电路课件第十六章江苏大学二端口网络2章节.ppt

§3 二端口的等效电路,结果 根据给定的参数方程画出电路,目的 将复杂抽象的二端口网络用简单直观的等效电路代替,原则 等效前后网络的端口电压、电流关系相同即二端口 的每种参数在等效前后分别对应相等,形式 T 形电路和Π 电路,一、由Z参数方程画等效电路,列写图（a）T 形电路的回路电流方程,则该电路的Z参数为,Z11=Z1+Z2 Z12=Z21=Z2 Z22=Z2+Z3,从而得 T 形电路的阻抗,互易网络,网络对称（Z11=Z22），则等效电路也对称,Z12=Z21,若二端口内部含有受控源，则二端口的4个参数是相互独立的电路方程：,电路如图：,二、由Y参数方程画等效电路,列写图（b） Π形电路的回路电流方程,则该电路的 Y 参数为,Y11=Y1+Y2 Y12=Y21= –Y2 Y22=Y2+Y3,从而 Π形电路的导纳,若二端口内部含有受控源，则二端口的4个参数是相互独立的电路如图所示：,互易网络,若Y12=Y21,,网络对称（Y11=Y22 ），则等效电路也对称,例1 给定互易网络的传输参数，求T 形等效电路解,开路电压比,开路转移导纳,短路电流比,Z2 = 1 / T21,Z1 = (T11 -1) / T21,Z3 = (T22 -1) / T21,可求得,,也可由端口电压、电流 关系得出等效电路参数,Z2 = 1 / T21,Z1 = (T11 -1) / T21,Z3 = (T22 -1) / T21,T21,T11,T22,T12,§4 二端口的转移（传递）函数,若采用运算法分析二端口，则几组参数为复变量 s 的函数。

定义：,无端接：无外接负载ZL及输入激励无内阻ZS单端接：只计及ZL或只计及ZS双端接：输出端接有负载ZL，输入端接有电压源和阻抗ZS的 串连组合或电流源和阻抗ZS 的并联组合1、无端接时，传递函数可纯粹用Y 参数或Z参数表示,因此，电压转移函数,电路的 Z 参数方程为,令I2(s)=0,得,,,电路的Y 参数方程中，若令I2(s)=0,有,,同理,转移导纳,电流转移函数,转移阻抗,转移函数既可以用纯Y 参数或Z 参数表示， 也可用T 参数或H 参数表示2、有端接时，传递函数不仅与Y、Z、T、H参数有关，同时 与电源和负载阻抗有关例1 终端接有具有电阻R的二端口网络，求I2(s)/U1(s),解,U2(s)= –RI2(s),例2 电路如图所示，求U2(s)/Us(s),解:利用Z 参数,U1(s)=Us(s) –R1I1 (s)=Z11(s)I1(s)+Z12(s)I2(s),U2(s)= –R2I2 (s)=Z21(s)I1(s)+Z22(s)I2(s),解得,因此，转移函数确定后，零极点也即确定，继而可 构造二端口网络，即电路设计或网络综合小结,1、转移函数常用来描述或指定电路的某种功能。

如对信号的抑制等2、转移函数的零、极点分布与二端口内部的结构 有关，而零、极点的分布又决定了电路的特性§5 二端口的连接,意义,形式,条件,级联（链联）,串联,设,即,一、级联（链联）,得,得,结论,级联后所得复合二端口T 参数矩阵等于级联的二端口T 参数矩阵相乘上述结论可推广到n个二端口级联的关系例,求T 参数易求出,得,解,二、并联：输入端口并联，输出端口并联，采用Y 参数,并联后,可得,结论,二端口并联所得复合二端口的Y参数矩阵等于两个子二端口Y 参数矩阵相加1) 两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏, 此时上述关系式就不成立例如：,注意,例,(2)具有公共端的二端口，将公共端并在一起将不会破坏端口条件怎样判断双口网络联接的有效性呢？,根据联接后每一双口网络断口电流是否保持两两成对，即能确定其有效性假设,则A与B就能有效地并联根据KVL，由已知条件，可得到,这说明：若一个对应点（例如1’与1’点）相联后（如图虚线所示），则其余三对对应点（即1与1、2与2、2’与2’）分别都是同位点，即并联后必仍能保持原网络两端口电流成对三、串联 输入端口串联，输出端口串联，采用Z 参数,则,即,结论,串联后复合二端口Z 参数矩阵等于原二端口Z 参数矩阵相加。

可推广到 n 端口串联串联电流相等,端口条件破坏 ，不正规连接!,例,,,判别串连网络有效性的方法之一：,如图所示，当,串连有效两个三端双口网络反相串连必满足上述有效性判据§6 回转器和负阻抗变换器,1、回转器,r：回转电阻,矩阵形式：,Z 参数和Y 参数为：,1. 由理想回转器的端口方程u1i1 + u2i2= –ri1i2 + ri1i2=0，可得 理想回转器既不消耗功率又不发出功率，是一个无源线 性元件互易定理不适用于回转器2. 回转器具有把一个端口的电流“回转”为另一个端口的电 压或相反的过程的性质应用：电容回转为电感I2= –sCU2(s),U1(s)= –rI2(s)=r sCU2(s) =r 2 sCI1(s),因此，输入阻抗为：,从输入端看，相当于一个电感元件，电感值L＝,2.负阻抗变换器（NIC）,采用T参数及运算法：,或,输入电压U1经过传输后成为U2，但U1＝U2，即电压的大小没有改变电流I1经过传输后变为kI2，即电流经传输后改变了方向，称为电流反向型的NIC反之， 称为电压反向型的NICZin,设NIC为电流反向型，则,因此,从上式可以看出，输入阻抗Zin是负载阻抗Z2（乘以1/k） 的负值，即负阻抗变换器有把一个正阻抗变为负阻抗的 本领。

负阻抗变换器为电路设计中实现负R、L、C提供了 可能性。