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1、电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群电路分析基础信信 息息 技技 术术 学学 部部信息工程与自动化系信息工程与自动化系谢建群谢建群 Basis of Circuit Analysis 第第10-10-1 1页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群电电路路分分析析基基础础电路分析基础教学内容电路分析基础教学内容1. 1. 电路的基本概念与定律电路的基本概念与定律2. 2. 等效变换分析法等效变换分析法3. 3. 线性网络的一般分析方法线性网络的一般分析方法4. 4. 网络定理网络定理5. 5. 动态电路的瞬态分析动态电路的瞬态分
2、析6. 6. 正弦稳态分析正弦稳态分析7. 7. 互感耦合电路与变压器互感耦合电路与变压器10. 10. 电路的频率响应和谐振现象电路的频率响应和谐振现象9. 9. 三相电路三相电路10. 10. 二端口网络二端口网络第第10-10-2 2页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群1010. . 二端口网络二端口网络10.1 二端口网络的一般概念二端口网络的一般概念10.2 二端口网络的方程和参数二端口网络的方程和参数10.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路10.4 二端口网络的联接二端口网络的联接10.5 具有端接的二端口网络分析具有端接的二端口网络
3、分析10. 二端口网络二端口网络第第10-10-3 3页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.1 二端口网络的一般概念二端口网络的一般概念基本要求：基本要求：理解端口和二端口网络的概念。理解端口和二端口网络的概念。一、端口一、端口一、端口一、端口电路中的一对端钮，如果流入一个端子的电流等于流出另一端子电路中的一对端钮，如果流入一个端子的电流等于流出另一端子的电流，则这对端钮就形成一个端口。的电流，则这对端钮就形成一个端口。一端口一端口网络网络IU+ +二端口二端口网络网络I1I1I2I2U1+ +U2+ +二、二端口网络二、二端口网络二、二端口网络二、二
4、端口网络具有两个端口的四端网络。具有两个端口的四端网络。二端口网络内部均由线性二端口网络内部均由线性元件组成，且两个端口处元件组成，且两个端口处的电压与电流均满足线性的电压与电流均满足线性关系时，该二端口网络称关系时，该二端口网络称为为线性二端口网络线性二端口网络线性二端口网络线性二端口网络。如果一个二端口网络内部不含有独立源或受控源时，我们称其为如果一个二端口网络内部不含有独立源或受控源时，我们称其为无无无无源二端口网络源二端口网络源二端口网络源二端口网络；如果二端口网络内部含有独立源或受控源时，则称；如果二端口网络内部含有独立源或受控源时，则称其为其为有源二端口网络有源二端口网络有源二端口
5、网络有源二端口网络。第第10-10-4 4页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数基本要求：基本要求：理解二端口网络方程的定义，掌握各参数的计算方法。理解二端口网络方程的定义，掌握各参数的计算方法。问题的提出：问题的提出：问题的提出：问题的提出： 实际的二端口网络制做好后一般都要封装起来，无法看到其实际的二端口网络制做好后一般都要封装起来，无法看到其内部电路的具体结构。因此，分析这类网络时，只能通过两对端内部电路的具体结构。因此，分析这类网络时，只能通过两对端子处电压与电流之间的相互关系来表征电路的功能。而
6、这种关系子处电压与电流之间的相互关系来表征电路的功能。而这种关系又可以用一些参数来描述，且这些参数只决定于网络本身的结构又可以用一些参数来描述，且这些参数只决定于网络本身的结构和内部元件，与外部电路无关。和内部元件，与外部电路无关。 利用这些参数，还可以比较不同网络在传递电能和信号方面利用这些参数，还可以比较不同网络在传递电能和信号方面的性能，从而评价端口网络的质量。的性能，从而评价端口网络的质量。一、二端口网络的方程与参数一、二端口网络的方程与参数一、二端口网络的方程与参数一、二端口网络的方程与参数二、参数间的关系二、参数间的关系二、参数间的关系二、参数间的关系三、求二端口网络参数的方法三、
