電路(邱關(guān)源 第五版)課件第十六章

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1、第 16章 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò)二 端 口 網(wǎng) 絡(luò)16.1 二 端 口 的 方 程 和 參 數(shù)16.2 二 端 口 的 等 效 電 路16.3 二 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù)16.4 二 端 口 的 連 接16.5 回 轉(zhuǎn) 器 和 負(fù) 阻 抗 轉(zhuǎn) 換 器16.6 首 頁(yè)本 章 重 點(diǎn) 2. 兩 端 口 的 等 效 電 路l 重 點(diǎn)1. 兩 端 口 的 參 數(shù) 和 方 程3. 兩 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 返 回 16.1 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò)在 工 程 實(shí) 際 中 ， 研 究 信 號(hào) 及 能 量 的 傳 輸 和信 號(hào) 變 換 時(shí) ， 經(jīng) 常 碰 到 如 下 兩 端 口 電 路 。放 大 器 濾

2、波 器RC C 下 頁(yè)上 頁(yè) 放 大 器反 饋 網(wǎng) 絡(luò) 返 回 三 極 管 傳 輸 線變 壓 器n:1 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 1. 端 口 端 口 由 一 對(duì) 端 鈕 構(gòu) 成 ， 且滿 足 如 下 端 口 條 件 ： 從 一個(gè) 端 鈕 流 入 的 電 流 等 于 從另 一 個(gè) 端 鈕 流 出 的 電 流 。N+u1 i1i12. 二 端 口 當(dāng) 一 個(gè) 電 路 與 外 部 電 路 通 過(guò) 兩 個(gè) 端 口 連 接 時(shí)稱 此 電 路 為 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 。N+u 1 i1i1 i2i2 +u2 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 與 四 端 網(wǎng) 絡(luò) 的 關(guān) 系二 端 口四 端 網(wǎng) 絡(luò) Ni1

3、 i2 i3i 4 下 頁(yè)上 頁(yè)N +u1 i1i1 i2i2 +u2注 意 返 回 二 端 口 的 兩 個(gè) 端 口 間 若 有 外 部 連 接 ， 則 會(huì) 破 壞原 二 端 口 的 端 口 條 件 。 222 111 iiii iiii 1-1 2-2是 二 端 口3-3 4-4不 是 二 端 口 ， 是 四 端 網(wǎng) 絡(luò)Ni1i1 i2i211 22Ri1 i2i33 44 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 3. 研 究 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 的 意 義 兩 端 口 的 分 析 方 法 易 推 廣 應(yīng) 用 于 n端 口 網(wǎng) 絡(luò) ； 大 網(wǎng) 絡(luò) 可 以 分 割 成 許 多 子 網(wǎng) 絡(luò) （ 兩 端 口 ） 進(jìn)

4、行 分 析 ； 僅 研 究 端 口 特 性 時(shí) ， 可 以 用 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 的 電 路 模 型進(jìn) 行 研 究 。 下 頁(yè)上 頁(yè)4. 分 析 方 法 分 析 前 提 ： 討 論 初 始 條 件 為 零 的 線 性 無(wú) 源 二 端 口網(wǎng) 絡(luò) ； 找 出 兩 個(gè) 端 口 的 電 壓 、 電 流 關(guān) 系 的 獨(dú) 立 網(wǎng) 絡(luò) 方 程 ，這 些 方 程 通 過(guò) 一 些 參 數(shù) 來(lái) 表 示 。 返 回 1.討 論 范 圍 ：線 性 R、 L、 C、 M與 線 性 受 控 源 ，不 含 獨(dú) 立 源 。2. 端 口 電 壓 、 電 流 的 參 考 方 向 如 圖16.2 二 端 口 的 方 程 和 參

5、數(shù)線 性 RLCM受 控 源i1 i2i2i1u1+ u2+ 下 頁(yè)上 頁(yè) 約 定 返 回 端 口 物 理 量 4個(gè) i1 u1i2 u2 端 口 電 壓 電 流 有 六 種 不 同 的 方 程 來(lái) 表 示 ，即 可 用 六 套 參 數(shù) 描 述 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 。 2121 uuii 2211 iuiu 2121 uiiu 下 頁(yè)上 頁(yè) 線 性 RLCM受 控 源i1 i2i2i1u1+ u2+注 意 返 回 1. Y 參 數(shù) 和 方 程采 用 相 量 形 式 (正 弦 穩(wěn) 態(tài) )。 將 兩 個(gè) 端 口 各 施 加一 電 壓 源 ， 則 端 口 電 流 可 視 為 電 壓 源 單 獨(dú) 作

