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二端口仿真实验

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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

1111122
2211222

UZIZIUZIZI




1111122
2211222

IYUYUIYUYU




（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

11112ZZZ 21221ZZZ 32212
ZZZ
∏型等效电路的参数为
1112aYYY 1221bYYY 2212c
YYY
二、实验内容
求如图所示二端口网络的Z参数(4,8,2321ZZZ)、Y参数、Z参数。

式中，
21
....
1221

11212212
....

1122
21
0000....||||IIIIUUUUZZZZIIII



式中，
2
....
1212
11211222
....

1122
...

211
0000 .||||UUUUIIIIYYYYUUUU


1021011112ZZIUZ
I


82012212ZIUZ

I

1232022221ZZIUZ
I

82021121ZIUZ
I




128810Z

143011112UU
I
Y


71012212UU
I

Y


71021121UU
I
Y


285022221UU
I

Y




2857171143Y


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）

2、输出端开路时的等效电路如图所示（求21Z）
3、输入端开路时的等效电路如图所示（求12Z）

1
Z
3
Z

2
Z
+ 1U- +
2
U

-

8216021121IIUZ

10110011112IIUZ

818012212IIUZ

变换二端口网络得：
4、输入端开路时的等效电路如图所示（求22Z）
（二）Y参数测定
1、输入端短路时的等效电路如图所示（求11Y）

2、输入端短路时的等效电路如图所示（求21Y）
1428.0012212UUIY

3、输出端短路时的等效电路如图所示（求12Y）

4、输出端短路时的等效电路如图所示（求22Y）

12224022221IIUZ

17855.0022221UUIY

214.0011112UUIY

14285.0021121UUIY


（三）T参数测定
1、输出端短路时的等效电路如图所示，令VU22（求A）

2、输出端短路时的等效电路如图所示，令VU22（求C）
3、输出端短路时的等效电路如图所示，令AI22（求B,D）
四、结论分析
此次实验是做二端网络的各个参数，在实验中，要分清楚，Z参数、Y参数和T参数的
各个原理电路图。通过这次实验，我更加深刻的了解了双口网络的基本理论，测量计算开路
阻抗参数、短路导纳参数、传输参数等。
五、思考与总结
通过本次实验我可以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
数计算及利用仿真仪器分析电路。
在实验当中，最重要的是，要分清楚，电路中各个电压电流表示的意义。通过此次仿真，
对电路的理解比仅仅在书本上做题的时候更加深刻了。只要理清各参数的概念，很快就能验
证出各参数与理论值是否存在偏差。

上图可知VU5.21时，VU22。
同时验证了54A。

上图可知AI25.01时，
VU22

。同时验证了81A。

上图可知AI31时，AI22。
同时验证了23,7DB。

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利用运算放大器搭建回转器电路仿真报告.

利用运算放大器搭建回转器电路仿真报告.

利用运算放大器构成回转器电路的研究电22 王明轩2012010905 电22 李自帅2012010916 摘要：回转器是基本的电路元件之一，它在电力处理和信号处理电路中具有广泛的应用。

本文以采用运算放大器实现回转器的电路为例，讨论了回转器的端口特性及其性质，并运用Multisim对分析结果进行了仿真验证。

关键词：回转器运算放大器仿真一、背景介绍回转器(Gyrator)的是现代网络理论中使用的一种双口电阻元件，其元件符号如图所示：回转器(gyrator)是一种具有电阻倒换或电感与电容倒换性质的二端口元件，由特勒根提出并加以命名的基本电路元件。

目前，回转器已做成IC模块供用户使用，是无电感滤波器中的重要元件。

它在信号处理和元件转换中具有独特的作用。

课上学习回转器过程中，对其“回转”功能（尤其是可以将电容转变为电感应用在集成电路中）产生浓厚兴趣。

因此选取课本上所给的由运算放大器构成的回转器电路结合仿真进行研究，电路如右图所示。

二、原始电路分析1.理论分析（1）回转器的实现电路如下：由运放的“虚短”和“虚断”可得：由电阻的串联可知：故：，故类似的，可以求出：故：满足回转器的参数矩阵，及实现了回转器的要求。

（2）利用回转器实现电容到电感的回转。

在电路的又端口接一个电容原件C，此时有：由回转器的特性方程可得：可以令C便实现了电容到电感的回转。

2.仿真验证仿真过程中，令所有R=1kΩ，电源内阻rr=500Ω。

（1）直流特性令负载RL=1k Ω，连接仿真电路如图：R7进行直流扫描分析其回转功能，输出值即为U2/I1、 U1/I2,结果如图：可见当电压绝对值在一定范围内时，这两个比值绝对值都恒定在1k Ω附近，符合理论分析的回转器回转特性。

如果输入电压绝对值过大或过小，运放不再工作在线性工作区，回转特性无法实现。

（2）交流特性及将电容“回转”为电感的功能。

输入换为交流电源，并将负载换为10μF 电容，仿真电路如图：进行交流分析，输出量为输入电压和电流，结果如图由其相频特性曲线可看出在中频段时，电流领先电压约为90°，即实现了由电容回转为电感的功能。

