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1、第十一章第十一章 二端口网络二端口网络11-1 二端口网络二端口网络1、定义、定义:具有四个端纽，且每两个端纽具有四个端纽，且每两个端纽流过同一电流的网络。流过同一电流的网络。2、分类：、分类：线线 性性非线性非线性 对 称 非对称 互 易 非互易 无 源 有 源i1i2i2i13、实际电路、实际电路 举例：举例：L1L21122111-2 二端口网络方程与参数二端口网络方程与参数一、一、Z方程与参数方程与参数1、方程、方程:2、参数：、参数：3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：5、矩阵形式方程：、矩阵形式方程：(已知电流求电压已知电流求电压)22、参数：、参数：3、互易网络：
2、、互易网络：4、对称网络：、对称网络：5、矩阵形式方程：、矩阵形式方程：二、二、Y方程与参数方程与参数1、方程、方程:(已知电压求电流已知电压求电流)3二、二、Y方程与参数方程与参数5、矩阵形式方程、矩阵形式方程1、方程、方程:2、参数：、参数：3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：6、Z与与Y关系：关系：(已知电压求电流已知电压求电流)45、矩阵形式方程、矩阵形式方程3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：6、Z与与Y关系：关系：三、三、A方程与参数方程与参数1、方程、方程:(已知已知2端求端求1端端)5三、三、A方程与参数方程与参数5、矩阵形式方程：、矩阵形式方程
3、：1、方程、方程:2、参数：、参数：3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：(已知已知2端求端求1端端)65、矩阵形式方程：、矩阵形式方程：2、参数：、参数：3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：四、四、B方程与参数方程与参数1、方程、方程:(已知已知1端求端求2端端)7四、四、B方程与参数方程与参数5、矩阵形式方程、矩阵形式方程1、方程、方程:2、参数：、参数：3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：(已知已知1端求端求2端端)85、矩阵形式方程、矩阵形式方程3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：6、 B与与A的关系：的关系：互易网络：互易
4、网络：对称网络：对称网络：9例例: 图示二端口网络，求图示二端口网络，求Z、Y、A、B参数。参数。解解:Z方程：方程：Y方程：方程：A方程：方程：B方程：方程：10五、五、H方程与参数方程与参数5、矩阵形式方程、矩阵形式方程1、方程、方程:2、参数：、参数：3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：(混合参数，已知混合参数，已知I1，U2求求I2，U1)115、矩阵形式方程、矩阵形式方程3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：六、六、G方程与参数方程与参数1、方程、方程:(已知已知U1，I2求求U2，I1)12六、六、G方程与参数方程与参数5、矩阵形式方程、矩阵形式方程1
5、、方程、方程:2、参数：、参数：3、互易网络：、互易网络：4、对称网络：、对称网络：(已知已知U1，I2求求U2，I1)6、 G与与H的关系：的关系：13网络方程总结：网络方程总结：Z：已知电流求电压：已知电流求电压Y: 已知电压求电流已知电压求电流A: 已知已知2端求端求1端端B: 已知已知1端求端求2端端H: 已知已知I1，U2求求I2，U1G: 已知已知U1，I2求求U2，I1Z：Y:A:B:H:G:序号不同，序号不同，1在前；在前；序号相同，电压在前。序号相同，电压在前。同端口变量，电流取负。同端口变量，电流取负。14例例1: 图图1所示二端口网络，所示二端口网络，求求Y、Z参数。参数
