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新编第16章b二端口网络精选文档PPT课件

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二端口网络PPT课件

二端口网络PPT课件
行研究。 4.二端口网络研究任务
（1）已知端口结构，建立参数关系； （2）已知参数关系，分析输入输出的响应； （3）根据规定端口参数，设计二端网络。
16.2 二端口的参数和方程
约定 1. 讨论范围
线性 R、L、C、M与线性受控源
不含独立源
2. 参考方向如图
+
i1
u1 –
i1
线性RLCM 受控源
i2
例1 解
求Z参数

I1
+

U1

Za Zb
Zc

Z

I1
+

I2
+

U2

列KVL方程：
U 1 Z a I 1 Z b ( I 1 I 2 ) ( Z a Z b ) I 1 Z b I 2
U 2Z cI 2Z b(I 1I 2)Z I 1 (Z bZ)I 1(Z bZ c)I 2
注意
+

U1
并非所有的二端口均有Z,Y 参数。

I1

I2
U 1 U 2 Z (I 1 I 2 )
+

Z
U2

Z Z [Z] Z Z
YZ1 不存在

I1
n:1

I2
+

U1
+
**

U2


U 1 nU 2 I1 I2 / n
Y Z 均不存在
I2 0
Z2
1

U2 I1
I2 0
Z 12

U 1 I2
I1 0

第十六章 二端口网络

第十六章 二端口网络

1、一般情况
+
I1 z11–z12 z22–z12
-
I2
++
U1
z12
(z21–z12)I1 U2
-
-
2、如果二端口网络满足互易条件，即z12= z21
z11–z12 z22–z12
+
I1
U1
z12
I2
+
U2
-
-
二、用Y参数表示的等效电路 1、一般情况
+ I1
-Y12
I2
+
U1
U2
-
- ( Y21-Y12 )U1
. 1 I1
+.
-U1
1
.
I2
+. 2
NIC
-U2
2
T参数
电流反向型
. U. 1 = 1 I1 0
. 0 U. 2 -k -I2
电压反向型
. U. 1 = -k I1 0
0 U.. 2 1 -I2
1、负阻抗变换器应用
电路设计中，实现负阻抗——负R、L、C
.
.
I1 1
- Z1
+. U1
I2
2
.+
例1 求Y 参数。

I1
Yb

I2
I1 Y11U 1 Y12U 2 +
+

I2

Y21U 1
Y22U 2

U1

Ya
Yc

U2

解：

I1
+

U1


U1 0

第十六章二端口网络优秀课件

第十六章二端口网络优秀课件
用二端口概念分析电路时，仅对二端口处的电流、电压之间 的关系感兴趣，这种相互关系可以通过一些参数表示，而这些参 数只决定于构成二端口本身的元件及它们的连接方式。一旦确定 表征这个二端口的参数后，其端口上的电压、电流关系也就确定 了。可以分下列几步：
1. 确定二端口处电压、电流之间的关系，写出参数矩阵， 在分析中一般使用相量法或运算法。
2. 利用端口参数比较不同的二端口的性能和作用。
3. 对于给定的一种二端口参数矩阵，会求其它的参数矩阵。
4. 对于复杂的二端口，可以看作由若干简单的二端口组 成。由各简单的二端口参数推导出复杂的二端口参数。
16-2 二端口的方程和参数
+ i1 u1 -
i2 + u2 -
端口物理量4个 i1 i2 u1 u2
下：
•
•
I1
•
U1
•
I2 U 2
•
•
U
•
1
U
•
2
I1 I2
•
•
U
•
1
I1
•
I2 U 2
假 一、设Y 端 参数口 和U 方1电 和 程U压 2已知• ， + I• 1
端口电 I1和 流 I2未知 •
U1
•
-
线性 无源
•
I2
+
•
-U 2
U
•
1
I1
•
U 2 I2
端U1口和电U流2共同I1和 作用I可2 产视生为。
1
外
NS
电
1 Req +
路
uoc
1’
1’
-
(a)
1 +
外电路 开路电压

