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1、滤波器变压器RCCn:1第1页/共78页第一页，共79页。1. 端口 (port)端口由一对(y du)端钮构成，且满足如下端口条件：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。N+u1i1i12. 二端口（two-port)当一个(y )电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。N+u1i1i1i2i2+u2第2页/共78页第二页，共79页。 3. 二端口网络(wnglu)与四端网络(wnglu)的关系二端口四端网络具有(jyu)公共端的二端口Ni1i1i2i2 Ni1i2i3i4 N第3页/共78页第三页，共79页。4. 二端口的两个端口间若有外部连接(linji)，则会破
2、坏原二端口的端口条件。端口条件(tiojin)破坏Ri1i2iNi1i1i2i2第4页/共78页第四页，共79页。一、 Y 参数(cnsh)和方程采用相量形式(xngsh)(正弦稳态)。将两个端口各施加一电压源，则端口电流可视为这些电压源的叠加作用产生。15-2 二端口的参数(cnsh)和方程N+1.第5页/共78页第五页，共79页。 即：上述方程即为Y参数方程，其系数即为 Y 参数，写成矩阵(j zhn)形式为：Y 称为Y 参数(cnsh)矩阵.其值由内部参数及连接(linji)关系所决定。N+第6页/共78页第六页，共79页。由Y参数(cnsh)方程可得：由Y参数(cnsh)方程可得：2.
3、 Y参数的计算(j sun)和测定N+N+第7页/共78页第七页，共79页。例1. 求Y 参数(cnsh)。 Yb+ Ya Yc解：Yb+ Ya YcYb+ Ya Yc第8页/共78页第八页，共79页。上例中互易(h y)二端口四个参数中只有三个是独立的。3. 互易(h y)二端口(满足互易(h y)定理)第9页/共78页第九页，共79页。电路结构(jigu)左右对称的一般为对称二端口。上例中，Ya=Yc=Y时， Y11=Y22=Y+ Yb对称二端口只有两个参数(cnsh)是独立的。对称二端口是指两个端口电气特性上对称，结构不对称的二端口，其电气特性可能(knng)是对称的。这样的二端口也是对
4、称二端口。4. 对称二端口 称为对称二端口。第10页/共78页第十页，共79页。3635+1325.5+第11页/共78页第十一页，共79页。例2.解： Yb+ Ya Yc Yb+ Ya Yc Yb+ Ya Yc第12页/共78页第十二页，共79页。二、Z 参数(cnsh)和方程由Y 参数(cnsh)方程即：上述(shngsh)方程即为Z 参数方程。其中 =Y11Y22 Y12Y21N+第13页/共78页第十三页，共79页。其矩阵(j zhn)形式为称为(chn wi)Z 参数矩阵2. Z 参数(cnsh)计算与测定Z参数方程也可以直接在端口接电流源导出第14页/共78页第十四页，共79页。3
5、. 对互易二端口:对对称二端口:4. Z 参数(cnsh)矩阵与Y 参数(cnsh)矩阵互为逆矩阵。即：5. 并非所有(suyu)的二端口均有Z,Y 参数。第15页/共78页第十五页，共79页。Z 不存在(cnzi)Y 不存在(cnzi)Z,Y 均不存在(cnzi)ZZn:1第16页/共78页第十六页，共79页。例1. Zb+ Za Zc第17页/共78页第十七页，共79页。例2. Zb+ Za Zc+第18页/共78页第十八页，共79页。三、T 参数(cnsh)和方程T 参数(cnsh)也称为传输参数(cnsh)由(2)得：将(3)代入(1)得：Y参数(cnsh)方程第19页/共78页第十九
6、页，共79页。即：其中(qzhng)上述方程称为传输参数(cnsh)(T 参数(cnsh)方程，其矩阵形式：(注意(zh y)正负号）称为T 参数矩阵第20页/共78页第二十页，共79页。2. T 参数的计算(j sun)或测定3. 互易(h y)二端口:T 参数(cnsh)满足:对称二端口:则第21页/共78页第二十一页，共79页。例1.n:1i1i2+u1u2则即第22页/共78页第二十二页，共79页。+ 1 2 2I1I2U1U2例2.注意：T 参数(cnsh)方程中I2前是“”号.第23页/共78页第二十三页，共79页。四、H 参数(cnsh)和方程H 参数也称为(chn wi)混合参
7、数，常用于晶体管等效电路。1. H 参数(cnsh)和方程矩阵形式:第24页/共78页第二十四页，共79页。2. H 参数(cnsh)的计算与测定3. 互易(h y)二端口对称(duchn)二端口 第25页/共78页第二十五页，共79页。例.+ R1 R2另有两套参数(cnsh)：逆传输参数(cnsh) 和逆混合参数(cnsh)。几种参数(cnsh)相互间关系参见书(下册)P71表141。上述参数(特别(tbi)是Z，Y)可扩展到n端口网络中去。第26页/共78页第二十六页，共79页。15-3二端口的等效电路1.互易(hy)二端口的等效电路N+一个二端口的Y 参数(cnsh)方程为其Y 参数(