6、用 時(shí) 產(chǎn)生 的 電 流 之 和 。即 ： 2221212 2121111 UYUYI UYUYI Y 參 數(shù) 方 程 Y參 數(shù) 方 程 下 頁(yè)上 頁(yè) +2I 2U+1U 1I N 返 回 寫 成 矩 陣 形 式 為 ： 212221 121121 UUYY YYII 2221 1211 YY YYYY參 數(shù) 值 由 內(nèi) 部 元 件 參 數(shù) 及 連 接 關(guān) 系 決 定 。Y 參 數(shù) 矩 陣 Y參 數(shù) 的 物 理 意 義 及 計(jì) 算 和 測(cè) 定 01221 01111 22 UUUIY UIY 輸 入 導(dǎo) 納轉(zhuǎn) 移 導(dǎo) 納 下 頁(yè)上 頁(yè) 注 意 +2I 2 U+1U 1I N 2I+1U 1I

7、N返 回 02222 02112 11 UUUIY UIY 轉(zhuǎn) 移 導(dǎo) 納輸 入 導(dǎo) 納Y 短 路 導(dǎo) 納 參 數(shù) 下 頁(yè)上 頁(yè) +2I 2U+1U 1I N +2I 2U1I 返 回 例 1 ba01111 2 YYUIY U bU YUIY 01221 2 解 cb02222 b02112 21 YYUIY YUIY UU 求 圖 示 兩 端 口 的 Y 參 數(shù) 。 下 頁(yè)上 頁(yè)1U 2I1I Yb+ +2U Ya Yc1 2I1I Yb+ Ya Yc 02U01 U 2I1I Yb + Ya Yc 2U 返 回 例 2 212111 j1)j11(j ULULRLUURUI 解 直 接

8、列 方 程 求 解 211212 j1)j1(j ULULgLUUUgI LLg LLRY j1j1 j1j11 LYYg j10 2112 下 頁(yè)上 頁(yè) 求 兩 端 口 的 Y參 數(shù) 。 jL+ +1U 1I 2I 2U R 1Ug 返 回 02112 1 UUIY 01221 2 UUIY 2121 , IIUU 時(shí) 當(dāng) 2112 YY 上 例 中 有 b2112 YYY 互 易 二 端 口 四 個(gè) 參 數(shù) 中 只 有 三 個(gè) 是 獨(dú) 立 的 。 互 易 二 端 口 (滿 足 互 易 定 理 ) 下 頁(yè)上 頁(yè)注 意 返 回 上 例 中 ， Ya=Yc=Y 時(shí) ， Y11=Y22=Y+ Yb

9、對(duì) 稱 二 端 口 只 有 兩 個(gè) 參 數(shù) 是 獨(dú) 立 的 。 對(duì) 稱 二 端 口 是 指 兩 個(gè) 端 口 電 氣 特 性 上 對(duì) 稱 。電 路 結(jié) 構(gòu) 左 右 對(duì) 稱 的 一 般 為 對(duì) 稱 二 端 口 。 結(jié) 構(gòu) 不對(duì) 稱 的 二 端 口 ， 其 電 氣 特 性 可 能 是 對(duì) 稱 的 ， 這 樣的 二 端 口 也 是 對(duì) 稱 二 端 口 。 對(duì) 稱 二 端 口 , , 22112112 YYYY 還 滿 足外除 對(duì) 稱 二 端 口 下 頁(yè)上 頁(yè)注 意 返 回 例解 SUIY U 2.036/3 101111 2 SUIY U 0667.001221 2 SUIY SUIY UU 0667

10、.02.002112 02222 21 下 頁(yè)上 頁(yè) 求 圖 示 兩 端 口 的 Y 參 數(shù) 。3 63 15+ +1U 1I 2I 2U 為 互 易 對(duì)稱 兩 端 口 返 回 2. Z 參 數(shù) 和 方 程 將 兩 個(gè) 端 口 各 施 加 一 電 流 源 ， 則 端 口 電 壓可 視 為 電 流 源 單 獨(dú) 作 用 時(shí) 產(chǎn) 生 的 電 壓 之 和 。即 ： 2221212 2121111 IZIZU IZIZU Z 參 數(shù) 方 程 Z 參 數(shù) 方 程 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 + 2I2U+1U1I N1I 2I 也 可 由 Y 參 數(shù) 方 程 2221212 2121111 UYUYI UYUYI

