第16章习题 二端口网络

第十六章二端口网络16二端网络口1-61二端口网络16-2 二口端方的程和参数1-6 二3端的等口电路1效6-4 端口二的移转数函61-5二端的连接口166 -转回和器负抗变阻换器16- 二端口网1一、络一口端网络+ iI+u- UiN I U +-U OC+-Z-Y I S二C、二端网口络a. 1i= i1’i2= i’21b 不.含包任独立何电c.源零状+ 态1u1ii ’11 -二口端网络i2i ’2+ u22- 2由线性RL、C及、线性受控源组成在复，频域是络工程实际题问常要常研究一网个的络对端钮之间的两系关16- 二2口的端方程和数参1+u111i-二端口络网i2+u2 2- 2电压、电关系流描述的用(量描述相) I 1 , I2 U1 , U2 U1 ,U 2 I , 1I2 U1I , 1U 2 , I 2 1I U 1 = Y Y 数参矩阵I U 22 U1 I1 = Z Z数矩参阵U I 2 2 U1 U 2 =T 参数矩T 阵I -I 1 2 , I I U, 1 U = H I 1 U 12 参数矩阵H 1 2 I 2 2 Uii1bi βibi o+ uo-+ u 1i11-二端口网络i2+2u2- 2+ iu-一Y参数方、(导纳程数参矩)阵1 方、程导的出11 LTII+ U1I 2 20N U 2 1I = 1Y U1 +1Y1 2 U 2 I 2 =Y 211U +Y 22U 2 I1 Y11 Y1 2 U 1 = I 2Y Y12 2 2 U 2- 1 2、参2的数义含(路导纳参短数) I 2 12I 1LT I+ U1-N021IY 1 1= U1 U 20=1端2-2口短路，端口11-的入端导纳端2-口2 短路正，向移导转纳I2 2Y1= 1U2 =01UI1 TIL 0NI2 2+- 2U I1 = Y11 U1 + Y12U 2 I =2Y 1U12 +22 U 21Y2 I2Y22 = 2U I 1Y1 =2 U 2 U =01口1-1 端路，短端2口2 的-端入纳端导口11 短-路，反转向移导U1 纳0=例1Y求数。

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21u u ，和两个端口电流21i i ，。

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。

11'22'116-图1. Y 参数方程用21U U ∙∙，表示21I I ∙∙，（1） 方程⎪⎩⎪⎨⎧+=+=∙∙∙∙∙∙22212122121111U Y U Y I U Y U Y I （2） 参数的物理意义。

分别把入口和出口短路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----=----=----=----==∙∙=∙∙=∙∙=∙∙∙∙∙∙22220211201221011111122U U U U U I Y U I Y U I Y U I Y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），2111Y Y =，只有三个独立参数，又称互易双口；当2211Y Y =时，称为对称双口，只有两个独立参数。

2. Z 参数方程用∙∙21I I ，表示∙∙21U U ， （1）⎪⎩⎪⎨⎧+=+=∙∙∙∙∙∙22212122121111I Z I Z U I Z I Z U （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----=----=----=----==∙∙=∙∙=∙∙=∙∙∙∙∙∙22220211201221011111122I I I I I U Z I U Z I U Z I U Z对于互易双口，2112Z Z = ，只有三个独立参数； 对于对称双口，1211Z Z =，只有两个独立参数。

第十六章（二端口网络）习题答案选择题1、ffi示n 掃口的2参数£B 、C 、3G 答案：AC 1.5S0.5S 0.5S 1.5SD0.5S1.5S 0.5S答案：B3.图示二端口网络的F 参数矩阵中r 叛（答案：C5、设两个无源二端口 P,P 的传输参数分别为匚八则当两个无源二端口级联时,•其复合二端口的传输鉢r 为：（）B. T-TC 、T +T答案：D答案：A7x 对线性无源二制口而言，以下关系式正确的是（答案：B2.图示二端口的F 参数为：＜A -0.5S 1.5S0.5S-1.5SB 0.5S -1.5S -0.5S 1.5S A.1 r B. C 、 1D 、~T答案:BZ2D,1.5S4＞图示二端口网络的N 参魏e 阵中右区 为：（lo<■3A 、2 +Z ,ZBs 2 ,2 C> Z ,2 +ZD 、Q2D 、 丁丁6,在对称二端口网络的F 参数矩阵中，只有（）个参数是独立的。

Ax 2个CxD 、4个C>A^HD 、H =F答案：B10.将两个无源二端口 £严串联时，其复合二端口的参数为：（AvD 、7 + r答案: 二、填空题8.若两个传输参数都为 ■3 42'3 的二端口级联，则级联后复合二端口传输参数矩阵为（ A. 飞 4-B, 9 4'£ 16 9JG 17 12'D 、 12 IJ 1 ™24 1717 24答案: C49B.亠身胡G3Ci3 F12 D\ 2^^— 79、若e 知二4崗口传输参数矩阵T ・ A 、严 £ 1c 、-mQ；，则图示T 型等效电路参数2忆忆依次分别为C 、 1.图 16 — 3 （a ）所示二端口电路的 Y 参数矩阵为丫=〔丫丫I 图16—3 （ b ）所示二端口的 Z 参数矩阵为k 丫」Z=E Z图1A32 •图16—4所示二端口网络的 丫参数矩阵是丫 =「1 3 7L 6_11 6 2 3」 602Qk L 51 节。

