实验三 二端口网络各参数的测算及验证

三、二端口网络仿真实验一、电路课程设计目的：1、熟练掌握二端口网络的Z 参数方程，理解其物理意义并能进行参数计算；2、熟练利用仿真仪器分析电路。

二、仿真电路设计原理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。

一般情况下，线性、无独立电源的二端口网络的独立参数有4个。

但对互易的二端口网络，仅有3个独立参数，互易且对称的二端口网络，仅有两个独立参数。

只有每一个端钮都满足从一端流入的电流为同一电流的条件时，则将这样一对称为端口，上述条件称为端口条件。

只有满足端口条件的四端口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，这种互相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他们的连接方式。

（1）二端口电路阻抗方程为11111222211222U Z I Z I U Z I Z I ⎧=+⎪⎨⎪=+⎩ 式中，21....1221 11212212....1122210....||||I I I I U U U U Z Z Z Z I I I I ========11111222211222I Y U Y U I Y U Y U ⎧=+⎪⎨⎪=+⎩ 式中，2....121211211222....1122...2110000 .||||U U U U I I I I Y YY YU U U U ========（2）线性二端口电路的T 型和∏型等效电路。

T 型等效电路的参数为11112Z Z Z =-21221Z Z Z == 32212Z Z Z =- ∏型等效电路的参数为1112a Y Y Y =+1221b Y Y Y =-=- 2212c Y Y Y =+实例分析：求如图所示二端口网络的Z 参数(Ω=Ω=Ω=4,8,2321Z Z Z )、Y 参数、Z 参数。

解：Ω=+===1021011112Z Z I U Z IΩ====82012212Z I UZ IΩ=+===1232022221Z Z I U Z IΩ====82021121Z I U Z I⎥⎦⎤⎢⎣⎡=128810Z14311112===UU I Y ，71012212-===UU I Y ，7121121-===UU I Y ，28522221===UU I Y⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=2857171143Y变换可得二端口网络的T 参数⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=2381745T三、仿真实验电路搭建与测试（一）Z 参数测定1、输出端开路时的等效电路如图所示（求11Z ）Ω====10110011112I I U Z2、输出端开路时的等效电路如图所示（求21Z ）Ω====818012212I I U Z3、输入端开路时的等效电路如图所示（求12Z ）Ω====8216021121I I U Z4、输入端开路时的等效电路如图所示（求22Z ）Ω====12224022221I I U Z（二）Y 参数测定1、输入端短路时的等效电路如图所示（求11Y ）214.0011112===UU I Y2、输入端短路时的等效电路如图所示（求21Y ）1428.0012212-===UU I Y3、输出端短路时的等效电路如图所示（求12Y ）14285.0021121-===UU I Y4、输出端短路时的等效电路如图所示（求22Y ）17855.0022221===UU I Y（三）T 参数测定1、输出端短路时的等效电路如图所示，令V U 22=（求A ）上图可知V U 5.21= 时，V U 22=。

《电路原理》实 验 报 告一、实验名称二端口网络参数的仿真测定二、实验目的1. 掌握二端口网络参数的定义。

2. 测量无源线性二端口电路的等效参数。

三、实验原理二端口网络的Z 参数矩阵，属于阻抗性质。

011112==I I U Z，021121==I I U Z，012212==I I U Z，022221==I I U Z011112==UUI Y ，012212==UUI Y ，021121==UUI Y ，022221==UUI Y)(212=-=I UU A，0212=-=U I UB，0)(212=-=I UI C ，0212=-=U I I D四、实验设备1．计算机一台2．Multisim 仿真软件一套五、实验内容与步骤1.二端口电路如下图所示，R 1=150Ω，R 2=51Ω，R 3=75Ω。

所需电源电压为10V 。

测量二端口电路1（下图所示）的电压和电流值，并填入下表中。

R 1R计算此二端口网络的Z、Y 、H 、T 参数。

2.对如下图所示的RLC 二端口网络测定在频率50Hz 时的诸参数。

Multisim 环境下测量二端口网络在某个频率下的参数，需连接上网络分析仪（Network Analyzer ），并对其面板上的频率设定在50Hz 即可进行测试。

网络分析仪如下图所示：六、实验结果与分析（一）Z 11=227.273Ω Z 12=75.342Ω Z 21=75.75Ω Z 22=126.582ΩY 11=0.0055 Y 12=0.0033 Y 21=0.0033 Y 22=0.0099A=3 B=303 C=0.0132 D=1.67H 11=181.818 H 12`=0.5952 H 21=0.600 H 22=0.0079规律：互易二端口满足： 对称二端口满足：（二）如图2112Z Z =2112Z Z =2211Z Z =所得参数Z11：20-j63.656 Z22:20-j63.656Y11: 0.004+j0.014 Y12:8.072e-7+j1.158e-6 Y21:8.072e-7+j1.158e-6 Y22:0.004+j0.014H11:20-j63.656 H12:-8.984e-5+j2.823e-5H21:8.984e-5-j2.823e-5 H22:0.004+j0.014。