11、 .21 U,U 解 出 2221212111212 2121112121221 IZIZIYIYU IZIZIYIYU 即 ：得 到 Z 參 數(shù) 方 程 。 其 中 =Y11Y22 Y12Y21其 矩 陣 形 式 為 ： 21212221 121121 IIZIIZZ ZZUU 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 + 2I2U+1U1I N1I 2I 2221 1211 ZZ ZZZ 01221 01111 22 IIIUZ IUZ Z 參 數(shù) 矩 陣 Z 參 數(shù) 的 物 理 意 義 及 計(jì) 算 和 測(cè) 定 02222 02112 11 IIIUZ IUZ Z 開(kāi) 路 阻 抗 參 數(shù)轉(zhuǎn) 移 阻 抗輸 入 阻

12、 抗 輸 入 阻 抗轉(zhuǎn) 移 阻 抗 1 YZ 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 互 易 二 端 口 滿 足 : 2112 ZZ 2211 ZZ 對(duì) 稱 二 端 口 滿 足 : 互 易 性 和 對(duì) 稱 性 下 頁(yè)上 頁(yè)例 1 求 圖 示 兩 端 口 的 Z參 數(shù) 。 Zb Za Zc1U 2I1I+ +2U 返 回 baI ZZIUZ 01111 2 bI ZIUZ 02112 1bI ZIUZ 01221 2 cbI ZZIUZ 02222 1解 法 1 下 頁(yè)上 頁(yè) Zb Za Zc1U 2I1I+ +2U 返 回 解 法 2 列 KVL方 程 ： 212122 212111 )()( )()( IZZI

13、ZIIZIZU IZIZZIIZIZU cbbbc bbaba 下 頁(yè)上 頁(yè) Zb Za Zc1U 2I1I+ +2U cbb bba ZZZ ZZ ZZ 返 回 例 2解列 KVL方 程 ： 212111 )()( IZIZZIIZIZU bbaba 21 12122 )()( )( IZZIZZ IZIIZIZU cbb bc cbb bba ZZZZ ZZZZ 下 頁(yè)上 頁(yè) 求 圖 示 兩 端 口 的 Z參 數(shù) 。 + 1IZ Zb Za Zc1U 2I1I+ +2U 返 回 例 3 求 兩 端 口 Z、 Y 參 數(shù)解 21111 j)j( IMILRU 22212 )j( j ILRI

14、MU 2211 j j j j LRM MLRZ 下 頁(yè)上 頁(yè)+1U 2U1 I 2 I* *jL1 jL2j M+ R1 R2 2211 11221 j j j j j j j jY LRM MLR LRM MLRZ 返 回 并 非 所 有 的 二 端 口 均 有 Z、 Y 參 數(shù) 。 ZZ ZZY 11 11 Z UUII 2121 不 存 在 1 YZ 下 頁(yè)上 頁(yè) 注 意 Z+ +1U 1I 2I 2U 返 回 ZZ ZZZ )( 2121 IIZUU 不 存 在 1 ZY )/21 21 nII UnU 均 不 存 在 ZY 下 頁(yè)上 頁(yè) Z+ +1U 1I 2I 2U* *n:1+

15、_u1 +_u2i1 i2 返 回 3. T 參 數(shù) 和 方 程 221 221 IDUCI IBUAU 定 義 ： T 參 數(shù) 也 稱 為 傳 輸 參 數(shù) ， 反 映 輸 入 和 輸 出之 間 的 關(guān) 系 。 2211 IUTIU DC BAT T 參 數(shù) 矩 陣注 意 負(fù) 號(hào) T 參 數(shù) 和 方 程 下 頁(yè)上 頁(yè) +2I 2U+1U 1I N注 意 返 回 021 2 IUUA 021 2 UIUB 021 2 IUIC 021 2 UIID 221 221 IDUCI IBUAU T 參 數(shù) 的 物 理 意 義 及 計(jì) 算 和 測(cè) 定開(kāi) 路 參數(shù) 短 路 參 數(shù)轉(zhuǎn) 移 導(dǎo) 納轉(zhuǎn) 移 阻

