第二章电路实验-实验10

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1、2.10实验十二端口网络参数的测定一、实验目的（1）学习测量无源线性二端口网络Y参数、Z参数和A参数。（2）验证AAAA1。11221221（3）培养设计实验方案的能力。二、实验仪器名称型号规格数量电路实验箱HPE-DL11个九孔方板297*300mm1块P8-I双头导线1m6条连接件P8-I双头导线0.2m6条短接片6个电阻（15Ω，3mH）1个元件盒电感线圈（25mH，4Ω）1个电容（200μF，1Ω）1个台式数字万用表GDM-81351台三、实验原理对于无源线性二端口网络，可以使用网络参数表征它的特性。这些

2、参数只取决于二端口网络内部的元件与结构，与加于二端口网络外部的激励与负载无关。（1）二端口网络的参数二端口网络的参数有Y、Z、A、B、H、G六种，本实验只对其中的Y、Z和A参数进行讨论。图2.10.1图2.10.1所示为一无源线性二端口网络，按图中所标示的电压电流参考极性与方向，二端口网络Y参数方程为：?1̇=?11?̇1+?12?̇2{?2̇=?21?̇1+?22?̇2由此可得?1̇?1̇?2̇?2̇?11=?̇

3、?̇2=0?12=?̇

4、?̇1=0?21=?̇

5、?̇2=0?22=?̇

6、?̇1=01212对于线性元件

7、R、L、C构成的任何无源二端口网络，YY总是成立的。1221二端口网络Z参数方程为：?̇1=?11?1̇+?12?2̇{?̇2=?21?1̇+?22?2̇由此可得?̇1?̇1?̇2?̇2?11=?̇

8、?2̇=0?12=?̇

9、?1̇=0?21=?̇

10、?2̇=0?22=?̇

11、?1̇=01212对于线性元件R、L、C构成的任何无源二端口网络，ZZ总是成立的。1221二端口网络A参数方程为：?̇1=?11?̇2+?12(−?2̇){?1̇=?21?̇2+?22(−?2̇)且有A11A22A12A211显然?̇1?̇1

12、?1̇?1̇?11=?̇

13、?2̇=0?12=−?̇

14、?̇2=0?21=?̇

15、?2̇=0?22=−?̇

16、?̇2=02222（2）二端口网络参数的测量方法①测量Y参数根据Y参数的定义式，我们可以看到，要测量Y参数就必须满足条件?̇1=0或?̇2=0。因此，我们可以通过“短路实验”测量Y参数。如果用导线把2和2'端短接，就可得到?̇2=0。同理，把1和1'端短接，就可以得到?̇1=0。②测量Z参数根据Z参数的定义式，要测量Z参数必须满足条件?1̇=0或?2̇=0。因此，可以通过“开路实验”测量Z参数。如果让2和2'端之间开

17、路（即不连任何负载或激励），就可以得到?2̇=0。同理，让1和1'端之间开路，就可以得到?1̇=0。③测量A参数如果我们按照测量Y参数和Z参数的思路，我们会以为测量A参数只需要满足条件?2̇=0或?̇2=0，即只需做“短路实验”和“开路试验”即可测得。但仔细观察A参数定义式，我们会发现没有仪器可以直接测量?̇1、?̇2之间的相位差以及?1̇、?2̇之间的相位差。因此，我们无法直接测量A参数。但仔细观察A参数的定义式，我们发现A参数可以由Y参数和Z参数求得。以A为例，11A11的条件是?2̇=0。而Z11和Z21的条件

18、也是?2̇=0，而且它们的分母也同是?1̇。因此，我们可以得到AZZ。同理，我们可以用这个方法得到A参数的其它3个参数。111121实际上，《电路（第五版）》（邱关源）第427页就有三种参数相互间的转换关系。上面举的例子不过是让读者从简单推导的角度掌握A参数的计算式，不需死记硬背。四、任务与步骤一般情况下，二端口网络的内部结构及元件值是不知道的，但是不论网络内部结构如何复杂，测量方法不变。本实验所用的二端口网络是一个简单网络，如图2.10.2所示。图2.10.2步骤1：设计实验电路图，测量二端口网络的Y参数。步骤2

19、：设计实验电路图，测量二端口网络的Z参数。步骤3：求二端口网络的A参数。※计算式中要用到的电流，在实验中统一为0.5A。五、预测根据给定元件的参考参数，计算测量Y参数、Z参数的过程中相关待测量，将得到的理论数据填入相应的表中。六、预习（1）复习有关二端口网络的内容，了解几种参数之间的相互转换关系。（2）完成实验设计电路图。（3）完成“五、预测”中的内容。（4）思考“八、思考与体会”中的“（3）”。七、实验报告要求（1）整理实验数据，计算Y参数和Z参数（2）写出A参数的计算式，计算A参数的值（3）验证AAAA1。1

20、1221221八、思考与体会（1）二端口网络参数为什么与外加电压或流过网络的电流无关？（2）根据已经测得的数据，判断所测二端口网络是否为互易网络。（3）实验过程中，如何操作能够缩短做该实验的所用时间，提高效率。（4）实验心得与体会。