7、求二端口网络参数的方法三、求二端口网络参数的方法三、求二端口网络参数的方法第第10-10-5 5页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数（1）阻抗方程：阻抗方程：一、二端口网络的方程与参数一、二端口网络的方程与参数一、二端口网络的方程与参数一、二端口网络的方程与参数1 1、阻抗方程和、阻抗方程和、阻抗方程和、阻抗方程和 Z Z 参数参数参数参数I1I1I2I2U1+ +U2+ +（2）Z 参数物理意义：参数物理意义：开路输入阻抗开路输入阻抗开路转移阻抗开路转移阻抗开路输出阻抗开路输出阻抗开路转移阻抗开路转移
8、阻抗第第10-10-6 6页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数求图示电路的求图示电路的 Z 参数。参数。I1I2U1+ +U2+ +141213节点电压方程节点电压方程方法方法2：利用二端口网络方程求解利用二端口网络方程求解方法方法1：利用利用 Z 参数的物理意义求解参数的物理意义求解第第10-10-7 7页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数（1）导纳方程：导纳方程：2 2、导纳方程和、导纳方程和、导纳方程和、导
9、纳方程和 Y Y 参数参数参数参数I1I1I2I2U1+ +U2+ +（2）Y 参数物理意义：参数物理意义：开路输入阻抗开路输入阻抗开路转移阻抗开路转移阻抗开路输出阻抗开路输出阻抗开路转移阻抗开路转移阻抗（3）Y 参数与参数与 Z 参数的关系：参数的关系：有的网络只有有的网络只有 Z 参数，有的只有参数，有的只有 Y 参数参数第第10-10-8 8页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数求图示电路的求图示电路的 Y 参数矩阵。参数矩阵。方法方法1：利用利用 Y 参数的物理意义求解参数的物理意义求解方法方法2
10、：利用二端口网络方程求解利用二端口网络方程求解RC1C2L+第第10-10-9 9页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数（1）混合方程：混合方程：3 3、混合方程和、混合方程和、混合方程和、混合方程和 HH、G G 参数参数参数参数I1I1I2I2U1+ +U2+ +（2）H 参数物理意义：参数物理意义：（3） G 参数混合方程参数混合方程第第10-10-1010页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数求图示半导体晶体
11、管低频小信号等效电路的混合参数矩阵。求图示半导体晶体管低频小信号等效电路的混合参数矩阵。RbGC+u1u2u2+i1i1i2iC第第10-10-1111页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数（1）传输方程：传输方程：4 4、传输方程和、传输方程和、传输方程和、传输方程和 A A、B B 参数参数参数参数I1I1I2I2U1+ +U2+ +（2）A 参数物理意义：参数物理意义：（3） B 参数传输方程参数传输方程第第10-10-1212页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建
12、群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数二、参数间的关系二、参数间的关系二、参数间的关系二、参数间的关系（1）同一个二端口网络可以用同一个二端口网络可以用 6 种不同的方程和参数来描述，因种不同的方程和参数来描述，因 此，这此，这 6 种方程和参数之间存在着确定的关系。当知道了二种方程和参数之间存在着确定的关系。当知道了二 端口网络的某种参数后，可以通过对方程的变幻运算求得该端口网络的某种参数后，可以通过对方程的变幻运算求得该 电路的任何一种参数。电路的任何一种参数。（2）并非每一个二端口网络都存在并非每一个二端口网络都存在6种参数，有些电路只存在某几种参数，有些电路只存在某几
13、 种参数，而另几种参数不存在。种参数，而另几种参数不存在。（3）选用二端口网络何种参数要看实际需要，选择的原则为便于选用二端口网络何种参数要看实际需要，选择的原则为便于 分析和实际测量等。如，分析晶体管的小信号等效电路常用分析和实际测量等。如，分析晶体管的小信号等效电路常用 H 参数，高频中常用参数，高频中常用 Y 参数，分析电力系统传输网络常用参数，分析电力系统传输网络常用 A 参数。参数。第第10-10-1313页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.2 二端口网络的方程与参数二端口网络的方程与参数三、求二端口网络参数的方法归纳三、求二端口网络参数的