16、抗轉(zhuǎn) 移 電 壓 比轉(zhuǎn) 移 電 流 比 下 頁(yè)上 頁(yè) +2I 2U+1U 1I N返 回 212221212 2121111 UYUYI UYUYI 由 (2)得 ： 31 221221221 IYUYYU 221112212211121 IYYUYYYYI Y 參 數(shù) 方 程 互 易 性 和 對(duì) 稱 性其 中 2122YYA 211YB 21 22112112 Y YYYYC 2111YYD 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 互 易 二 端 口 ： 2112 YY 1BCAD對(duì) 稱 二 端 口 : 2211 YY DA 2122YYA 211YB 21 22112112 Y YYYYC 2111YYD 例

17、 1 21 21 1 ini nuu即 2211 10 0 iunniu 下 頁(yè)上 頁(yè)* *n:1+_u1 +_u2i1 i2返 回 nnT 10 0 2211 10 0 iunniu例 2 2 4 S 5.0 5.1 021021 021021 22 22 UU II IIDIUB UICUUA 下 頁(yè)上 頁(yè) 1 2 21U 2I1I+ +2U 返 回 4. H 參 數(shù) 和 方 程H 參 數(shù) 也 稱 為 混 合 參 數(shù) ， 常 用 于 晶 體 管 等 效 電 路 。 H參 數(shù) 和 方 程 2221212 2121111 UHIHI UHIHU 矩 陣 形 式 : 21212221 12112

18、1 UIHUIHH HHIU 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 H 參 數(shù) 的 物 理 意 義 計(jì) 算 與 測(cè) 定01111 2 UIUH 02112 1 IUUH 0 1221 2 UIIH 02222 1 IUIH 互 易 性 和 對(duì) 稱 性 2112 HH 121122211 HHHH 2221212 2121111 UHIHI UHIHU 互 易 二 端 口 ：對(duì) 稱 二 端 口 : 開(kāi) 路 參 數(shù)電 壓 轉(zhuǎn) 移 比入 端 導(dǎo) 納 短 路 參 數(shù)輸 入 阻 抗電 流 轉(zhuǎn) 移 比 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 例 2221212 2121111 UHIHI UHIHU 2212 1 URII 21 /10RRH

19、 111 IRU 下 頁(yè)上 頁(yè) 求 圖 示 兩 端 口 的 H 參 數(shù) 。1I 2I R1 R21I+ +1U 2U 返 回 16.3 二 端 口 的 等 效 電 路 一 個(gè) 無(wú) 源 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 可 以 用 一 個(gè) 簡(jiǎn) 單 的 二 端口 等 效 模 型 來(lái) 代 替 ， 要 注 意 的 是 ：1.等 效 條 件 ： 等 效 模 型 的 方 程 與 原 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 的方 程 相 同 ；2.根 據(jù) 不 同 的 網(wǎng) 絡(luò) 參 數(shù) 和 方 程 可 以 得 到 結(jié) 構(gòu) 完 全不 同 的 等 效 電 路 ；3.等 效 目 的 是 為 了 分 析 方 便 。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 1. Z 參 數(shù)

20、 表 示 的 等 效 電 路 2221212 2121111 IZIZU IZIZU 方 法 1、 直 接 由 參 數(shù) 方 程 得 到 等 效 電 路 。 下 頁(yè)上 頁(yè) 1U 1I 2I 2U+ +N1I 2I+ + 1U 2U Z22 121 IZ+212 IZ + Z11 返 回 + 11221 )( IZZ 方 法 2： 采 用 等 效 變 換 的 方 法 。 )()( 2112112112121111 IIZIZZIZIZU 11221212222112 2221212 )()()( IZZIZZIIZ IZIZU 如 果 網(wǎng) 絡(luò) 是 互 易 的 ， 上 圖 變 為 T型 等 效 電

21、路 。 下 頁(yè)上 頁(yè)1I 2I+ +1U 2U1222 ZZ 12Z Z11 Z12 返 回 2. Y 參 數(shù) 表 示 的 等 效 電 路 2221212 2121111 UYUYI UYUYI 方 法 1、 直 接 由 參 數(shù) 方 程 得 到 等 效 電 路 。 下 頁(yè)上 頁(yè)1I 2I+ +1U 2U Y11 Y22121 UY212 UY 返 回 方 法 2： 采 用 等 效 變 換 的 方 法 。 )()( 2112112112121111 UUYUYYUYUYI 11221212221212 2221212 )()()( UYYUYYUUY UYUYI 如 果 網(wǎng) 絡(luò) 是 互 易 的