8、cnsh)为其中独立参数只有3个，可用T型或型电路等效。第27页/共78页第二十七页，共79页。设其等效电路为型，它的Y 参数应与上述(shngsh)给定的Y 参数相同。 Yb+ Ya Yc即：解之得第28页/共78页第二十八页，共79页。注意(zh y)：(1) 等效只对两个端口的电压，电流关系成立(chngl)。 对 端 口 间 电 压 则 不 一 定 成 立(chngl)。(2) 适用(shyng)于互易网络。(3) 若网络对称则等效电路也对称。第29页/共78页第二十九页，共79页。例1.等效电路为：2. 一般(ybn)二端口的等效电路(含受控源二端口)方法(fngf)1：直接由参数方
9、程得到等效电路。+ Z22+ Z11第30页/共78页第三十页，共79页。若已知Y 参数(cnsh)+ Y11 Y22方法(fngf)2：采用等效变换的方法(fngf)。其中(qzhng)将上述方程变换第31页/共78页第三十一页，共79页。其中(qzhng)相当于一互易(h y)二端口，可求出其等效电路(型)：(计算(j sun)见前例) Yb+ Ya Yc Yb+ Ya Yc第32页/共78页第三十二页，共79页。例.T 参数(cnsh)其中(qzhng)其等效电路为： Z2+ Z1 Z3第33页/共78页第三十三页，共79页。 Z2+ Z1 Z3型等效电路参数(cnsh)的确定第34页/
10、共78页第三十四页，共79页。15-4二端口的联接(linji)T +T +一、 级联(链联)：联接(lin ji)方式如下图：设即T第35页/共78页第三十五页，共79页。级联后复合(fh)二端口的T 参数为已知T +T +T第36页/共78页第三十六页，共79页。级联后则T +T +T第37页/共78页第三十七页，共79页。则T +T +T即：结论(jiln)：级联后所得复合二端口T 参数矩阵等于级联的二端口T 参数矩阵相乘。上述结论(jiln)可推广到n个二端口级联的关系。第38页/共78页第三十八页，共79页。注意(zh y)：(1) 级联时T 参数是矩阵相乘(xin chn)的关系，
11、不是对应元素相乘(xin chn)。显然(xinrn)(2) 级联时各二端口的端口条件不会被破坏。第39页/共78页第三十九页，共79页。例.易求出+ 4 6 4I1I2U1U2 4 4 6T1T2T3则第40页/共78页第四十页，共79页。二、并联：联接方式如下图。并联采用(ciyng)Y 参数方便。Y+Y+第41页/共78页第四十一页，共79页。并联(bnglin)后Y+Y+第42页/共78页第四十二页，共79页。可得即结论(jiln)：二端口并联所得(su d)复合二端口的Y 参数矩阵等于两个二端口Y 参数矩阵相加。第43页/共78页第四十三页，共79页。注意(zh y)：(1) 两个二
12、端口并联时，其端口条件可能被破坏此时上述(shngsh)关系式就不成立。并联(bnglin)后端口条件破坏。1A2A1A1A4A1A2A 2A0A0A1052.52.52.54A1A1A4A10V5V+2A第44页/共78页第四十四页，共79页。(2) 具有公共端的二端口(三端网络形成的二端口)，将公共端并在一起将不会(b hu)破坏端口条件。Y+Y第45页/共78页第四十五页，共79页。例.R4R1R2R3R1R2R3R4第46页/共78页第四十六页，共79页。三、串联：联接方式(fngsh)如图，采用Z 参数方便。Z+Z+第47页/共78页第四十七页，共79页。Z+Z+第48页/共78页第
13、四十八页，共79页。则即结论(jiln)：串联后复合(fh)二端口Z 参数矩阵等于原二端口Z 参数矩阵相加。可推广到n端口串联。第49页/共78页第四十九页，共79页。注意(zh y)：(1) 串联后端口条件(tiojin)可能被破坏。需检查端口条件(tiojin)。端口条件(tiojin)破坏 !2A2A1A1A23A 1.5A1.5A321113A 1.5A1.5A21222A1A第50页/共78页第五十页，共79页。(2) 具 有 公 共 端 的 二 端 口 ， 将 公 共 端 串 联(chunlin)时将不会破坏端口条件。端口条件(tiojin)不会破坏.ZZ第51页/共78页第五十一