6、。图图1例例2: 图图2所示二端所示二端口网络，求口网络，求A参数。参数。图图2解解:15例例3: 图图3所示二端口网络，求所示二端口网络，求H参数。参数。解解:已知已知I1，U2求求I2，U1图图316例例4: 图图4所示二端口网络，求所示二端口网络，求Z 、 H、 A 参数。参数。图图4解：解：1711-3 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数定义：定义：分类：分类：策动点函数：响应、激励在同一策动点函数：响应、激励在同一端口。端口。传输函数：响应、激励不在同一传输函数：响应、激励不在同一端口。端口。 一、策动点函数一、策动点函数1输入阻抗输入阻抗18一、策动点函数一、策动点函数输入导
7、纳输入导纳1输入阻抗输入阻抗开路输入阻抗开路输入阻抗（输出开路）（输出开路）短路输入阻抗短路输入阻抗（输出短路）（输出短路）19输入导纳输入导纳开路输入阻抗开路输入阻抗（输出开路）（输出开路）短路输入阻抗短路输入阻抗（输出短路）（输出短路）2输出阻抗输出阻抗202输出阻抗输出阻抗输出导纳输出导纳开路输出阻抗开路输出阻抗（输入开路）（输入开路）短路输出阻抗短路输出阻抗（输入短路）（输入短路）互易网络：互易网络：21输出导纳输出导纳开路输出阻抗开路输出阻抗（输入开路）（输入开路）短路输出阻抗短路输出阻抗（输入短路）（输入短路）互易网络：互易网络：3开路短路参数开路短路参数223开路短路参数开路短路
8、参数互易网络互易网络:对称网络对称网络:输入阻抗输入阻抗:输出阻抗输出阻抗: 23二、传输函数二、传输函数1电压传输比电压传输比开路电压比：开路电压比：互易网络互易网络:对称网络对称网络:输入阻抗输入阻抗:输出阻抗输出阻抗: 24二、传输函数二、传输函数4) 转移导纳转移导纳1电压传输比电压传输比2电流传输比电流传输比3) 转移阻抗转移阻抗开路电压比：开路电压比：注意：注意：253 0 V已知图示网络已知图示网络Z参数为：参数为：5 4 例例1:解解:思路：思路：A参数参数B参数参数代入代入Z方程方程26Zin例例2: 已知图示网络已知图示网络H参数为参数为:5 解解: H方程为：方程为：A
9、A方程方程2711-4 二端口网络特性参数二端口网络特性参数一、特性阻抗一、特性阻抗1、定义、定义:2、计算：、计算：若若ZL=Zc2 时，时，Zin=Zc1； Zs=Zc1 时，时， Zout=Zc2，Zc1称为输入端特性阻抗，称为输入端特性阻抗，Zc2 称为输出端特性阻抗。称为输出端特性阻抗。Zc1Zc2对称网络：对称网络：282、计算：、计算：Zc1对称网络：对称网络：Zc2Zc1ZL 当当Zs = Zc1 ， ZL = Zc2 ，称为无反射匹配。称为无反射匹配。Zs3、无反射匹配、无反射匹配: 29Zc2Zc1ZL 当当Zs = Zc1 ， ZL = Zc2 ，称为无反射匹配。称为无反
10、射匹配。Zs求求:1)特性阻抗特性阻抗; 2)无反射匹配时的无反射匹配时的二、传输常数二、传输常数定义：定义：计算：计算：3、无反射匹配、无反射匹配: 例：例：图示二端口相图示二端口相移网络。移网络。1、正向传输常数、正向传输常数 ：A参数的关系代入得：参数的关系代入得：将右式各参数与将右式各参数与ZL = Zc2时时互易网络互易网络RLRs30二、传输常数二、传输常数定义：定义：计算：计算：1、正向传输常数、正向传输常数 ：A参数的关系代入得：参数的关系代入得：将右式各参数与将右式各参数与ZL = Zc2时时互易网络互易网络2、反向传输常数、反向传输常数 ：3、 的物理意义：的物理意义：定义
11、：定义：Zs = Zc1时时互易网络互易网络互易网络的正反传输常数相等互易网络的正反传输常数相等:312、反向传输常数、反向传输常数 ：单位单位: NP(奈培奈培) 衰减常数：表征网络对信号产生衰减作用的大小。衰减常数：表征网络对信号产生衰减作用的大小。相移常数：表征网络对信号产生相移作用的大小。相移常数：表征网络对信号产生相移作用的大小。其中其中:3、 的物理意义：的物理意义：定义：定义：Zs = Zc1时时互易网络互易网络互易网络的正反传输常数相等互易网络的正反传输常数相等:32练习练习1: 图图1所示二端口网络，所示二端口网络，a11=4，a21=0.05， a22=1/4。求。求R、n