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。

《电路原理》实验报告实验时间： 2012/5/22一、实验名称二端口网络的研究二、实验目的1．学习测定无源线性二端口网络的参数。

2．了解二端口网络特性及等值电路。

三、实验原理1．对于无源线性二端口（图 6-1）可以用网络参数来表征它的特征，这些参数只决定于二端口网络内部的元件和结构，而与输入（激励）无关。

网络参数确定后，两个端口处的电压、电流关系即网络的特征方程就唯一的确定了。

I 1I 221无源线性输入端输出端U 1二端口网络U 21′2′图6-12．若将二端口网络的输出电压U 2和电流－ I 2作为自变量，输入端电压 U 1和电流 I 1作因变量，则有方程U 1A11U2A12( I2)I 1A21U2A22( I2)式中 A11、 A12、 A21、 A22称为传输参数，分别表示为A11U 1U 2I 20A11是输出端开路时两个电压的比值，是一个无量纲的量。

A21I1A21U 2I 20是输出端开路时开路转移导纳。

A12U 1A12I2U20是输出端短路时短路转移阻抗。

I 1A22A22是输出端短路时两个电流的比值，是一个无量纲的 I2U 20量。

可见， A 参数可以用实验的方法求得。

当二端口网络为互易网络时，有A 11A22A 12A 211因此，四个参数中只有三个是独立的。

如果是对称的二端口网络，则有A11A223．无源二端口网络的外特性可以用三个阻抗（或导纳）元件组成的 T 型或π 型等效电路来代替，其 T 型等效电路如图 6-2 所示。

若已知网络的 A 参数， r 3则阻抗 r 1 、 r 2 、 分别为：r 1A1111 r1r22A 21A221r3r 2A211'2'r 31A 21图 6-2因此，求出二端口网络的 A 参数之后，网络的 T 型（或 π ）等效电路的参数也就可以求得。

4．由二端口网络的基本方程可以看出， 如果在输出端 1-1′接电源， 而输出端 2-2′处于开路和短路两种状态时，分别测出 U 10 、 U 20 、 I 10 、 U 1S 、 I 1S 、 I 2S ，则就可以得出上述四个参数。

二端口网络实验报告二端口网络实验报告引言：网络技术的不断发展和普及，使得人们的生活和工作方式发生了翻天覆地的变化。

作为网络的基础，二端口网络在各个领域中起着至关重要的作用。

本报告旨在通过对二端口网络的实验研究，深入了解其原理和应用。

一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建二端口网络，探究其工作原理和性能表现。

具体目标如下：1.了解二端口网络的基本概念和特点；2.掌握二端口网络的搭建和配置方法；3.研究二端口网络的传输性能和稳定性。

二、实验原理1.二端口网络的定义二端口网络是指具有两个输入端口和两个输出端口的网络系统。

它可以用来连接不同的设备和主机，实现数据的传输和通信。

2.二端口网络的结构二端口网络由两个端口和中间的网络设备组成。

其中，端口可以是计算机、路由器、交换机等，而网络设备则负责将数据从一个端口传输到另一个端口。

3.二端口网络的工作原理当数据从一个端口输入到网络中时，网络设备会根据设定的规则和路由表，将数据传输到目标端口。

这个过程中，网络设备会根据网络拓扑和传输协议，进行数据的分组、转发和路由选择。

三、实验步骤1.准备工作在进行实验之前，需要准备好所需的硬件设备和软件工具。

硬件设备包括计算机、路由器、交换机等，而软件工具则包括网络配置软件和数据传输工具。

2.搭建二端口网络首先，将计算机、路由器和交换机等设备连接起来，形成一个网络拓扑结构。

然后，通过网络配置软件对设备进行配置，设置IP地址、子网掩码和默认网关等参数。

3.测试网络传输性能使用数据传输工具，对二端口网络进行性能测试。

可以通过发送大文件、测量传输速度和延迟等指标，评估网络的传输性能和稳定性。

四、实验结果与分析通过实验，我们得到了以下结果：1.二端口网络可以实现不同设备之间的数据传输和通信，具有较高的灵活性和可扩展性；2.网络的传输性能和稳定性受到多种因素的影响，包括网络拓扑、设备配置和传输协议等；3.合理配置和管理二端口网络，可以提高网络的传输效率和安全性。