(播放版)第16章二端口网络2PPT课件

(播放版)第16章二端口网络2PPT课件

互易二端口的四个参数中只有三个是独立的。
30.10.2020
12
(4)对称二端口 除满足 Y12 = Y21 外，
还满足 Y11 = Y22
Yb
1
2 结束
Ya Yc
1'
2'
在例1中，当Ya=Yc=Y 时 有Y11 = Y22 = Y+Yb
注意：对称二端口只有两个参数是独立的。
对称二端口是指两个端口电气特性上对称。
30.10.2020
.
.
.
I.1 = Y11 U.1+ Y12U.2
结束
I2 = Y21U1+ Y22U2
写成矩阵形式：
.
.
I.1 I2
=
Y11 Y12 Y21 Y22
U.1 U2
[Y] = Y11 Y12 Y21 Y22
Y 参数 矩阵。
注意：Y 参数值由内 部元件参数及连接关 系决定。
9
(2)Y参数的物理意义及计算和测定 .
②找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方 程，这些方程通过一些参数来表示。
30.10.2020
7
§16-2 二端口的方程和参数
约定：
i1
①讨论范围是线性 R、L、C、M
与线性受控源，不含独立源。
+ u1 -
i1
②端口电压电流参考方向如图。
线性 RLCM 受控源
结束
i2
+ u2 i2 -
注意：端口物理量4个
R CC
滤波器
30.10.2020
传输线
三极管
3
1. 端口
端口由一对端钮构成，且满足端
i
结束

第16章 二端口网络ppt课件

第16章 二端口网络ppt课件

–
1 Z 1 Z
Z1 1
Z2 1
1 Z
1
2 2
2 2
1
Y=
Z1+Z 21
Z1+Z
2
1 Z1+Z 21 Z1+Z
2
不存在Y参数
例3：
I1 1
8
U1
1
I1 8 1 U1
2
1
+ –
求二端口网络的Y参数
5 I2 方法一：根据参数的定义
2
2
解：① 将2—2 端
2I1
U2
短路 可以看出：2 、5 电阻
2
上无电流；受控电流源两 端无电压。
2、一般情况下，线性、无独立源的二端口网络 的独立参数有四个。但对互易的二端口网络，仅有三 个独立参数，对称的二端口网络，仅有两个独立参数。
3、选用二端口网络何种参数要看实际需要。并非 任何线性、无独立源二端口网络都能任选各种参数进 行分析，如理想变压器就没有Z参数和Y参数。
六、Z、Y、T、H参数之间的相互转换
= –Yb
U1 U2=0
= U2 U1=0
I2
Y21
= –Yb
= U1 U2=0
I2 Y22
=Yb+Y
= U2 U1=c0
Ya+Yb –Yb Y=
–Yb Yb+Y
c
网络中不含受控源时，Y12=Y21 只有三个独立参数。网络对称时 Y11=Y22，只有两个独立参数。
例2：
1 1
Z
2 2
Y
=
1
Z
–
1 Z
5
I2
Y11= I1 U1
=
U2=0

第16章 二端口网络

第16章 二端口网络

Ya
Yc
有 Y12=Y21 且Y11=Y22 称为对称二端口。
对称二端口只有两个参数是独立的。
I2 U+ 2 -
对称二端口是指两个端口电气特性上对称。电路结构 左右对称的，端口电气特性对称；电路结构不对称的二端 口，其电气特性也可能是对称的。这样的二端口也是对称 二端口。
例
I1 2
10
I2
+
U1 5
U 2 0
I2
U+ 2 -
Y11 Y21
I1 UI21 U 1
U 2 0 Ya Yb U2 0 Yb
Y12
I1 U 2
U1 0 Yb
Y22
I2 U 2
U 2 0 Yb Yc
互易二端口
Y
Ya Yb
Yb
Yb
Yb
Yc
若 Ya=Yc，则Y11=Y22 。
I1
+ U 1 -
Yb
2
经比较，得
T11
Y22 Y21
1 T12 Y21
T21
Y12Y21 Y11Y22 Y21
其矩阵形式
T22
Y11 Y21
UI11
T11 T21
T12
T22
U 2 I2
（注意负号）
T
T11 T21
T12
T22
称为T 参数矩阵。
互易二端口、对称二端口T 参数之间关系：
互易二端口
I2 ( g Yb )U1 YbU 2
Y
Ya Yb g Yb
Yb
Yb
非互易二端口网络（网络内部有受控源）四个独立参数。
二、Z 参数（impedance parameters）和方程

