1 实验十四 双口网络测试
一、实验目的
1. 加深理解双口网络的基本理论。
2. 掌握直流双口网络传输参数的测量技术。
二、原理说明
对于任何一个线性网络，我们所关心的往往只是输入端口和输出端口的电压和电流之间的相互关系，并通过实验测定方法求取一个极其简单的等值双口电路来替代原网络，此即为“黑盒理论”的基本内容。
1. 一个双口网络两端口的电压和电流四个变量之间的关系， 可以用多种形式的参数方程来表示。本实验采用输出口的电压U2和电流I2作为自变量，以输入口的电压U1和电流I1作为应变量，所得的方程称为双口网络的传输方程，如图14-1所示的无源线性双口网络（又称为四端网络）的传输方程为： U1＝AU2＋BI2； I1＝CU2＋DI2。
式中的A、B、C、D为双口网络的传输参数，其值完全决定于网络的拓扑结构及各支路元件的参数值。这四个参数表征了该双口网络的基本特性，它们的含义是：
U1O
A＝ ── （令I2＝0，即输出口开路时）
U2O
U1s B＝ ── （令U2＝0，即输出口短路时）
I2s I1O
C＝ ── （令I2＝0，即输出口开路时）
U2O
I1s D＝ ── （令U2＝0，即输出口短路时） 图 14-1
I2s
由上可知，只要在网络的输入口加上电压，在两个端口同时测量其电压和电流，即可求出A、B、C、D四个参数，此即为双端口同时测量法。
2. 若要测量一条远距离输电线构成的双口网络，采用同时测量法就很不方便。这时可采用分别测量法，即先在输入口加电压，而将输出口开路和短路，在输入口测量电压和电流，由传输方程可得：
U1O A
R1O＝ ──＝──（令I2＝0，即输出口开路时）
I1O C
U1s B R1s＝ ──＝──（令U2＝0，即输出口短路时）
I1s D
第1篇
一、实验目的
1. 加深对双口网络基本理论的理解。
2. 掌握直流双口网络传输参数的测量技术。
3. 通过实验验证双口网络的传输方程及其参数关系。
二、实验原理
双口网络，又称四端网络，是指具有两个输入端口和两个输出端口的电路。双口网络的传输参数A、B、C、D可以通过同时测量法或分别测量法进行测量。其中，同时测量法是在输入端口施加电压，同时在输入、输出端口测量电压和电流；分别测量法是在输入端口施加电压，输出端口分别开路和短路，测量输入端口电压和电流。
双口网络的传输方程为：
\[ U_2 = A \cdot U_1 + B \cdot I_1 \]
\[ I_2 = C \cdot U_1 + D \cdot I_1 \]
其中，U1、I1为输入端口的电压和电流，U2、I2为输出端口的电压和电流，A、B、C、D为双口网络的传输参数。
三、实验仪器与设备
1. 可调直流稳压电源
2. 数字直流电压表
3. 数字直流毫安表
4. 双口网络实验电路板
5. 电流插头插座
四、实验内容
1. 将直流稳压电源的输出电压调至10V，作为双口网络的输入电压。
2. 按照同时测量法，分别测定两个双口网络的传输参数A1、B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2，并列出它们的传输方程。 3. 将两个双口网络级联，用两端口分别测量法测量级联后等效双口网络的传输参数A、B、C、D，并验证等效双口网络传输参数之间的关系。
五、实验步骤
1. 按照电路图连接实验电路板，确保电路连接正确。
2. 将直流稳压电源的输出电压调至10V，作为双口网络的输入电压。
3. 使用数字直流电压表和数字直流毫安表，按照同时测量法，分别测量两个双口网络的传输参数A1、B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2。
4. 将两个双口网络级联，用两端口分别测量法测量级联后等效双口网络的传输参数A、B、C、D。
5. 记录实验数据，并计算双口网络的传输方程。
1 第十六章 二端口网络
16.1 基本概念
16.1.1 二端口网络的端口条件和端口变量
1. 端口条件：在端口网络的任意端口上，由一端流入的电流必须等于由另一端流出的电流，这叫做双口网络的端口条件；
2. 端口变量：包括两个端口电压21uu，和两个端口电流21ii，。
16.1.2 二端口网络的方程和参数
二端口网络的对外电气性能可以用一些参数表示。即以这些参数组成的方程对外电路表示二端口网络的电气性能。在分析二端口的参数时，按正弦稳态情况考虑。
本章讨论的二端口是由线性电阻、电感、电容和线性受控源组成，不含任何独立电源。如图16-1所示为一线性二端口。
11221U2U1I2I116图N
1. Y参数方程
用21UU，表示21II，
（1） 方程
22212122121111UYUYIUYUYI
（2） 参数的物理意义。分别把入口和出口短路
2 出口的驱动点导纳导纳入口与出口之间的转移导纳出口与入口之间的转移入口的驱动点导纳022220211201221011111122UUUUUIYUIYUIYUIY
由于以上参数是在入口和出口分别短路情况下的参数，所以称为短路参数。对于线
性无源网络（指即不包含独立电源，也不包含受控源），2111YY，只有三个独立参数，又称互易双口；当2211YY时，称为对称双口，只有两个独立参数。
2. Z参数方程
用21II，表示21UU，
（1）22212122121111IZIZUIZIZU
（2）参数的物理意义。分别把入口和出口开路，
出口驱动点阻抗入口对出口的转移阻抗出口对入口的转移阻抗入口驱动点阻抗022220211201221011111122IIIIIUZIUZIUZIUZ
第九章 双口网络分析
一、基本要求
对于双口网络，主要分析端口的电压和电流，并通过端口的电压和电流关系来表征网络的电特性，而不涉及网络内部电路的工作状况。
1、熟练掌握Y、Z、A、H参数相对应的双口网络方程，理解这些方程各自参数的物理意义，记住互易、对称的特点，会求参数；
2、熟练掌握双口网络的T型和π型等效电路，会利用的等效电路解题；
3、掌握双口网络在串联、并联、级联连接方式时的分析方法；会利用级联求参数；
4、掌握双口网络的网络函数的求解方法，会借助网络函数计算响应。
二、本章主要内容
1、双口的参数和方程
（1）Y 参数方程和Y 参数
写成矩阵形式为：
Y 参数矩阵：22211211YYYYY
Y 参数也称短路导纳参数
互易性：
对称性：若二端口网络为对称网络，除满足2112YY外，还满足2211YY。
注意： 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一般为对称二端口， 结构不对称的二端口，其电气特性可能是对称的，这样的二端口也是对称二端口。
（2）Z 参数方程和Z 参数：
写成矩阵形式为：
Z 参数矩阵：22211211ZZZZZ
Z参数也称开路阻抗参数
互易性： 2112ZZ
对称性：2112ZZ和2211ZZ
（3）A 参数方程和A 参数：
在许多工程实际问题中，往往希望找到一个端口的电压、电流与另一个端口的电压、电流之间的直接关系。 A 参数用来描绘两端口网络的输入和输出或始端和终端的关系。
写成矩阵形式为：
A参数矩阵：
Y 参数也称短路导纳参数
互易性：
（4）H 参数方程和H 参数：
写成矩阵形式为：
H 参数矩阵： 22222112122111IAUAIIAUAU222121121111IUAAAAIU22211211HHHHH
