二端口网络参数的测定(附数据作参考)

二端口网络参数的测定一、实验目的1.加深理解双口网络的基本理论。

2.学习双口网络Y参数、Z参数的测试方法。

3.掌握Y参数、Z参数的π型、T型等效电路，以及T参数的转化二、原理说明1．如图1所示的无源线性双口网络，其两端口的电压、电流四个变量之间关系，可用多种形式的参数方程来描述。

图1()()()()1111122221122211121221211121222212I 0I0I 0I0I Y U Y U I Y U Y U Y U U Y U U Y U U Y U U =+=+========其中令，即输出端口短路时令，即输出端口短路时令，即输入端口短路时令，即输入端口短路时()()()()，即输入端口开路时令，即输入端口开路时令，即输出端口开路时令，即输出端口开路时令其中0UZ 0UZ 0U Z 0U 1222212112212212111122212122121111========+=+=I I I I I I I I Z I Z I Z U IZ I Z U ()()()()，即输出端口短路时令，即输出端口开路时令，即输出端口短路时令，即输出端口开路时令其中0ID 0IC 0U B 0U A 221s 22010221s 22010221221=-====-===-=-=U I I U U I I U DI CU I BI AU U ss（1）若用Y 参数方程来描述，则为由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电压，令输出端口短路，根据上面的前两个公式即可求得输入端口处的输入导纳Y 11和输出端口与输入端口之间的转移导纳Y 21。

同理，只要在双口网络的输出端口加上电压，令输入端口短路，根据上面的后两个公式即可求得输出端口处的输入导纳Y 22和输入端口与输出端口之间的转移导纳Y 12。

（2）若用Z 参数方程来描述，则为 由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电流源，令输出端口开路，根据上面的前两个公式即可求得输出端口开路时输入端口处的输入阻抗Z 11和输出端口与输入端口之间的开路转移阻抗Z 21。

实验三有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1．学习有源二端网络的开路电压和入端电阻的测量方法。

2．分析负载获得最大功率的条件。

3．理解戴维南定理。

二、实验原理与方法1．戴维南定理戴维南定理指出，任何一个含源线性二端网络，对其外部而言，都可以用一个电压源与电阻相串联的组合来等效代替。

如图1所示，该电压源的电压等于二端网络的开路电压Ｕ，该电阻等于网络内部所有独立电压源短路、独立电流源开路（即成为线性无源二端网络，OC如图2所示）时的入端等效电阻R i。

图1 戴维南定理等效电路图2 含源线性二端网络的开路电压和无源线性二端网络的入端等效电阻2．开路电压ＵOC的测量方法（1）直接测量法当含源线性二端网络的入端等效电阻R i较小，与电压表的内阻相比较可以忽略不计时，可以用电压表直接测量该网络的开路电压ＵOC。

（2）补偿法当含源线性二端网络的入端电阻R i较大时，采取直接测量法的误差较大，若采用补偿法测量则较为准确。

测量方法如图3所示，图中虚线方框内为补偿电路，Ｕ为直流电源，滑线变阻器RP接为分压器，G为检流计。

将补偿电路的两端A′、B′与S被测电路的两端Ａ、Ｂ相连接，调节分压器的输出电压，使检流计的指示为零，此时电压表所测得的电压值就是该网络的开路电压ＵOC。

由于此时被测网络相当于开路，不输出电流，网络内部无电压降，所以测得的开路电压较直接测量法准确。

图3 补偿法测量网络开路电压的电路3．入端等效电阻R i的测量方法（1）外加电源法将含源线性二端网络内部的电源去除，且电压源作短路、独立电流源作开路处理，•使其成为线性无源二端网络，然后在其Ａ、Ｂ二端加上一合适的电压源ＵS （图4）•，测量流入网络的电流Ｉ，则网络的入端等效电阻为R i＝ＵS/Ｉ。

如果无源二端网络仅由电阻元件组成，也可以直接用万用电表的电阻挡去测量R i。

因为在实际上网络内部的电源都有一定的内阻，当电源被去掉的同时，其内阻也被去掉了，这就影响了测量的准确性。

二端口网络参数的测定含数据处理1.测量传输参数：传输参数是描述输入信号与输出信号之间转移关系的参数，主要包括电压传输系数(Voltage Transfer Gain)和相移(Phase Shift)。