14、方法归纳三、求二端口网络参数的方法归纳三、求二端口网络参数的方法归纳（1）列出二端口网络方程求取。以端口两个自变量看做激励，两列出二端口网络方程求取。以端口两个自变量看做激励，两 个应变量看做相应，由两类约束列出电路方程，再根据定义个应变量看做相应，由两类约束列出电路方程，再根据定义 比较系数可得各参数。比较系数可得各参数。（2）根据各参数的物理含义求解。根据各参数的物理含义求解。（3）如果已知二端口网络的某种参数（或更容易求得某种参数）如果已知二端口网络的某种参数（或更容易求得某种参数） 而欲求另一种参数，可利用参数间的关系求取。而欲求另一种参数，可利用参数间的关系求取。第第10-10-14
15、14页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.10. 二端口网络二端口网络10.1 10.1 二端口网络的一般概念二端口网络的一般概念10.2 10.2 二端口网络的方程和参数二端口网络的方程和参数10.3 10.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路10.4 10.4 二端口网络的联接二端口网络的联接10.5 10.5 具有端接的二端口网络分析具有端接的二端口网络分析10. 二端口网络二端口网络第第10-10-1515页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路基本要求
16、：基本要求：理解理解 T 型、型、TT TT 型电路的特点，掌握二端口网络的等效电路的建型电路的特点，掌握二端口网络的等效电路的建 立方法。立方法。问题的提出：问题的提出：问题的提出：问题的提出： 任何一个线性无独立源一端口网络，不管内部如何复杂，从任何一个线性无独立源一端口网络，不管内部如何复杂，从外部电性能来看，总可以用一个阻抗（或导纳）来等效替代。同外部电性能来看，总可以用一个阻抗（或导纳）来等效替代。同理，对于一个线性无独立源二端口网络，也可以寻找一个简单的理，对于一个线性无独立源二端口网络，也可以寻找一个简单的线性无源二端口网络来等效替代而不改变外部的电性能。线性无源二端口网络来等效
17、替代而不改变外部的电性能。 由于每个二端口网络可能（非必然）有由于每个二端口网络可能（非必然）有6种不同的参数，也就种不同的参数，也就可能建立六种等效电路。这里仅以可能建立六种等效电路。这里仅以 Z 、Y、H 参数建立等效电路参数建立等效电路为例。为例。一、二端口网络的一、二端口网络的一、二端口网络的一、二端口网络的 Z Z 参数等效电路参数等效电路参数等效电路参数等效电路二、二端口网络的二、二端口网络的二、二端口网络的二、二端口网络的 Y Y 参数等效电路参数等效电路参数等效电路参数等效电路三、二端口网络的三、二端口网络的三、二端口网络的三、二端口网络的 H H 参数等效电路参数等效电路参数
18、等效电路参数等效电路第第10-10-1616页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路一、二端口网络的一、二端口网络的一、二端口网络的一、二端口网络的 Z Z 参数等效电路参数等效电路参数等效电路参数等效电路第第10-10-1717页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路二、二端口网络的二、二端口网络的二、二端口网络的二、二端口网络的 Y Y 参数等效电路参数等效电路参数等效电路参数等效电路第第10-10-1818页页电路分析基础
19、电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路三、二端口网络的三、二端口网络的三、二端口网络的三、二端口网络的 H H 参数等效电路参数等效电路参数等效电路参数等效电路第第10-10-1919页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.10. 二端口网络二端口网络10.1 10.1 二端口网络的一般概念二端口网络的一般概念10.2 10.2 二端口网络的方程和参数二端口网络的方程和参数10.3 10.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路10.4 10.4 二端口网络的联接二端口网络的联接1