Chapter 16 二端口网络习题精选一、填空题1. 如果一对端子，在所有时刻都满足 这一条件，则可称为一端口网络。

2. 对任何一个无源线性二端口，只要 个独立的参数就足以表征它的外特性。

3. 二端口的对称有两种形式： 和 ，对于对称二端口的Y 参数，只有 个是独立的。

4. 有两个线性无源二端口1P 和2P , 它们的传输参数矩阵分别为1T 和2T ，它们按级联方式连接后的新二端口的传输矩阵T = 。

5. 两个线性无源二端口1P 和2P ，它们的导纳参数矩阵分别为1Y 和2Y ，它们的阻抗参数矩阵分别为1Z 和2Z 。

当1P 和2P 并联连接后的新二端口的导纳矩阵Y , 则Y = ； 当1P 和2P 串联连接后的新二端口的阻抗矩阵Z , 则Z = 。

6. 对于内部无独立源和附加电源的线性无源二端口，其转移函数（或称传递函数）就是用 表示的输出电压或电流与输入电压或电流之比。

7. 对于所有时间t ，通过回转器的两个端口的功率之和等于 。

8. 回转器具有把一个端口上的 “回转”为另一端口上的 或相反过程的性质。

正是这一性质，使回转器具有把电容回转为一个 的功能。

9. 负阻抗变换器具有 的功能，从而为电路设计 实现提供了可能性。

10. 在一个回转系数为r =20Ω的回转器的负载端，接以10Ω的电阻，则回转器的输入端等效电阻 。

11. 有些端口网络不可能用短路参数矩阵Y 表示，试举一例： 。

12. 有些端口网络不可能用开路参数矩阵Z 表示，试举一例： 。

二、选择题1. 回转器如图16-1所示，回转常数为r ，则回转器的Z 参数矩阵为（ ）。

A . ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-00r rB .⎥⎦⎤⎢⎣⎡-r r 00C .⎥⎦⎤⎢⎣⎡-00r rD .⎥⎦⎤⎢⎣⎡-r r 002. 如图16-2所示电路，回转器的回转常数为r ，则从端口1-1’看进去的输入阻抗in Z =( )。

A . sC r 2B . sC r 2- C . sC r /2D . 2/r sC3. 有一电流反向型负阻抗变换器（NIC ）如图16-3所示，已知1I (s)=2kI (s),在端口2-2’接阻抗2Z ,则从1-1’看进去的输入阻抗1Z =( ).A .kZ 2 B . kZ2- C . 2kZ D . 2kZ -4.电路如图16-4所示，此二端口的导纳矩阵为（ ）。

DLFX电路分析Chapter 16 二端口网络Two-Port Network主要内容二端口网络 二端口网络的参数 二端口网络的转移函数 二端口网络特性阻抗 二端口网络的等效电路 二端口网络的联接 回转器和负阻抗变换器2Chapter 16 二端口网络16.1 二端口网络16.1 二端口网络电路分析研究的主要对象： 在一个网络的结构、元件参数及输入已知的条件下， 去计算所要求的响应（电压或电流）。

在网络的内部结构及元件均不知道、只引出若干端子 与其它网络相联接时，往往只要求分析它的外部特性。

i1 i2 i3 inn端网络 Chapter 16 二端口网络1i1 i1 Nn端口网络N1' n n'316.1 二端口网络如何表征端口网络的外部特性？ 用端口电压和电流的关系表征其特性，并可用其外部参数 描述端口网络的结构特征。

例如：对单口网络，其端口伏安方程为 U(s)=Z(s)I(s) Z(s)=U(s)/I(s)——策动点阻抗 Y(s)=I(s)/U(s)——策动点导纳 ——单口网络的参数4Chapter 16 二端口网络16.2 二端口网络的参数16.2 二端口网络的参数™ 短路导纳参数 ™ 开路阻抗参数 ™ 传输参数 ™ 混合参数 ™ 各组参数之间的关系1I1 NI22U11'U22'约定： n二端口电压、电流的参考方向如图所示，且为s域模型。