22、， 上 圖 變 為 型 等 效 電 路 。 下 頁(yè)上 頁(yè) Y12 Y11 Y12 Y22+Y12 11221 )( UYY 2I1I 2I+ +1U 2U Y12 Y11 Y12 Y22+Y121I 2I+ +1U 2U 返 回 等 效 只 對(duì) 兩 個(gè) 端 口 的 電 壓 ， 電 流 關(guān) 系 成 立 。對(duì) 端 口 間 電 壓 則 不 一 定 成 立 。 一 個(gè) 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 在 滿 足 相 同 網(wǎng) 絡(luò) 方 程 的 條 件下 ， 其 等 效 電 路 模 型 不 是 唯 一 的 ； 若 網(wǎng) 絡(luò) 對(duì) 稱 則 等 效 電 路 也 對(duì) 稱 。型 和 T 型 等 效 電 路 可 以 互 換 ， 根

23、據(jù) 其 它 參數(shù) 與 Y、 Z參 數(shù) 的 關(guān) 系 ， 可 以 得 到 用 其 它 參 數(shù)表 示 的 型 和 T 型 等 效 電 路 。 下 頁(yè)上 頁(yè) 注 意 返 回 例 繪 出 給 定 的 Y參 數(shù) 的 任 意 一 種 二 端 口 等 效 電 路 32 25Y解 由 矩 陣 可 知 ： 2112 YY 二 端 口 是 互 易 的 。故 可 用 無(wú) 源 型 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 作 為 等 效 電 路 。325 1211 YYYa 123 1222 YYYc 212 YYb通 過(guò) 型 T 型 變 換 可 得 T 型 等 效 電 路 。 下 頁(yè)上 頁(yè)1U 2I1I Yb+ +2U Ya Yc返 回

24、16.4 二 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 二 端 口 常 為 完 成 某 種 功 能 起 著 耦 合 兩 部 分 電路 的 作 用 ， 這 種 功 能 往 往 是 通 過(guò) 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 描 述 或指 定 的 。 因 此 ， 二 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 是 一 個(gè) 很 重 要的 概 念 。 二 端 口 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 下 頁(yè)上 頁(yè) 二 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) （ 傳 遞 函 數(shù) ） ， 就 是 用拉 氏 變 換 形 式 表 示 的 輸 出 電 壓 或 電 流 與 輸 入 電壓 或 電 流 之 比 。 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) 1. 無(wú) 端 接 二 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù)線 性 RLCM

25、受 控 源I1 (s) I2(s)I2 (s)I1 (s)U1 (s)+ U2(s)+ 二 端 口 沒(méi) 有 外 接 負(fù) 載 及 輸 入 激 勵(lì) 無(wú) 內(nèi) 阻 抗 時(shí)的 二 端 口 稱 為 無(wú) 端 接 的 二 端 口 。 )( )( 12 sU sU )( )(12 sI sI )( )(12 sU sI )( )(12 sI sU電 壓 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù)電 流 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 轉(zhuǎn) 移 導(dǎo) 納轉(zhuǎn) 移 阻 抗返 回 下 頁(yè)上 頁(yè))( )()( )( 111212 sZ sZsU sU 電 壓 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù)轉(zhuǎn) 移 阻 抗 例 給 出 用 Z參 數(shù) 表 示 的 無(wú) 端 接 二 端 口 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 。

26、解 )()()()()( )()()()()( 2221212 2121111 sIsZsIsZsU sIsZsIsZsUZ參 數(shù) 方 程 ：令 ： I2(s)=0 )()()( )()()( 1212 1111 sIsZsU sIsZsU )()( )( 1212 sZsI sU 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè))( )()( )( 221212 sZ sZsI sI 轉(zhuǎn) 移 導(dǎo) 納電 流 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù)令 ： U2(s)=0 )()()()()( )()()()()( 2221212 2121111 sIsZsIsZsU sIsZsIsZsU )()()()( )()( )( 22111221 121

