1、第10章 二端口网络,2.双口网络的等效电路,重点,3.双口网络的联接,1.双口网络的参数和方程,4.双口网络的特性阻抗,二端口概述,在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常碰到如下形式的电路。,放大器,滤波器,1. 端口 (port),端口由一对端钮构成，且满足如下端口条件：从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。,2. 二端口（two-port),当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。,3. 研究二端口网络的意义,（1）两端口应用很广，其分析方法易推广应用于n端口网络；,（2）大网络可以分割成许多子网络（两端口）进行分析；,（3）仅研究端口特性时，
2、可以用二端口网络的电路模型进 行研究。,4. 分析方法,（1）分析前提：讨论初始条件为零的无源二端口网络；,（2）找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方 程，这些方程通过一些参数来表示。,约定,1. 讨论范围,线性 R、L、C、M与线性受控源,不含独立源,2. 参考方向如图,10.1 二端口的参数和方程,端口物理量4个,端口电压电流有六种不同的方程来表示，即可用六套参数描述二端口网络。,10.1.1 Z参数方程及Z参数,将两个端口各施加一电流源，则端口电压可视为这些电流源的叠加作用产生。,即：,Z 参数方程,（1）Z 参数方程,其矩阵形式为,Z 参数矩阵,（2） Z 参数的物理意义及计算和测
3、定,Z参数又称开路阻抗参数,转移阻抗,输出阻抗,输入阻抗,转移阻抗,（3） 互易二端口(满足互易定理),互易定理,对一个仅含电阻的二端口电路NR，其中一个端口加激励源，一个端口作响应端口，在只有一个激励源的情况下，当激励与响应互换位置时，同一激励所产生的响应相同。,端口1施加一电流源，端口2作响应端口,端口2施加一电流源，端口1作响应端口,由互易定理可知,互易二端口,互易二端口只有三个参数是独立的。,电路结构左右对称的一般为对称二端口。,对称二端口只有两个参数是独立的。,对称二端口是指两个端口电气特性上对称。结构不对称的二端口，其电气特性可能是对称的，这样的二端口也是对称二端口。,（4） 对称
4、二端口,对称二端口,例1,求Z参数,解法1,解法2,列KVL方程：,例2,求Z参数,解,列KVL方程：,10.1.2 Y参数方程及Y参数,采用相量形式(正弦稳态)。将两个端口各施加一电压源，则端口电流可视为这些电压源的叠加作用产生。,即：,Y 参数方程,（1）Y参数方程,写成矩阵形式为：,Y参数值由内部参数及连接关系决定。,Y 参数矩阵.,（2） Y参数的物理意义及计算和测定,输出端口短路时的输入导纳,输出端口短路时的正向转移导纳,Y 短路导纳参数,（2） Y参数的物理意义及计算和测定,输入端口短路时的输出导纳,输入端口短路时的反向转移导纳,例1,解,求Y 参数。,例2,解,求Y 参数。,直接
5、列方程求解,互易二端口四个参数中只有三个是独立的。,（3） 互易二端口(满足互易定理),电路结构左右对称的一般为对称二端口。,上例中，Ya=Yc=Y 时， Y11=Y22=Y+ Yb,对称二端口只有两个参数是独立的。,对称二端口是指两个端口电气特性上对称。结构不对称的二端口，其电气特性可能是对称的，这样的二端口也是对称二端口。,（4） 对称二端口,对称二端口,例,解,求Y 参数。,例,解,求Y 参数。,例2,求Z参数,解,10.1.3 A参数方程及A参数,定义：,A 参数也称为传输参数,T 参数矩阵,注意符号,（1）A 参数和方程,（2） A 参数的物理意义及计算和测定,转移导纳,转移阻抗,转
6、移电压比,转移电流比,由(2)得：,将(3)代入(1)得：,Y 参数方程,（3） 互易性和对称性,其中,互易二端口：,对称二端口:,例1,即,例2,10.1.4 H参数方程及H参数,H 参数也称为混合参数，常用于晶体管等效电路。,(1) H 参数和方程,矩阵形式:,（2） H 参数的物理意义计算与测定,（3） 互易性和对称性,互易二端口：,对称二端口:,例,10.2 二端口网络的网络函数,在二端口网络的典型应用中，一般输入口接电源，而输出口接负载。,将响应相量与激励相量的比值定义为电路的网络函数。,网络函数不但与网络本身特性有关，还与激励源内阻抗及负载有关。,本节主要讨论网络函数与A参数及电源
7、内阻抗、负载阻抗之间的关系。,10.2.1 输入阻抗与输出阻抗,1.输入阻抗,网络的输入阻抗是从输入端口向网络看的等效阻抗，即输入端口电压相量与电流相量之比，,双口网络的输入阻抗与网络参数、负载及电源频率有关，而与电源大小及电源的内阻抗无关。,2. 输出阻抗,双口网络的输出阻抗是从输出端口向网络看的戴维南等效源的内阻抗，即输出端口电压相量与电流相量之比，,双口网络的输出阻抗只与网络参数、电源的内阻抗及电源频率有关，而与负载阻抗无关。,10.2.2 电压放大倍数与电流放大倍数,1.电压放大倍数,双口网络的输出端口电压相量与输入端口电压相量之比，称为网络的电压放大倍数，即,2. 电流放大倍数,双口网络的输出端口电流相量与输入端口电流相量之比，称为网络的电流放大倍数，即,10.2.3 特性阻抗,接有电源和负载的二端口网络，,若输出口接负载 时，,输入阻抗 ；,而当输入口接阻抗 时，,恰有 ；,则称 、 分别为二端口网络输入口和输出口的特性阻抗，,根据输入阻抗、输出阻抗和A参数的关系，得,联立求解，得,、 是特定条件下的输入阻抗和输出阻抗。,、 只与电路的参数有关，与负载、信号源 的内阻抗都无关，因此用 、 可表征电路本身 的特性。,
