《电路原理二端口网络教学课件PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路原理二端口网络教学课件PPT（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.2 二端口网络的联接二端口网络的联接4.3 有载二端口网络有载二端口网络下册下册 第第四四章章 二端口网络二端口网络 4.1 二端口网络及其伏安关系二端口网络及其伏安关系14.1 二端口网络及其伏安关系二端口网络及其伏安关系一、双口网络的定义一、双口网络的定义对外具有输入、输出两对端纽，对外具有输入、输出两对端纽，且从每一端口的一个端纽流入且从每一端口的一个端纽流入的电流就是从该端口另一端纽的电流就是从该端口另一端纽流出的电流的四端网络，称为流出的电流的四端网络，称为二端口网络或双口网络。二端口网络或双口网络。1.规定二端口网络的电压和电流参考方向如图。规定二端口网络的电压和电流参考方向如
2、图。一致。一致。2.规定规定11是输入端口，是输入端口，22是输出端口。是输出端口。3.3. 线性的、明确的双口网络线性的、明确的双口网络二端口网络相量模型，复频域模型相量模型，复频域模型如同单口网络一般，如同单口网络一般，VAR由网络本身性质决定，与外电路无关。由网络本身性质决定，与外电路无关。2二、双口网络的二、双口网络的VAR（无独立源）无独立源）四个变量可以组成六种形式的四个变量可以组成六种形式的VAR，分述如下：分述如下：（一）流控型（一）流控型VARZ参数方程参数方程自变量：自变量：电流电流 代求量：电压代求量：电压外施电流源，由叠加原理外施电流源，由叠加原理得其伏安关系：得其伏安
3、关系：3写成矩阵形式：写成矩阵形式：称为称为Z参数矩阵。参数矩阵。系数具有阻抗的单位。系数具有阻抗的单位。4（二）压控型（二）压控型VARY参数方程参数方程自变量：自变量：电压电压 代求量：电流代求量：电流外施电压源，由叠加原理外施电压源，由叠加原理得其伏安关系：得其伏安关系：写成矩阵形式即：写成矩阵形式即：系数具有导纳的单位。系数具有导纳的单位。称为称为Y参数矩阵。参数矩阵。5（三）混合（三）混合 型型VARH参数方程参数方程自变量：自变量： 代求量：代求量：（四）混合（四）混合 型型VARH参数方程参数方程自变量：自变量： 代求量：代求量：6（五）传输（五）传输 型型VART参数方程参数方
4、程自变量：自变量： 代求量：代求量：（六）传输（六）传输 型型VART参数方程参数方程自变量：自变量： 代求量：代求量：7三、双口网络三、双口网络VAR的选用的选用只要存在，六种只要存在，六种VAR形式中任取一种都可以表征双口形式中任取一种都可以表征双口网络的性能。网络的性能。一般选取物理含义最清楚的一种。例如：一般选取物理含义最清楚的一种。例如：Z参数方程参数方程传输传输 型参数方程型参数方程传输传输 型参数方程型参数方程8四、双口网络四、双口网络VAR的确定的确定Z11是输出端开路时，输入端的入端阻抗；是输出端开路时，输入端的入端阻抗；Z21是输出端开路时，输出端对输入端是输出端开路时，输
5、出端对输入端的转移阻抗；的转移阻抗；Z12是输入端开路时，输入端对输出端是输入端开路时，输入端对输出端的转移阻抗；的转移阻抗；Z22是输入端开路时，输出端的入端阻抗。是输入端开路时，输出端的入端阻抗。9Y11是输出端短路时，输入是输出端短路时，输入端的入端导纳；端的入端导纳；Y21是输出端短路时，输出端对是输出端短路时，输出端对输入端的转移导纳；输入端的转移导纳；Y12是输入端短路时，输入端是输入端短路时，输入端对输出端的转移导纳；对输出端的转移导纳；Y22是输入端短路时，输出是输入端短路时，输出端的入端导纳。端的入端导纳。 10A 是输出端开路时，输入电压与是输出端开路时，输入电压与输出电压
6、的比值；输出电压的比值；C是输出端开路时，输入端对输出是输出端开路时，输入端对输出 端的转移导纳；端的转移导纳；B是输出端短路时，输入端对输是输出端短路时，输入端对输出端的转移阻抗；出端的转移阻抗；D是输出端短路时，输入电流与输是输出端短路时，输入电流与输出电流的比值。出电流的比值。11例例1：求图示二端口网络的开路阻抗矩阵：求图示二端口网络的开路阻抗矩阵Z。分析：分析：1、令、令开路，即：开路，即：2、令、令 开路，即：开路，即：12例例2：求图示二端口网络的：求图示二端口网络的 开路阻抗矩阵开路阻抗矩阵Z。1、令、令开路，即：开路，即：2、令、令 开路，即：开路，即：分析：分析：13 +-