第十六章演示稿

第十六章演示稿
第十六章 二端口网络
本章重点： 1. 二端口的方程和参数 2. 含参数已知二端口的电路计算
16-1 二端口网络
一、四端网络与二端口（双口）网络
当一个复杂电路有四个端子与外部相连时称为四端网 络。某些四端网络的端子间有固定的相互关系：当从某个 端子流入的电流与从另一个端子流出的电流相等时，这两 个端子构成一个端口，即所谓的端口条件。有两个端口的 网络称为双口网络。本章仅研究双口网络，简称双口或二 端口。
Z参数的定义：
令 I2 0 U 1 Z11 I1
2口开路 U 2 Z 21 I1
Z 11
U 1 I1
I2 0
Z 21
U 2 I1
I2 0
1端 口 的 输 入 阻 抗 2端 口 与1端 口 的 转 移 阻 抗
I1 0 1口开路
U 1 Z12 I1
Z 12
U 1 I2
I1 0
Z 22
U 2 I2
1 i1 U–+1
1’
线性 无源
i2 2
+U –
2
2’
都看作是外施的独立电压源。这样，根据叠加定理，I1和I2
应分别等于各个独立电压源单独作用时产生的电流之和，即
I1 Y11U 1 Y12U 2 I2 Y21U 1 Y22U 2
上式就是二端口的Y参数方程，可以写成如下的矩阵形式：
I1 I2
I1 0
U 2 Z 22 I1 1端 口 与2端 口 的 转 移 阻 抗
2端 口 的 输 入 阻 抗
由于Z参数是在一个端口开路条件下求得的，故称其为开
路阻抗参数。比较Y, Z参数方程可得：
Z Y 1 或Y Z 1
即：
Z11
Z 21

第十六章 二端口网络 92页PPT文档

第十六章 二端口网络 92页PPT文档
14
§16.2 二端口的参数和方程
上式称为 Z 参数方程，写成矩阵形式为：
Z
参数方程也可由
Y
参数方程解出

U1,U 2
得到， 即：
其中 △=Y11Y22–Y12Y21
15
§16.2 二端口的参数和方程
Z 参数矩阵与 Y 参数矩阵的关系为：
ZY1
16
§16.2 二端口的参数和方程
2、Z 参数的物理意义及计算和测定 在端口 1 上外施电流 I，1 把端口 2 开路，如图所示，由 Z 参数方程得：
级联是信号传输系统中最常见的联接方式。下图为两 个二端口的级联联接，前一个二端口的输入端联接前一个 二端口的输出端，即构成级联。
45
§16.3 二端口的连接
1、级联联接的条件：
显然，二端口的级联联接满足以下关系，
u1bu2a i1bi2a
46
§16.3 二端口的连接
2、级联联接的等效A参数：
（2）当仅由
I
2 作用时(I
＝
1
0
，电路N内部独立源均为零)，根据齐次定
理有
U (2) 1

z12 I 2
U
(2) 2

z22 I2
（3）当仅由电路N内部的独立源作用时，入口、出口均开路，有
U (3) 1

U OC1
U (3) 2

U OC 2
34
§16.2
根据叠加定理得
二端口的参数和方程
等效电路为
例，如下两图均为结构对称的，显然也是电气对称的。
例，如下图的结构不对称，但电气对称。
24
§16.2 二端口的参数和方程
四、T (A)参数和方程

第十六章-二端口网络解析精选课件PPT

第十六章-二端口网络解析精选课件PPT

对一个端口来说，从其一个端子流 1 i 入的电流一定等于从另一个端子流出的
电流，这种具有向外引出一对端子的电
路或网络称为一端口网络或二端网络。
i
1'
二、二端口网络
反馈网络
2021/3/2
制作群
放大器
4
主 页 总目录 章目录 上一页 下一页 退 出
§16-1 二端口网络
二端口的端口条件：
对于所有时间 t ，从端子1流入方 1 i1
§16-2 二端口的方程和参数
例2：求图示二端口的Y参数。
解： Y Y Y a a b U Y Y 1 b b U U Y 1 1 b Y Y Y b b U U c U 2 2 2 I I 1 1 I 2 g U 1 U-+11I1 Y b g U 1 Y b Y c U 2 I 2 1'
解：
方法一
1
Yb
2
Ya
Yc
I1 U 1Y a Y b I2 U1Yb
Y11UI11 U20 Ya Yb Y21UI21 U20 Yb
I2 U 2Y b Y c I1U2Yb
Y22UI22 U10 YbYc
Y12
2021/3/2
UI12
U10
Yb
制作群
ห้องสมุดไป่ตู้1'
2'
1 I1
Yb
I2 2
+
U1 Y a
Yc
-
1'
本章介绍的二端口：由线性电阻、电感(耦合电感)、 电容和线性受控源组成，并规定不含任何独立电源(如 用运算法分析时，其独立初始条件为零)。
2021/3/2
制作群
6

