二端口网络的并联,第五节 二端口网络的连接,可得 式中 即:并联后
10、的复合二端口网络的Y参数矩阵等于被并联的二端口网络的Y参 数矩阵之和.,第六节 理想变压器,一.理想变压器 理想变压器是一种含有两个全耦合线圈的二端口电路元件，1-1端 口为一次侧，2-2端口为二次侧. 它应满足以下条件: 1. 本身无损耗，即理想变压器 任意时刻的功率为零，有 P=u1i1+u2i2=0 2. 全耦合。即耦合系数K=1。 3. L1、L2、M均趋于无限大， 但 L1/L2 保持为常数。,图11-7 理想变压器模型,第六节 理想变压器,二 .理想变压器伏安关系 理想变压器一、二次侧的电压和电流关系可用参数方程表达为 式中 称为变压器的变比或匝数比,第六节 理想变压器,三理想变压器的变换作用 1.电压变换作用 即一、二次侧电压之比为匝数比。 2.电流变换作用 即一、二次侧电流之比为匝数比的倒数。,第六节 理想变压器,3.阻抗变换 说明由理想变压器一次侧看进去的 等效阻抗为二次侧负载阻抗的n2倍， 一次侧等效电路如图b示,