测量电压传输系数可以采用两种方法：开路法和短路法。

-开路法：将输入端口接入一个高阻抗电压表，测量输出电压和输入电压，传输系数为输出电压除以输入电压。

-短路法：将输入端口接入一个低阻抗电流表，测量输出电压和输入电压，传输系数为输出电压除以输入电压。

测量相移可以通过相位计或示波器测量输入和输出信号的相位差。

2.测量散射参数：散射参数是描述网络中反射和传输特性的参数。

主要有反射系数(Reflection Coefficient)和传输系数(Transmission Coefficient)。

测量散射参数需要使用网络分析仪(Network Analyzer)。

-反射系数：将网络中的一个端口短路，通过网络分析仪测量另一个端口的反射系数。

-传输系数：将网络中的一个端口短路，通过网络分析仪测量另一个端口的传输系数。

测量时需要注意选择合适的测试频率范围，以保证测量精度。

3.测量稳定参数：稳定参数主要用于分析网络的稳定性和输入输出匹配情况。

主要包括输入射频功率范围(Input RF Power Range)、输出射频功率范围(Output RF Power Range)和电源抑制(RF Power Suppression)等参数。

-输入射频功率范围：通过逐渐增大输入功率，观察网络的输出功率是否随之增加，当输出功率不再增加时，即达到输入射频功率的最大范围。

-输出射频功率范围：通过逐渐增大输出功率，观察输出功率是否随之增加，当输出功率不再增加时，即达到输出射频功率的最大范围。

-电源抑制：通过观察输入功率和输出功率之间的关系，确定电源抑制的程度。

测量时需要注意选择合适的功率测量装置和保护电路，以保证测量的准确性和安全性。

数据处理方法：在进行二端口网络参数测定后，需要对测得的数据进行处理和分析。

二端口网络测试实验报告二端口网络测试实验报告一、实验目的二端口网络测试是计算机网络领域中的一项重要实验，旨在通过建立两台计算机之间的网络连接，测试网络的性能和稳定性。

本实验报告将详细介绍实验所涉及的步骤、方法和结果，以及对实验结果的分析和讨论。

二、实验步骤1. 实验环境搭建为了进行二端口网络测试，我们需要准备两台计算机，并确保它们能够相互通信。

在实验开始之前，我们先检查网络连接是否正常，确保两台计算机能够互相ping通。

2. 测试网络带宽为了测试网络的带宽，我们使用了一款专业的网络测试工具。

首先，在发送端计算机上运行该工具，并设置好发送数据包的大小和发送速率。

然后，在接收端计算机上同样运行该工具，并指定接收数据包的端口。

通过在两台计算机之间传输大量数据包，我们可以测量网络的带宽。

3. 测试网络延迟除了测试带宽外，我们还需要测试网络的延迟。

延迟是指从发送端发送数据包到接收端接收到数据包之间的时间间隔。

为了测量延迟，我们使用了另一款专业的网络测试工具。

在发送端计算机上运行该工具，并设置好发送数据包的大小和发送速率。

在接收端计算机上同样运行该工具，并指定接收数据包的端口。

通过测量数据包往返所需的时间，我们可以得出网络的延迟。

4. 分析和记录实验结果在进行网络测试的过程中，我们需要记录各项指标的数值，并进行分析。

通过对实验结果的分析，我们可以评估网络的性能和稳定性，并找出可能存在的问题。

三、实验结果在进行二端口网络测试的过程中，我们得到了以下结果：1. 带宽测试结果通过测试工具测量，我们得出了网络的带宽为X Mbps。

这个数值代表了网络在传输数据时的最大速率。

通过与预期的带宽进行比较，我们可以评估网络的性能。

2. 延迟测试结果通过测试工具测量，我们得出了网络的延迟为X 毫秒。

这个数值代表了数据包从发送端到接收端所需的时间间隔。

通过与预期的延迟进行比较，我们可以评估网络的稳定性。

四、结果分析和讨论根据实验结果，我们可以对网络的性能和稳定性进行分析和讨论。

实验名称：有源二端网络等效参数的测量实验目的：(1) 掌握有源二端网络的戴维南等效电路；(2)验证戴维南定理，加深对该定理的理解。

(3)掌握有源二端网络等效参数测量的方法；(4)了解负载获得最大传输功率的条件；实验原理： 1. 有源二端网络任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。

有源二端网络中可包含线性电阻、独立电源和受控源。

2. 有源二端网络的两种等效电路及参数戴维南等效电路及电路参数戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势U，等于这个有源二端网络的开路电压Uoc，其等效电阻凡，等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源短接，理想电流源开路)时的等效电阻。

（1）伏安法测R0用电压表，电流表测出有源二端网络的外特性曲线。

根据外特性曲线求斜率tanφ，则电阻为R0=tanφ=△U/△I（2）半电压法测R0当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻即为被测有源二端网络的等效电阻值（3）开路短路法测出Rl短路时的电流和Rl开路时的电压，通过电流除以电压求其组阻值实验操作步骤：1. 实验前的准备1.1 检查毫安表和数字万用表1.2 判定导线好坏(导线好坏的判断可用万用表的蜂鸣挡。