电路课件 电路16 二端口网络

电路课件 电路16 二端口网络
Z参数表示的网络方程式(16-2)中，由于Z12=Z21，将式 (16-2)改写为
比较式(16-7)与式(16-8)可知： Z1＝Z11-Z12， Z2＝Z12， Z3＝Z22-Z12 (16-9)
2020/4/12
第十六章 二端口网络 28
16-3 二端口的等效电路
给定二端口Y参数，确定等效Π形电路
同理，在2-2’外施电压 把1-1’短路，即 图16-3(b)，由式(16-1)得：
Y12是1-1’与2-2’间转移导纳，Y22是2-2’输入导纳。 由于Y参数是一个端口短路下通过计算或测试求得，
又称短路导纳参数，如Y11称端口1-1’短路输入导纳。 以上说明Y参数表示的具体含义 。
2020/4/12
电路
第十六章 二端口网络
6 学时
§16-1 §16-2 §16-3
第十六章 二端口网络
主要内容：
二端口(网络)及其方程，二端口 的Y、Z、T(A)、H等参数矩阵以 及相互关系。
2020/4/12
第十六章 二端口网络 2
16-1 二端口网络
如复杂电路只有两个端子向外 连接，仅对外接电路中情况感 兴趣，该电路可视为一端口， 用戴维宁或诺顿等效电路替代。
图16-7为一只晶体管小信号工作条件下的 简化等效电路，根据H参数定义得：
2020/4/12
第十六章 二端口网络 24
16-2 二端口的方程和参数
Y、Z、T、H参数间相互关系
表中：
2020/4/12
第十六章 二端口网络 25
16-2 二端口的方程和参数
二端口一共有6组不同的参数 其余2组分别与H参数和T参数相
开路时2-2’开路输入阻抗。
2020/4/12
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2
+• U
2
•
I
2
•
U
+ 2
•
I2
+
•
U2
BACK NEXT
R4
例.
R1
R2
R3
R1
R2
R3
R4
BACK NEXT
Rf
例
•
Ia
R1
•
Ia
R2
•
Ia
R1
•
Ia
Rf
1
y'
R1
0
1
R1 R 2
1
y"
Rf
1
R f
1 Rf
1
R f
R2
BACK NEXT
Rf
•
Ia
R1
•
Ia
1
y'
R1
0
1
1
y"
Rf
1
1 Rf
1
R2
R1 R 2
R f R f
R1Rf
Y y' y" RRf1RfR1
R1Rf
1 Rf
R2Rf
R2Rf
•
I1(
1
1
•
)U1
1
•
U2
R1 Rf
Rf
•
I•2U1 1U •1(11)U •2
R1 Rf
R2 Rf
BACK NEXT
BACK NEXT
•
I1
+
•
U1
•'
I1
+
•'
U1
• ''
I1
+
• ''
U1
Z Z
•'
I2
+
•'
U2
• ''
I2
+
• ''
U2
•
I2
+ห้องสมุดไป่ตู้
•
U2
II12
II12
II12
UU12 UU12UU12
U U 1 2 U U 1 2 U U 1 2 [Z] I I1 2 [Z] I I1 2 {Z [][Z]}II12[Z]II12
三、串联：联接方式如图，采用Z 参数方便。
•
I1
•'
I1
•'
I2
•
I2
+
+
•'
U
1
Z
+
•'
+
U 2
•
U1
• ''
I1
• ''
I2
•
U2
+
• ''
U1
Z
+
• ''
U2
U U 1 2 [Z]II1 2 Z Z1 2 1 1 Z Z1 2 2 2II1 2 U U 1 2 [Z]II1 2 Z Z1 2 1 1 Z Z1 2 2 2II1 2
结论： 正规联接时，二端口并联所得复合二端口的Y参数矩 阵等于两个二端口Y 参数矩阵相加。
注意： （1）两个二端口并联时，其端口条件可 能被破坏此时上述关系式就不成立。 (2) 具有公共端的二端口，将公共端并在一起将不会破 坏端口条件。
Y'
Y''
BACK NEXT
注意： (1) 两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏此时上 述关系式就不成立。
3 端口1电源有内阻，端口2接负载
I1(S)
R1 +
US(S-)
U1(S)
N
I2(S) R U2(S)
已知Z参数求
H(S) U2(S) US(S)