o网络N中只包含线性元件，不含独立电源，初始状态为零。

5Chapter 16 二端口网络16.2 二端口网络的参数™ 16.2.1 短路导纳参数 若以U1和U2为激励，则响 应分别为I1和I2。

由迭加定理⎧ I 1 = Y11U 1 + Y12U 2 ⎨ ⎩ I 2 = Y21U 1 + Y22U 2⎡ I1 ⎤ ⎡Y11 Y12 ⎤ ⎡U1 ⎤ 用矩阵表示 ⎢ ⎥ = ⎢ ⎥ ⎢U ⎥ I Y Y ⎣ 2 ⎦ ⎣ 21 22 ⎦ ⎣ 2 ⎦1I1 NI22U11'U22'或 I = YU⎡Y11 Y12 ⎤ Y=⎢ ⎥ ——短路导纳矩阵 Y Y 22 ⎦ ⎣ 216Chapter 16 二端口网络16.2 二端口网络的参数⎧ I 1 = Y11U 1 + Y12U 2 ⎨ ⎩ I 2 = Y21U 1 + Y22U 2Y参数的意义I1 当U2 =0时 Y11 = U1 I2 Y21 = U1在某端口短路 时，端口电流 与电压之比U2 =0端口2-2′短路时，端口1-1′的入端导纳； 端口2-2′短路时，端口1-1′到端口2-2′ 的转移导纳； 端口1-1′短路时，端口2-2′到端口1-1′ 的转移导纳； 端口1-1′短路时，端口2-2′的入端导纳；U2 =0当U1 =0时Y12 = Y22I1 U2U1 = 0I2 = U2U1 = 07Chapter 16 二端口网络16.2 二端口网络的参数例16.1 求图示二端口网络的Y参数。

第十六章(二端口网络)习题一、选择题二、填空题1．图16—3（a ）所示二端口电路的Y 参数矩阵为Y = ，图16—3（b ）所示二端口的Z 参数矩阵为Z = 。

2．图16—4所示二端口网络的Y 参数矩阵是Y = 。

3．图16—5所示回转器的T 参数矩阵为 。

4．图16—6所示的二端口网络中，设子二端口网络1N 的传输参数矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡D C B A ，则复合二端口网络的传输参数矩阵为 。

5．图16—7所示二端口网络的Y 参数矩阵为 。

6.描述无源线性二端口网络的4个参数中，只有 个是独立的，当无源线性二端口网络为对称网络时，只有 个参数是独立的。

三、计算题1．图16—8所示二端口网络的Z 参数是Ω=1011Z 、Ω=1512Z 、Ω=521Z ，Ω=2022Z 。

试求s U U 2。

2．求图16—11所示二端口网络的T 参数。

3.图示电路中，二端口网络N 的传输参数矩阵为 2.560.5 1.6T S Ω⎡⎤=⎢⎥⎣⎦， 求（1）L R 等于多少时其吸收功率最大？（2）若9V S U =，求L R 所吸收的最大功率max P ，以及此时网络N 吸收的功率N P4.图示电路中，直流电源U S =10 V ,网络N 的传输参数矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=11.0102][T ，t ＜0时电路处于稳态，t =0时开关S 由a 打向b 。

求t >0时的响应u (t )。

0.01F7.已知图示电路中，二端口网络N 的传输参数矩阵为 1.52.50.5 1.5T SΩ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，t=0时闭合开关k 。

求零状态响应()C i t8.电路如图所示，N 不含独立电源，25202020Z ⎛⎫=Ω ⎪⎝⎭,原电路已处于稳态，今于0t =时闭合S ，求0t >时的()c u t 。

u i本章作业：计算题的3、4、7、8小题。

二端口网络练习题及答案二端口网络是电子电路中的一个重要概念，它由两个端口组成，可以是输入端口和输出端口。

在电路分析中，二端口网络通常用来描述电路元件的电气特性，如电阻、电感和电容。

以下是一些关于二端口网络的练习题及答案：练习题1：二端口网络参数定义1. 什么是二端口网络的Z参数矩阵？2. 什么是二端口网络的Y参数矩阵？3. 什么是二端口网络的h参数矩阵？答案1：1. Z参数矩阵，也称为阻抗参数矩阵，是一个2x2的矩阵，用于描述二端口网络的输入和输出阻抗。

2. Y参数矩阵，也称为导纳参数矩阵，是一个2x2的矩阵，用于描述二端口网络的输入和输出导纳。

3. h参数矩阵，也称为混合参数矩阵，是一个2x2的矩阵，用于描述二端口网络的输入和输出混合参数。

练习题2：二端口网络参数转换1. 如何从Z参数矩阵转换到Y参数矩阵？2. 如何从Y参数矩阵转换到Z参数矩阵？答案2：1. 从Z参数矩阵转换到Y参数矩阵，可以使用以下公式：\[ Y =Z^{-1} \] 其中Z^{-1}表示Z矩阵的逆矩阵。

2. 从Y参数矩阵转换到Z参数矩阵，可以使用以下公式：\[ Z =Y^{-1} \]练习题3：二端口网络的等效电路1. 如何使用Z参数矩阵构建二端口网络的等效电路？2. 如何使用Y参数矩阵构建二端口网络的等效电路？答案3：1. 使用Z参数矩阵构建二端口网络的等效电路，可以通过将Z参数矩阵的元素视为电路元件的阻抗值来实现。

2. 使用Y参数矩阵构建二端口网络的等效电路，可以通过将Y参数矩阵的元素视为电路元件的导纳值来实现。

练习题4：二端口网络的串联和并联1. 两个二端口网络串联时，它们的Z参数矩阵如何计算？2. 两个二端口网络并联时，它们的Y参数矩阵如何计算？答案4：1. 两个二端口网络串联时，它们的Z参数矩阵可以通过矩阵加法来计算，即：\[ Z_{total} = Z_1 + Z_2 \] 其中Z_1和Z_2分别是两个二端口网络的Z参数矩阵。