如果万用表发出蜂鸣声，则说明导线是好的，否则该条导线不能继续使用。

)1.3 电源、电阻、电位器好坏判定2. 合理放置实验箱及仪表3. 连接实验电路：4. 调节直流稳压电源，使输出电压Us=10V，并保持不变5.将负载Rl 开路，测网络a ，b 两端的开路电压Uoc ，记录 将负载Rl 短路，测该支路短路电流Isc ，记录6.连接负载Rl ，按要求改变负载Rl ，测得Rl 为不同阻值时所对应的Uab 和I ，记录数据7.画出有源二端网络N 伏安特性曲线U=f （I ），用伏安法求R0 8.根据开路电压Uoc 与R0得到有源二端口网络N 的戴维南等效电路（4） 数据记录与数据处理：1. 伏安法测R0I/mA1 1.52 2.53 3.54 4.5 5 U/V2.272.142.03 1.95 1.84 1.73 1.62 1.5 1.4y = -0.2147x + 2.4751R² = 0.99881.21.41.61.822.22.40123456U /VI/mA2.半电压法测R0R TH=197.7Ω，U TH=2.50V3. 开路短路法短路电流 I0=11.2mA，U TH=2.50V，R TH=223.21Ω戴维南等效电路误差分析：在实验过程中，导线、电流表和电压表的内阻对结果有影响。

实验报告三 二端口网络各参数的测算及验证1、电路课程设计目的（1）测量二端口网络的开路阻抗参数、短路导纳参数、传输参数等；（2）验证等效二端口网络的传输参数与级联的两个二端口网络传输参数之间的关系。

2、设计电路原理与说明 具有两对引出端钮的网络，如果每一对端钮都满足从一端流入的电流与另一端流出的电流为同一电流的条件时，则将这样的一对端钮称为端口，上述条件称为端口条件。

只有满足端口条件的四端网络才可称为二端口网络或双口网络，否则只能称为四端网络。

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，而这些参数只取决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，当一个端口的电流、电压发生变化，再求另外一个端口的电流、电压就比较容易了。

设计二端口网络电路图如下()1000rad s ω=图一开路阻抗参数（Z 参数）理论计算：当I 2 =0时，受控源与电容并联再与电阻串联()1111112I j I I U ⨯-⨯+= ()11212j I I U -⨯+=21110113I U Z j I ===-2221013I U Z j I ===-当I 1=0时，受控源电阻均不作用，电路中只有电容作用12U U = 1112021I U Z j I ===-1222021I U Z j I ===-131 3.16213131j j Z j j --⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭短路导纳参数（Y 参数）理论计算： 当U 2=0时，电容短路不作用111U I =⨯ 11220I I I ++= 2111011U I Y U ===2221013U I Y U ===-当U 1=0时，电阻、电容、受控源并联()221U I =⨯-112221I I I j U ++=⨯ 1112021U I Y U ===-1222023U I Y j U ===+1111333 3.162Y j -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭传输参数（T 参数）理论计算：()210213I U j A U -===+()21023I I j C U -===()210213U U B I ===- ()210213U I D I ===- 11 1.0540.3333310.3330.33333j T j ⎛⎫+ ⎪⎛⎫==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭两个上述二端口网络级联的T 参数理论值为：874 1.1810.4589999'1410.4580.1579999j j T T T j j ⎛⎫++⎪⎛⎫=⋅==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭-++⎪⎝⎭3电路课程设计仿真内容与步骤及结果 （1）将图一中的电气元件接好；（2）1-1’端口接入电源，2-2’端口开路，测量U 2 I 1 ；图二1111220 3.16269.571U Z I =≈= 2211208.713.00069.571U Z I =≈= （3）1-1’端口开路，2-2’端口接入电源，测量U 1I 2 ；图三1122220 1.000220.002U Z I =≈= 22222201.000220.002U Z I =≈= （4）1-1’端口接入电源，2-2’端口短路，测量I 1 I 2 ；图四11112201220I Y U === 22116603220I Y U === （5）1-1’端口短路，2-2’端口接入电源，测量I 1 I 2 ；图五11222201220I Y U === 2222695.702 3.162220I Y U =≈= （6）由图二有122201.054208.710U A U =≈= 1269.5710.333208.710I C U =≈= 由图四有122200.333660U B I =≈= 122200.333660I D I =≈= （7）将两个上述二端口网络级联，组成新的二端口网络（8）将新的二端口网络的1-1’端口接入电源，2-2’端口开路，测量U 2 I 1 ；图六12220 1.181'186.262U A U =≈=1 285.3320.458' 186.262IC U=≈=（9）将新二端口网络的1-1’端口接入电源，2-2’端口短路，测量I1 I2；图七1 22200.458' 480.220UB I=≈=1 275.4600.157' 480.220IDI=≈=4、仿真结果与理论分析对比及仿真中的注意事项仿真结果与理论计算完全符合，不仅验证了Z、Y、T等参数的计算结果，而且也验证了等效二端口网络的传输参数与级联的两个二端口网络传输参数之间的关系。