27、2 sZsZsZsZ sZsU sI 注 意 同 理 可 得 到 用 Y、 T、 H參 數(shù) 表 示 的無(wú) 端 接 二 端 口 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 。 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) 2. 有 端 接 二 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 二 端 口 的 輸 出 端 口 接 有 負(fù) 載 阻 抗 ， 輸 入 端 口接 有 電 壓 源 和 阻 抗 的 串 聯(lián) 組 合 或 電 流 源 和 阻 抗 的并 聯(lián) 組 合 ， 稱 為 有 端 接 的 二 端 口 。 R2線 性 RLCM受 控 源I1 (s) I2 (s)U1 (s)+ U2(s)+R1+US (s) 雙 端 接 兩 端 口 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) R2線 性 RL

28、CM受 控 源I1 (s) I2 (s)U1 (s)+ U2(s)+US (s) 線 性 RLCM受 控 源I1 (s) I2 (s)U1 (s)+ U2(s)+R1+US (s) 單 端 接 兩 端 口 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) 注 意 有 端 接 二 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 與 端 接 阻 抗 有 關(guān) 。例 寫 出 圖 示 單 端 接 二 端 口 的 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù) 。解 R2線 性 RLCM受 控 源I1 (s) I2 (s)U1 (s)+ U2(s)+US (s) )()()()()( 2221212 sUsYsUsYsI )()( 222 sIRsU )()()()()( 22212

29、12 sIsZsIsZsU )()()()()( 2121111 sUsYsUsYsI )()()()()( 2211111 sIsZsIsZsU 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè)轉(zhuǎn) 移 阻 抗 RsY RsYsU sI 1)( /)()( )( 222112 轉(zhuǎn) 移 導(dǎo) 納)()()( )( 222112 sZR sRZsI sU )()()(1 )()()( )( 211222 112112 sYsZRsY sZsYsI sI 電 流 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù))()(1)(1 )()()( )( 122122 112112 sYsZRsZ sYsZsU sU 電 壓 轉(zhuǎn) 移 函 數(shù)返 回 16.5 二 端 口

30、的 連 接 一 個(gè) 復(fù) 雜 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 可 以 看 作 是 由 若 干 簡(jiǎn) 單的 二 端 口 按 某 種 方 式 連 接 而 成 ， 這 將 使 電 路 分 析得 到 簡(jiǎn) 化 。1. 級(jí) 聯(lián) (鏈 聯(lián) )+ 1I1U +2I 2UT 下 頁(yè)上 頁(yè)P(yáng)1+ +1I 2I 2U1U P2+ +1I 2I 2U1U 返 回 設(shè) DC BAT DC BAT 即 2211 IUDC BAIU 2211 IUDC BAIU 級(jí) 聯(lián) 后 1111 IUIU 1122 IUIU 2222 IUIU 則 221111 IUDC BAIUIU 2222 IUDC BAIUDC BADC BA 下 頁(yè)上 頁(yè)返

31、 回 則 DC BADC BADC BA DDBCCDAC DBBACBAA即 ： TTT 下 頁(yè)上 頁(yè)+ 1I1U +2I 2UTP1+ +1I 2I 2U1U P2+ +1I 2I 2U1U 返 回 級(jí) 聯(lián) 后 所 得 復(fù) 合 二 端 口 T 參 數(shù) 矩 陣 等于 級(jí) 聯(lián) 的 二 端 口 T 參 數(shù) 矩 陣 相 乘 。 上 述 結(jié) 論 可 推廣 到 n個(gè) 二 端 口 級(jí) 聯(lián) 的 關(guān) 系 。 下 頁(yè)上 頁(yè) 結(jié) 論注 意 級(jí) 聯(lián) 時(shí) T 參 數(shù) 是 矩 陣 相 乘 的 關(guān) 系 ， 不 是 對(duì) 應(yīng) 元素 相 乘 。 DC BADC BADC BA DDBCCDAC DBBACBAA顯 然 AAC

32、BAAA 級(jí) 聯(lián) 時(shí) 各 二 端 口 的 端 口 條 件 不 會(huì) 被 破 壞 。 返 回 例 T1 T2 T3 下 頁(yè)上 頁(yè) 求 兩 端 口 的 T 參 數(shù) 。 4 6 41U 2I1I+ +2U解 4 4 6易 求 出 10 41 1T 1S 25.0 012T 10 613T 返 回 10 61125.0 01 10 41 321 TTTT則 下 頁(yè)上 頁(yè) 2.5S 0.25 162T1 T2 T3 4 4 6返 回 2. 并 聯(lián) P1+ +1I 2I 2U1U+ 1I1U +2I 2UP2+ +1I 2I 2U1U 212221 121121 UUYY YYII 212221 12112