华东理工大学本科实验课程教学大纲

华东理工大学本科实验课程教学大纲

华东理工大学本科实验课程教学大纲实验课程名称（中文）：大学基础化学实验( I )（英文）：Experiments of University Fundament Chemistry课程代码（8位）：03103102、03101089实验室代码（4位）：0006课程总学时：144 总学分：5 实验学时：144本大纲主笔人：王燕一．实验性质、目的及任务：大学基础化学实验(I)是应化专业的化学系列课程中的第一部分，是应化专业大一年级的必修课程，是以培养学生素质与能力为主线而设置的实验内容与实验进度，实验内容由浅入深，循序渐进；由简到繁，由单元技能训练到组合技能训练，最后跨入综合性设计实验，让一年级学生逐步产生应用意识，努力学会必备的化学实验技能和方法建立正确的量的概念，初步培养学生获取知识的努力和开拓创新的能力，使学生具备良好的实验素养和严谨的科学态度，树立不断学习、终身学习观念与科学思维方法。

实验独立设课，开设实验原理课与讨论课。

二. 面对专业：应用化学专业三.考核方式：由实验态度、操作技能、实验报告（包括综合实验小论文）、考查（平时考查、考查实验）四个环节综合评分。

四. 实验指导书：《大学基础化学实验（I）》五．实验中心（室）名称及负责人：化学实验中心虞大红实验者类别：指本科生（A）、研究生（B）消耗材料费：指每组直接消耗，如药品、材料消耗所需材料费用七．审核（签字）：批准（签字）：华东理工大学本科实验课程教学大纲实验课程名称（中文）：大学基础化学实验( II )（英文）：Experiments of University Fundament Chemistry (II)课程代码（8位）：03120116 实验室代码（4位）：0006课程总学时：122 总学分：4 实验学时：122本大纲主笔人：蔡良珍虞大红一．实验性质、目的及任务：《大学基础化学实验》（Ⅱ）是面向二十一世纪应用化学专业系列课程改革中，化学实验课程改革的重要组成部分。

负阻抗变换器和回转器的设计

负阻抗变换器和回转器的设计

负阻抗变换器和回转器的设计摘要 本文简要介绍了负阻抗变换器（NIC ）和回转器的原理，通过实验研究NIC 的性能，并应用NIC 性能作为负内阻电源研究其输出特性，还将这负电阻应用到R LC 串联电路中， 从中观察到除过阻尼、临界阻尼、负阻尼外的无阻尼等幅振荡和总电阻小于零的负阻尼发散震荡；并且利用负阻抗变换器实现回转器，进而利用回转器将电容回转成模拟纯电感,还利用模拟的电感组成RLC 并联谐振电路。

关键字 负阻抗变换器 运算放大器 二端口网络 回转器 回转电导 模拟电感 并联谐振1.负阻抗变换器的原理负转换器是一种二端口网络，通常，把一端口处的U 1和I 1称为输入电压和输入电流，而把另一端口’处的U 2和-I 2称为输出电压和输出电流。

U 1、I 1和U 2、I 2的指定参考方向如下图中所示。

根据输入电压和电流与输出电压和电流的相互关系，负阻抗变换器可分为电流反向型(INIC)和电压反向型(VNIC)两种， 电路图分别如下图的（a ）（b ）所示：图中U 1和I 1称为输入电压和输入电流， U 2和-I 2称为输出电压和输出电流。

U 1、I 1和U 2、I 2的指定参考方向如图1-1、1-2中所示。

根据输入电压和电流与输出电压和电流的相互关系，负阻抗变换器可分为电流反向型(INIC)和电压反向型(VNIC)两种，对于INIC ，有U 1 =U 2 ；I 1=( 1K -)（2I -）式中K 1为正的实常数，称为电流增益。

由上式可见，输出电压与输入电压相同，但实际输出电流-I 2不仅大小与输入电流I 1不同(为I 1的1/ K 1倍)而且方向也相反。

换言之，当输入电流的实际方向与它的参考方向一致时，输出电流的实际方向与它的参考方向相反(即和I 2的参考方向相同)。

对于VNIC ，有U 1= 2K - U 2 ； I 1 = 2I -式中K 2是正的实常数，称为电压增益。

由上式可见，输出电流-I 2与输入电流I 1相同，但输出电压U 2不仅大小与输入电压U 1不同(为U 1的1/K 2倍)而且方向也相反。

基于忆阻器的非线性电路系统建模与软件仿真

基于忆阻器的非线性电路系统建模与软件仿真

中国计量学院本科毕业设计（论文）基于忆阻器的非线性电路系统建模与软件仿真The modeling and simulation software of nonlinear circuit system base onmemristor学生姓名邢聪聪学号 0900102204学生专业自动化班级 09自动化2班二级学院机电工程学院指导教师高坚副教授中国计量学院2013年6月诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立完成的。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的材料，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一起工作的同志对本文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

若经查实有抄袭行为，本人承担相应的责任，包括取消毕业设计成绩、直接取消毕业资格和学位授予资格的全部责任。

学生签名：日期：分类号：TP214 密级：公开UDC：62 学校代码：10356中国计量学院本科毕业设计（论文）基于忆阻器的非线性电路系统建模与软件仿真The modeling and simulation software of nonlinear circuit system base onmemristor作者邢聪聪学号0900102204申请学位工学学士指导教师高坚副教授学科专业自动化培养单位中国计量学院答辩委员会主席卫东评阅人那文波2013年6月致谢通过这段时间的工作学习，这次毕业设计的任务快要完成了。

本次毕业设计应该说是针对我在大学期间所学的知识的一种综合与实践考核。

对于一个本科生的毕业设计肯定难免会有许多考虑不全的方面，如果没有导师的精心指导和同学们的帮助，独自去完成这个毕业设计是不大可能的。

在这里我首先要感谢的是高坚老师。

高老师平日里虽然很忙，但在每个设计阶段里都对我进行了仔细的指导。

他科学研究的精神很值得我学习，也会对我今后的学习和工作产生非常积极的促进作用。