12、。图图1练习练习2: 图图2所示网络，求所示网络，求Zc1 、 Zc2 ；图图2并求当并求当R=800 时，时，Zin =？R3311-5、二端口网络的连接、二端口网络的连接一、级联一、级联五种连接：五种连接：级联、串联、并联、串并联、并串联级联、串联、并联、串并联、并串联简单简单网络网络复杂复杂网络网络N个子网络级联时，总网络的个子网络级联时，总网络的A参数矩阵等于参数矩阵等于各子网络各子网络A参数矩阵的相乘，即：参数矩阵的相乘，即： A=A1A2AN34二、并联二、并联 N个子网络并联时，总网络的个子网络并联时，总网络的Y参数矩阵参数矩阵等于各子网络等于各子网络Y参数矩阵的相加，即：参数矩
13、阵的相加，即： Y=Y1 + Y2 + + YN35三、串联三、串联 N个子网络串联时，总网络的个子网络串联时，总网络的Z参数矩阵参数矩阵等于各子网络等于各子网络Z参数矩阵的相加，即：参数矩阵的相加，即： Z=Z1 + Z2 + +ZN36四、串并联四、串并联 子网络串并联时，总网络的子网络串并联时，总网络的H参数矩阵参数矩阵等于各子网络等于各子网络H参数矩阵的相加，即：参数矩阵的相加，即： H=H1 +H2 + +HN37五、并串联五、并串联 N个子网络并串联时，总网络的个子网络并串联时，总网络的G参数矩参数矩阵等于各子网络阵等于各子网络G参数矩阵的相加，即：参数矩阵的相加，即： G=G1
14、+G2 + + GN38例例1: 证明：图示二端口网络的互易性和对称性。证明：图示二端口网络的互易性和对称性。解解:39例例2: 求图示二端口网络的求图示二端口网络的A 参数。参数。 解解: 40例例3: 求图示二端口网络的求图示二端口网络的H参数。参数。解解:思路：思路：Y参数参数Y方程方程:H方程方程:4111-6、二端口网络的等效电路、二端口网络的等效电路单端口网络的等效：单端口网络的等效： 端口伏安关系保持不变端口伏安关系保持不变无源单无源单口网络口网络有源单有源单口网络口网络一、二端口网络的等效条件一、二端口网络的等效条件等效网络与原网络具有完全相同的伏安关系。等效网络与原网络具有完
15、全相同的伏安关系。即：基本参数或特性参数完全相同。即：基本参数或特性参数完全相同。二端口网络有二端口网络有6组基本参数，所以有组基本参数，所以有6种等效电路。种等效电路。其中：其中：Z参数、参数、Y参数和参数和H参数等效二端口网络参数等效二端口网络 应用较多应用较多42等效网络与原网络具有完全相同的伏安关系。等效网络与原网络具有完全相同的伏安关系。即：基本参数或特性参数完全相同。即：基本参数或特性参数完全相同。二端口网络有二端口网络有6组基本参数，所以有组基本参数，所以有6种等效电路。种等效电路。其中：其中：Z参数、参数、Y参数和参数和H参数等效二端口网络参数等效二端口网络 应用较多应用较多二
16、、二、Z参数等效电路参数等效电路43二、二、Z参数等效电路参数等效电路互易网络：互易网络：T型等效电路型等效电路44互易网络：互易网络：T型等效电路型等效电路三、三、Y参数等效电路参数等效电路45三、三、Y参数等效电路参数等效电路 型等效电路型等效电路互易网络：互易网络：46 型等效电路型等效电路互易网络：互易网络：四、四、H参数等效电路参数等效电路475 4 1 2 1.5 1.5 17/12 17/78 18/78 18/78 例例: 图示二端口网络，图示二端口网络， 分别求分别求T型、型、 型等效电路及其相应参数。型等效电路及其相应参数。四、四、H参数等效电路参数等效电路48本章小结本章
17、小结1 二端口网络方程与参数二端口网络方程与参数Z、Y、A、H、B、G方程与参数方程与参数 （重点（重点Z、Y、A、H）2 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数策动点函数输入输出阻抗、开路短路参数）策动点函数输入输出阻抗、开路短路参数）传输函数电压比、电流比、转移阻抗、转移导纳）传输函数电压比、电流比、转移阻抗、转移导纳）3 二端口网络特性参数二端口网络特性参数特性阻抗、无反射匹配、传输常数特性阻抗、无反射匹配、传输常数 （重点特性阻抗）（重点特性阻抗）4、二端口网络的连接、二端口网络的连接级联、串联、并联、串并联、并串联级联、串联、并联、串并联、并串联5、二端口网络的等效电路、二端口网络的等效电路Z参数、参数、Y参数和参数和H参数等效二端口网络参数等效二端口网络49 例例2： 电路如图所示，已知电路如图所示，已知Us=60V，Rs=7 ，RL=3 （1计算网络计算网络N 的的Z参数；参数；（2求策动点函数求策动点函数Rin和和Rout ，传输函数，传输函数Ku和和Ki ；（3求负载电阻求负载电阻RL吸收的功率；吸收的功率；（4求网络求网络N的的T形等效电路。形等效电路。 N 50
