电路与磁路第08章二端口网络.ppt

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1、第八章二端口网络内容提要1、二端口网络的概念。2、二端口网络的四种参数方程及导纳、阻抗、传输、混合参数的物理意义。3、二端口网络的等效电路。4、理想变压器。第八章二端口网络在网络分析中，当只需研究网络的输出信号与输入信号的关系时，可以将网络看成是一个输入端口与一个输出端口的二端口网络。若网络不止一个输入端口或输出端口，则称为多端口网络。本章只研究内部不含独立源的时不变二端口网络。8-1二端口网络一、常见的二端口网络第八章二端口网络端口1-1/接电源，称为输入端口；端口2-2/接负载，称为输出端口。第八章二端口网络本章研究线性时不变二端口网络，它

2、可能包含电阻、电感、电容、受控源等元件，但不包含独立源，也没有与外界耦合的互感或受控源。当一个网络有四个引出端时，称为四端网络。四端网络中的四个电流可以是独立的，因此四端网络不一定构成二端口网络。三、研究对象二、端口条件在任何瞬间，每一个端口两个端钮的电流量值必须相等，并且电流从一个端钮流入而从另一个端钮流出，这称为端口条件。四端网络只有满足端口条件时才称为二端口网络。◆第八章二端口网络四、研究内容用二端口网络概念分析电路，主要要找出它的两个端口处的电流、电压（也就是输入和输出）之间的相互关系。这种相互关系可以通过一些参数表示。二端口网络中共有

3、四个变量：。二端口网络内部的两个约束关系可以确定二端口网络的所有四个变量。自变量和因变量的不同组合，可以得到六种网络参数。本章介绍常用的导纳参数、阻抗参数、传输参数和混合参数。第八章二端口网络8-2二端口网络的导纳参数和阻抗参数一、导纳参数方程、导纳参数已知：，求：。利用叠加定理和替代定理，可得等效分电路：第八章二端口网络当电压源单独作用时：◆当电压源单独作用时：◆第八章二端口网络所以：联立可得所求方程组：其中具有导纳性质，称为二端口网络的Y参数，即导纳参数。此方程称为导纳参数方程。Y参数仅与网络内部元件参数、结构及激励电源频率有关，而与激励电

4、源电压量值无关。◆第八章二端口网络Y11为2-2´端口短路时1-1´端口的入端导纳；Y21为2-2´端口短路时1-1´端口对2-2´端口的转移导纳。导纳参数可由导纳参数方程直接得出，还可用下列方法计算或测试得出：◆第八章二端口网络Y12为1-1´端口短路时2-2´端口对1-1´端口的转移导纳；Y22为1-1´端口短路2-2´端口的入端导纳。Y参数也称为短路导纳参数，参数方程称为短路导纳参数方程。◆第八章二端口网络短路导纳参数方程可用矩阵表示：或写作:式中:为短路导纳矩阵或导纳参数矩阵，简称Y矩阵。对于不含独立源和受控源的线性时不变二端口网络，，

5、这时网络具有互易性，称为互易网络。互易二端口网络的四个Y参数只有三个是独立的。如果互易二端口网络参数中还存在，称此网络为对称二端口网络。对称二端口网络的导纳参数只有两个是独立的。◆第八章二端口网络例：求二端口网络的Y参数，已知电源角频率为ω。解一：列出结点1和2的结点方程：得Y参数为：第八章二端口网络解二：利用Y参数的计算公式。可得：将电路2-2´端口短路，1-1´端口加电压，得到电路，则：第八章二端口网络将电路1-1´端口短路，2-2´端口加电压，得到电路，可得：则：本题网络内不含受控源，参数Y12=Y21,为互易二端口网络。◆第八章二端口网

6、络解：（1）求解Y参数的电路如图：例：求二端口网络的短路导纳矩阵。由定义式可得：第八章二端口网络得网络的短路导纳矩阵为：（2）又由图：则：本题网络内含有受控源，参数，为非互易网络。◆第八章二端口网络二、阻抗参数方程、阻抗参数已知：，求：。由短路导纳参数方程可解得：此方程称为开路阻抗参数方程，式中称为二端口网络的Z参数，即阻抗参数。阻抗参数可由开路阻抗参数方程直接得出，还可用下列方法计算或测试得出。◆第八章二端口网络Z11为2-2´端口开路时1-1´端口的入端阻抗；Z21为2-2´端口开路时1-1´端口对2-2´端口的转移阻抗。Z12为1-1´端

7、口开路时2-2´端口对1-1´端口的转移阻抗；Z22为1-1´端口开路时2-2´端口的入端阻抗。将2-2´端口开路，1-1´端口输入电流，可得：◆将1-1´端口开路，2-2´端口输入电流，可得：◆Z参数也称为开路阻抗参数。◆第八章二端口网络开路阻抗参数方程可用矩阵表示：为开路阻抗矩阵或阻抗参数矩阵，简称Z矩阵。式中开路阻抗矩阵与短路导纳矩阵存在着互为逆矩阵的关系：◆若二端口网络的阻抗参数Z12=Z21，这时网络具有互易性，称为互易网络。互易二端口网络的四个Z参数只有三个是独立的。若还存在Z11=Z22，此网络为对称二端口网络。对称二端口网络的阻

8、抗参数只有两个是独立的。◆或：第八章二端口网络例：求图示空心变压器的Z参数矩阵。解：列变压器的原边和副边的回路电压方程：可得Z参数矩阵:第八六章二端口