33、1 UUYY YYII 并 聯(lián) 采 用 Y 參 數(shù) 方 便 。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 Y+ +1I 2I 2U1U+ 1I1U +2I 2UY+ +1I 2I 2U1U 下 頁(yè)上 頁(yè)并 聯(lián) 后 212121 UUUUUU 212121 IIIIII 返 回 212221 12112221 12112121 UUYY YYUUYY YYIIIIII 2121 212221 12112221 1211 UUYY YYYY YY 212122222121 12121111 UUYUUYYYY YYYY 可 得 YYY 二 端 口 并 聯(lián) 所 得 復(fù) 合 二 端 口 的 Y 參 數(shù) 矩陣 等 于 兩 個(gè)

34、 二 端 口 Y 參 數(shù) 矩 陣 相 加 。 下 頁(yè)上 頁(yè)結(jié) 論 返 回 兩 個(gè) 二 端 口 并 聯(lián) 時(shí) ， 其 端 口 條 件 可 能被 破 壞 ， 此 時(shí) 上 述 關(guān) 系 式 將 不 成 立 。并 聯(lián) 后 端 口 條 件 破 壞 。1A2A 1A 1A4A 1A2A 2A0A 0A4A 1A1A4A10V 5V+ +2A 下 頁(yè)上 頁(yè) 注 意 105 2.52.52.5 返 回 具 有 公 共 端 的 二 端 口 (三 端 網(wǎng) 絡(luò) 形 成 的 二 端 口 )，將 公 共 端 并 在 一 起 將 不 會(huì) 破 壞 端 口 條 件 。P1+ +1I 2I 2 U1U+ 1I1U +2I 2U+

35、+1I 2I 2U1U P2 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 例 下 頁(yè)上 頁(yè) R1 R2R3R4R4R1 R2R3 返 回 3.串 聯(lián) P1+ +1I 2I 2U1U+ 1I1U +2I 2UP2+ +1I 2I 2 U1U 212221 121121 IIZZ ZZUU 212221 121121 IIZZ ZZUU 串 聯(lián) 采 用 Z 參 數(shù) 方 便 。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 212121 IIIIII 212121 UUUUUU 下 頁(yè)上 頁(yè)P(yáng)1+ +1I 2I 2U1U+ 1I1U +2I 2UP2+ +1I 2I 2U1U 返 回 2121212121 IIZIIZUUUUUU 2121 IIZ

36、IIZZ 則 ZZZ 串 聯(lián) 后 復(fù) 合 二 端 口 Z 參 數(shù) 矩 陣 等 于 原 二端 口 Z 參 數(shù) 矩 陣 相 加 。 可 推 廣 到 n 端 口 串 聯(lián) 。 下 頁(yè)上 頁(yè)結(jié) 論 返 回 串 聯(lián) 后 端 口 條 件 可 能 被 破 壞 ， 此 時(shí) 上 述關(guān) 系 式 將 不 成 立 ， 需 檢 查 端 口 條 件 。端 口 條 件 破 壞 ! 下 頁(yè)上 頁(yè) 注 意 2A2A 1A1A23A 1.5A1.5A 321 113A 1.5A1.5A 212 22A 1A 返 回 具 有 公 共 端 的 二 端 口 ， 將 公 共 端 串 聯(lián) 時(shí) 將 不會(huì) 破 壞 端 口 條 件 。端 口 條

37、件 不 會(huì) 破 壞 .P1P2 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 例 下 頁(yè)上 頁(yè)3 I1 12+ 2I1 3 I1 1 2+ 2I1 返 回 16.6 回 轉(zhuǎn) 器 和 負(fù) 阻 抗 轉(zhuǎn) 換 器 回 轉(zhuǎn) 器 是 一 種 線 性 非 互 易 的 多 端 元 件 ， 可 以用 晶 體 管 電 路 或 運(yùn) 算 放 大 器 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 。1. 回 轉(zhuǎn) 器 下 頁(yè)上 頁(yè) 回 轉(zhuǎn) 器 的 基 本 特 性l 符 號(hào) u2i2i1u1-+ +-l 電 壓 電 流 關(guān) 系 12 21 riu riu 回 轉(zhuǎn) 電 阻返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) u2i2i1u1-+ +- 12 21 gui gui 回 轉(zhuǎn) 電 導(dǎo)或 寫 為gr 1 簡(jiǎn)