U U 1 2((S S )) Z Z 1 2((1 1 S S ))I I1 1((S S )) Z Z 1 2((2 2 S S ))I I2 2 ((S S ))
I 2
+ U 1
I 1
I 2
U+2
U+ 1
Y
U+2
II12
II12
II12
Y Y1 21 1 Y Y1 22 2U U 1 2Y Y1 21 1 Y Y1 22 2U U 1 2
II1 2Y Y1 11 1 Y Y1 22 2U U 1 2[Y]U U 1 2 即：YYY
BACK NEXT
U 1 ( S ) U S ( S ) R 1 I 1 ( S )
U 2(S ) I2(S )R
H(S) U2(S) US(S)
Z 2(1 S )R
(R 1Z 1(1 S )) R (Z 2(2 S ) )Z 1(2 S )Z 2(1 S )
二端口的转移函数不仅和二端口参数有关而且和端接阻抗有关
BACK NEXT
§16-5 二端口网络的联接
一、 级联（链联）
I1
I 1
T I 2
I 1
I 2
I 2
U+ 1
U+ 1
T
U+2 U+ 1
T
U+ 2
U+ 2
设
[T]
T11 T21
T12 T22
[T]
T11 T21
T12 T22
U I11T T1211 T T1222UI22
U I11T T1211 T T1222UI22
例
4
6
4
4
T2
T1
4
U I11TT211U 1U 22TT2122II22
6
T3
1 4Ω
T1 0
1
1 0 T2 0.25S 1
1 6Ω
T3 0
1
14 1 0 16 2 1Ω 6 [T ] [T 1 ][T 2 ][T 3 ] 01 0 .21 5 01 0S .2 25 .5
BACK NEXT
U I1 1T T1 21 1
T12 T11 T22T21
T T1 2 2 2 U I22
得 TTT
结论： 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。上述结论可推广到n个二端 口级联的关系。
...
T1
T2
... Tn
T=[T1][T2] …. [Tn]
BACK NEXT
BACK NEXT
I1
I 1
T I 2
I 1
I 2
I 2
U+ 1
U+ 1
T
U+2 U+ 1
T
U+ 2
U+ 2
I1
T I 2
I2
I 2
U+ 1
T
U+2
T
U+ 2
得
U I11T T1211
T T1222UI22T T1211
T12T11 T22T21
T T1222U I22
U 2 I2
BACK NEXT
二、并联：输入端口并联，输出端口并联
Y
I 1
I 2
I1
U+ 1
Y
U+ 2
I 2
+ U 1
I 1
I 2
U+2
U+ 1
Y
U+2
正规联接时：
II12Y Y1211 YY1222U U12
II12YY1211 YY1222U U12
BACK NEXT
Y
I 1
I 2
I1
U+ 1
Y
U+ 2
4A
+
10V
4A
2A 1A 1A
5
1A 10
2.5
2A
4A
1A
2A 2.5 2A
1A
+
5V
1A
0A 2.5
0A
并联后端口条件破坏。
BACK NEXT
(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破坏端口条件。
•
I1
+ •
U1
•
I
1
+• U
1
•
I
1
+•
U
1
Y Y
•
I
BACK NEXT
则 [Z][Z][Z]
即
Z Z 1 21 1Z Z 1 2 2 2 Z Z 1 2 1 1Z Z 1 2 2 2 Z Z 1 2 1 1Z Z 1 2 2 2
结论：
串联后复合二端口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。
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注意： （1）串联后端口条件可能被破坏。
2A
2 Z” 2
1A
1.5A
3A 1¸
3 1¸ 1.5A
2A
1A
1¸
1¸
1.5A
1.5A 2
2A
2 2 端口条件破坏
1A
[Z][Z'][Z"]
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2
2
3
1