7、+-例例3：求图示二端口网络的：求图示二端口网络的 短路阻抗矩阵短路阻抗矩阵Y。1、令、令短路，即：短路，即：2、令、令 短路，即：短路，即：分析：分析：14 +-+-例例4：求图示二端口网络的：求图示二端口网络的 混合参数矩阵混合参数矩阵H。输入输入 信号的频率为信号的频率为 。分析：分析：1、令、令短路，即：短路，即：2、令、令 开路，即：开路，即：15例例5：求图示二端口网络的：求图示二端口网络的 传输参数矩阵传输参数矩阵T。分析：分析：1、令、令开路，即：开路，即：2、令、令短路，即：短路，即：164.2 二端口网络的联接二端口网络的联接一、一、二端口网络的串联二端口网络的串联两个或两
8、个以上二端口网络的对应端口分别作串两个或两个以上二端口网络的对应端口分别作串联连接称为二端口网络的串联，如图所示。联连接称为二端口网络的串联，如图所示。17其矩阵形式为：其矩阵形式为： 串联时参数的计算，采用串联时参数的计算，采用Z参数方便。二端口网络参数方便。二端口网络NA、NB的的Z参数方程的矩阵形式为参数方程的矩阵形式为 18其中其中Z=ZA+ZB19即两个二端口网络串联的等效即两个二端口网络串联的等效Z参数矩阵等参数矩阵等于各二端口网络的矩阵于各二端口网络的矩阵ZA和和ZB之和。同理，当之和。同理，当n个二端口网络串联时，则复合后的二端口网络个二端口网络串联时，则复合后的二端口网络Z参
9、数矩阵为：参数矩阵为： Z=Z1+Z2+Z3+Zn20两个或两个以上二端口网络的对应端口分别作并联连接称两个或两个以上二端口网络的对应端口分别作并联连接称为二端口网络的并联，如图所示。二端口网络并联时参数为二端口网络的并联，如图所示。二端口网络并联时参数的计算，采用的计算，采用Y参数方便。参数方便。 二、二、二端口网络的并联二端口网络的并联21其矩阵形式为其矩阵形式为 ：二端口网络二端口网络NA、NB的的Y参数方程的矩阵形式为：参数方程的矩阵形式为：22其中其中 23即两个二端口网络并联的等效即两个二端口网络并联的等效Y参数矩参数矩阵等于各二端口网络的矩阵阵等于各二端口网络的矩阵YA和和YB之
10、和。之和。 同理，当同理，当n个个 二端口网络并联时，则二端口网络并联时，则复合后的二端口网络复合后的二端口网络Y参数矩阵为：参数矩阵为：24设设有有两两个个或或两两个个以以上上二二端端口口网网络络，上上一一级级二二端端口口网网络络的的输输出出端端口口与与下下一一级级二二端端口口网网络络的的输输入入端端口口作作对对应应的的连连接接，称称为为二二端端口口网网络络的的级级联联，如如图图所所示示。级级联联时时，二二端端口口网网络络参参数数的的计计算算，采用采用T参数方便。参数方便。三、三、二端口网络的级联二端口网络的级联2526其其 中中 ：T=TATB27即两个二端口网络级联的等效即两个二端口网络
11、级联的等效T参数矩参数矩阵等于各二端口网络的矩阵阵等于各二端口网络的矩阵TA和和TB之积。之积。 同同理理，当当n个个二二端端口口网网络络级级联联时时，则则复复合合后的二端网络后的二端网络T参数矩阵为：参数矩阵为： 28例：求图示二端口网络的传输参数矩阵例：求图示二端口网络的传输参数矩阵T。分析：分析：29二二端端口口网网络络在在实实际际应应用用中中输输出出端端都都接接有有负负载载、输输入入端端接有电源、存在内阻，是一个有端接的二端口网络。接有电源、存在内阻，是一个有端接的二端口网络。1.输入阻抗输入阻抗 二端口网络从输入端口向右看进去的阻抗称为二端口二端口网络从输入端口向右看进去的阻抗称为二
12、端口网络的输入阻抗。网络的输入阻抗。2. 输出阻抗输出阻抗 令二端口网络中的电源为零，保留内阻令二端口网络中的电源为零，保留内阻RS，从输出端从输出端口向左看进去的阻抗称为二端口网络的输出阻抗口向左看进去的阻抗称为二端口网络的输出阻抗4.3 有载二端口网络有载二端口网络30例例1：，求输入阻抗分析：分析：31例例2：N的H参数矩阵为求分析：分析：联立联立以上以上4个方程得：个方程得：32例例2：N的H参数矩阵为求分析：分析：从负载从负载端入手端入手用戴维用戴维宁等效宁等效电路求电路求解：解：1、先求开路电压、先求开路电压2、求、求除源除源等效电阻等效电阻此时的就是开路电压。从以上3个式子建立的关系式。33例：图示电路，例：图示电路，Us=500V，Zs=500，ZL=5K， Z11=100，Z12=-500，Z21=1000，Z22=10000， 求求ZL为多大时为多大时ZL上能获得最大功率。上能获得最大功率。ZsZLN+-+-+-34例：图示电路，例：图示电路，Us=500V，Zs=500，ZL=5K， Z11=100，Z12=-500，Z21=1000，Z22=10000， 求求ZL为多大时为多大时ZL上能获得最大功率。上能获得最大功率。ZsZLN+-+-+-分析：分析：从从负载处断开，求负载处断开，求开路电压和等效阻抗。开路电压和等效阻抗。1、求开路电压2、求短路电流35