20、0.5 10.5 具有端接的二端口网络分析具有端接的二端口网络分析10. 二端口网络二端口网络第第10-10-2020页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.4 二端口网络的联接二端口网络的联接基本要求：基本要求：理解子二端口网络的联接方式，了解由子二端口网络的参数求出理解子二端口网络的联接方式，了解由子二端口网络的参数求出 复合二端口网络参数的方法。复合二端口网络参数的方法。 一个复杂的二端口网络可以看成是由若干个简单的二端口网一个复杂的二端口网络可以看成是由若干个简单的二端口网络安某种连接方式联结而成，其中简单的二端口网络称为子电路，络安某种连接方式
21、联结而成，其中简单的二端口网络称为子电路，分解后可使计算简化。常见的联接方式有级联、串联与并联三种分解后可使计算简化。常见的联接方式有级联、串联与并联三种形式。形式。 复合二端口网络可看成是由子二端口网络联接构成的，复合二端口网络可看成是由子二端口网络联接构成的，各个各个子网络必须满足端口条件子网络必须满足端口条件。一、串联一、串联一、串联一、串联I1I2U1+ +U2+ +Z3Z Za aI1aI2aZ Zb bU1a+ +U1b+ +U2a+ +U2b+ +I1bI2b两个子二端口网络的输入端口两个子二端口网络的输入端口串联，输出端口也串联。串联，输出端口也串联。Z = Za+Zb第第10
22、-10-2121页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.4 二端口网络的联接二端口网络的联接二、并联二、并联二、并联二、并联两个子二端口网络的输入端口两个子二端口网络的输入端口并联，输出端口也并联。并联，输出端口也并联。Y = Ya+YbI1I2+ +U1U2+ +Z3Y Ya aI1aI2aY Yb bU1a+ +U1b+ +U2a+ +U2b+ +I1bI2b三、级联三、级联三、级联三、级联一个子二端口网络的输出为后一个子二端口网络的输出为后一个子端口网络的输入。一个子端口网络的输入。A = AaAbI1I2U1+ +U2+ +A Aa aI1aI2
23、aU1a+ +U1b+ +U2a+ +U2b+ +I1bI2bA Ab b第第10-10-2222页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.5 具有端接的二端口网络分析具有端接的二端口网络分析基本要求：基本要求：掌握具有端接的二端口网络的分析方法。掌握具有端接的二端口网络的分析方法。 二端口网络输入端接信号源，输出端接负载，形成典型的具二端口网络输入端接信号源，输出端接负载，形成典型的具有端接的二端口网络。有端接的二端口网络。一、分析对象一、分析对象一、分析对象一、分析对象具有端接的二端口网络分析，除了求解端口的电压、电流外，作为具有端接的二端口网络分析，
24、除了求解端口的电压、电流外，作为一个信号处理电路，还包括以下内容：一个信号处理电路，还包括以下内容：4、 对负载而言的戴维对负载而言的戴维南电路南电路开路电压和开路电压和输出阻抗。输出阻抗。5、其它转移函数。其它转移函数。1、策动点输入阻抗：策动点输入阻抗：3、转移电流比：转移电流比：2、转移电压比：转移电压比：+ZS+ZLN第第10-10-2323页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.5 具有端接的二端口网络分析具有端接的二端口网络分析二、分析方法二、分析方法二、分析方法二、分析方法约束端口的方程：约束端口的方程：1、二端口参数方程二端口参数方程3、
25、负载支路方程负载支路方程2、电源支路方程电源支路方程+ZS+ZLN第第10-10-2424页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群10.5 具有端接的二端口网络分析具有端接的二端口网络分析+ZS+ZLN第第10-10-2525页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群二二端端口口网网络络方程与参数方程与参数基本概念基本概念端口端口二端口网络二端口网络 总总 结结第第10-10-2626页页电路分析基础电路分析基础电子教案电子教案 文理学院信息技术学部 谢建群二二端端口口网网络络等效电路等效电路列出网络方程求取列出网络方程求取根据各参数的物理含义求取根据各参数的物理含义求取利用参数间的关系求取利用参数间的关系求取求参数的方法求参数的方法二端口网络的联接二端口网络的联接具有端接的二端口网络分析具有端接的二端口网络分析含受控源等效电路含受控源等效电路不含受控源等效电路不含受控源等效电路级联级联串联串联并联并联策动点函数策动点函数转移函数转移函数对负载而言的戴维南等效电路对负载而言的戴维南等效电路 总总 结结第第10-10-2727页页