38、 稱 回 轉(zhuǎn) 常 數(shù) ， 表 征 回 轉(zhuǎn) 器 特 性 的 參 數(shù) 。l Z、 Y、 T參 數(shù)Z參 數(shù) 2121 00 iir ruu 00r rZ 2112 ZZ 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) u2i2i1u1-+ +-Y參 數(shù) 2121 00 uug gii 00g gYT參 數(shù) 2211 010 iug giu 010g gT2112 YY 1 T結(jié) 論 回 轉(zhuǎn) 器 是 非 互 易 的 兩 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 。返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) u2i2i1u1-+ +-021212211 iriiriiuiu 任 一 瞬 間 輸 入 回轉(zhuǎn) 器 的 功 率 為 ：l 功 率結(jié) 論 理 想 回 轉(zhuǎn) 器 是 不 儲(chǔ)

39、能 、 不 耗 能 的 無(wú) 源 線性 兩 端 口 元 件 。 回 轉(zhuǎn) 器 的 等 效 電 路 u2i2i1u1-+ +-+ - ri1-ri2 u2i2i1u1-+ +-gu1gu 2 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) 回 轉(zhuǎn) 器 的 應(yīng) 用例 1 回 轉(zhuǎn) 器 的 逆 變 性圖 示 電 路 的 輸 入 阻 抗 為 ： u2 i2i1u1-+ +- ZLL22 211 / Zrru riiuZi 若 ： CZ j1 L CrZi j2 結(jié) 論 回 轉(zhuǎn) 器 具 有 把 一 個(gè) 電 容 回 轉(zhuǎn) 為 一 個(gè) 電 感 的本 領(lǐng) ， 實(shí) 現(xiàn) 了 沒(méi) 有 磁 場(chǎng) 的 電 感 ， 這 為 實(shí) 現(xiàn) 難 于 集成 的 電 感

40、 提 供 了 可 能 性 。 逆 變 性 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) 例 2 利 用 回 轉(zhuǎn) 器 實(shí) 現(xiàn) 理 想 變 壓 器 。圖 示 電 路 的 T參 數(shù) 為 ： 21122 21 1 0 001-0010 ggggg gg gT g1 i2i1u1-+ u2+-g2 * *n:1+_u1 +_u2 nn 10 0結(jié) 論 兩 個(gè) 回 轉(zhuǎn) 器 的 級(jí) 聯(lián) 相 當(dāng) 于 一 個(gè) 變 比 n=g2/g1的 理 想 變 壓 器 。 返 回 負(fù) 阻 抗 變 換 器 （ 簡(jiǎn) 稱 NIC） 是 一 個(gè) 能 將 阻 抗按 一 定 比 例 進(jìn) 行 變 換 并 改 變 其 符 號(hào) 的 兩 端 口 元 件 ，可 以 用

41、晶 體 管 電 路 或 運(yùn) 算 放 大 器 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 。2. 負(fù) 阻 抗 變 換 器 下 頁(yè)上 頁(yè) 負(fù) 阻 抗 變 換 器 的 基 本 特 性l 符 號(hào)l 電 壓 電 流 關(guān) 系 21 21 kii uu 電 流 反 向 型+u1 i1 i2 +u2NIC 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) 或 l T參 數(shù) 10 0or 0 01 kTkT +u1 i1 i2 +u2NIC 21 21 ii kuu 電 壓 反向 型 正 阻 抗 變 為 負(fù) 阻 抗 的 性 質(zhì) ZL+u1 i1 i2+u2NICkZkiuiuZ i L2211 L2 211or kZikuiuZi 返 回 上 頁(yè) 例 負(fù) 阻 抗 變 換 器 的 k=1， 求 輸 入 阻 抗 。結(jié) 論 jZi NIC 12解 j11L Z j1122 L kZZi 5.j05.0 j0.5Zi0.5等 效 網(wǎng) 絡(luò) 可 以 用 NIC和 RC元 件 組 成 的 網(wǎng) 絡(luò) 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) RL或 RLC元 件 組 成 的 網(wǎng) 絡(luò) 。 返 回