14、页，共79页。例.3 I112+ 2I13 I112+ 2I1第52页/共78页第五十二页，共79页。15-5二端口的特性阻抗一、二端口的特性阻抗N+1122ZLT 参数(cnsh)方程当端口2接阻抗(zkng)ZL时，第53页/共78页第五十三页，共79页。端口1的入端阻抗(zkng)Zi为：可见(kjin)Z i随 ZL 变化而变化。N+1122ZL当ZL = ZC时，恰好(qiho)使Zi = ZC则 ZC称为二端口的特性阻抗。第54页/共78页第五十四页，共79页。可得由上式即可确定(qudng)ZC之值 (T参数已知)。对于(duy)对称二端口：A=D则上式可简化为下面仅讨论(tol
15、n)对称二端口的特性阻抗，由第55页/共78页第五十五页，共79页。对称二端口特性阻抗也可以通过计算开路和短路(dunl)阻抗求出。端口2开路(kil)时端口1的入端阻抗(zkng)为端口2短路时端口1入端阻抗为第56页/共78页第五十六页，共79页。一对称二端口，端口2接特性阻抗ZC时，其端口电压、电流(dinli)关系为：二、传播常数N+1122ZC第57页/共78页第五十七页，共79页。(3)代入(1)消去得(3)代入(2)消去得由(4)式得由(5)式得第58页/共78页第五十八页，共79页。可见对称二端口输出端口接特性阻抗时，两个端口电压(diny)比和电流比相同。令其中(qzhng)
16、 = +j可得 称为(chn wi)衰减系数 称为相位系数 称为传播系数第59页/共78页第五十九页，共79页。三、 用ZC及 表示的对称二端口的传输(chun sh)参数方程由以上(yshng)两式可得第60页/共78页第六十页，共79页。则传输参数(cnsh)方程可表示为第61页/共78页第六十一页，共79页。n个其传输(chun sh)参数方程为即特性阻抗仍为 ZC ，传播(chunb)参数变为 n .+ , ZC , ZC , ZC+第62页/共78页第六十二页，共79页。9节例.R2+R1R1R1R2R2R2R1+R2R2R2R2+第63页/共78页第六十三页，共79页。15-6回转
17、(huzhun)器与负阻抗变换器一、回转(huzhun)器1. 回转(huzhun)器：回转(huzhun)器也是二端口.或r 称为回转电阻 g 称为回转电导i1u1+u2+i2电路符号特性：第64页/共78页第六十四页，共79页。其矩阵(j zhn)形式为：或注意(zh y)u, i的方向!令有第65页/共78页第六十五页，共79页。2. 回转器可以(ky)把一个端口的电流(或电压)回转成另一个端口的电压(或电流)。因此利用回转器可以(ky)把电容回转成电感。i1u1+u2+i2C第66页/共78页第六十六页，共79页。从端口1看，u1, i1关系(gun x)为一等效电感关系(gun x)
18、，L= r2C.若 r =50k, C =1F则 等效(dn xio)电感 L=2500H ！3. 回转(huzhun)器不消耗功率(能量)，也不储能。是线性无源元件。4. 回转器是非互易元件。 第67页/共78页第六十七页，共79页。5. 回转(huzhun)器例子i1AB i =0iCR GFi2 DERRRRRRCibiau1+iCu2+第68页/共78页第六十八页，共79页。二、负阻抗(zkng)变换器1.电压反向型负阻抗(zkng)变换器和电流反向型负阻抗(zkng)变换器电压(diny)反向型T 参数矩阵UNICi1+u1i2+u2第69页/共78页第六十九页，共79页。电流(di
19、nli)反向型T 参数(cnsh)矩阵INICi1+u1i2+u2第70页/共78页第七十页，共79页。2. 阻抗(zkng)变换器关系 (以INIC为例)INIC变换器ZLINIC+第71页/共78页第七十一页，共79页。(3) 代入 (1) 得(4) 除以 (2) 得即入端阻抗(zkng)第72页/共78页第七十二页，共79页。当 k=1 时，实现了负阻抗(zkng)的变换 ！ZLINIC+Zi=ZLZi与ZL差一负号(f ho)。第73页/共78页第七十三页，共79页。电路(dinl)举例：R2abcR1+第74页/共78页第七十四页，共79页。R2abcR1+电流(dinli)反向型负
20、阻抗变换器第75页/共78页第七十五页，共79页。当输出(shch)端口接阻抗 Z 时代入后 得R2abcR1+若 Z=R，则即 Zi 为一负电阻(dinz)。+Z第76页/共78页第七十六页，共79页。结 束返 回第77页/共78页第七十七页，共79页。感谢您的欣赏(xnshng)！第78页/共78页第七十八页，共79页。内容(nirng)总结滤波器。端口由一对端钮构成，且满足如下端口条件(tiojin)：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。将两个端口各施加一电压源，则端口电流可视为这些电压源的叠加作用产生。电路结构左右对称的一般为对称二端口。上述方程即为Z 参数方程。T 参数也称为传输参数。上述方程称为传输参数(T 参数)方程，其矩阵形式：。H 参数也称为混合参数，常用于晶体管等效电路。T 第七十九页，共79页。
