第16章b二端口網(wǎng)絡ppt課件

1、3 端口端口1電源有內阻，端口電源有內阻，端口2接負載接負載US(S)NU1(S)U2(S)I1(S)I2(S)R+-R1已知已知Z參數(shù)求參數(shù)求)()()(2SUSUSHS )()()(2SUSUSHS )()()()()()()()()()(22212122121111SISZSISZSUSISZSISZSU)()()(111SIRSUSUS RSISU)()(22 )()()()()(21122211121SZSZSZRSZRRSZ 二端口的轉移函數(shù)不僅和二端口參數(shù)有關而且和端接阻抗有關二端口的轉移函數(shù)不僅和二端口參數(shù)有關而且和端接阻抗有關16-5 16-5 二端口網(wǎng)絡的聯(lián)二端口網(wǎng)絡的聯(lián)接

2、接一、一、 級聯(lián)鏈聯(lián)）級聯(lián)鏈聯(lián)）設設 22211211TTTTTT+T +1I 1U 2U 2I +1U T +1I 2I 2U +1I1U+2U2I 22211211TTTTT 222221121111IUTTTTIU 222221121111IUTTTTIUT+T +1I 1U 2U 2I +1U T +1I 2I 2U +1I1U+2U2I得得 222221121111IUTTTTIU 222221121122211211IUTTTTTTTTTT +2U 2I T +1I1U+2U2I2I 22IU得得結論：結論：級聯(lián)后所得復合二端口級聯(lián)后所得復合二端口T 參數(shù)矩陣等于級聯(lián)的二參數(shù)矩陣等

3、于級聯(lián)的二端口端口T 參數(shù)矩陣相乘。上述結論可推廣到參數(shù)矩陣相乘。上述結論可推廣到n個二端個二端口級聯(lián)的關系?？诩壜?lián)的關系。 22222112112221121111IUTTTTTTTTIUTTT T1T2.TnT=T1T2 . Tn例例 10 411T 1S 25. 0012T 10 613T 4 6 4 4T1 2.5S 0.25 1621061125. 001 1041 321TTTT 4 6T3T2 22222112122111ITUTIITUTU二、并聯(lián)：輸入端口并聯(lián)，輸出端口并聯(lián)二、并聯(lián)：輸入端口并聯(lián)，輸出端口并聯(lián) 212221121121UUYYYYII 212221121121

4、UUYYYYII+ 1I1U+ 2U2IY + + 1I 1U 2U 2I Y + + 2U 1U 2I 1I Y正規(guī)聯(lián)接時：正規(guī)聯(lián)接時： 212121IIIIII+ 1I1U+ 2U2IY + + 1I 1U 2U 2I Y + + 2U 1U 2I 1I Y 21222112112122211211UUYYYYUUYYYY 21212211121121 UUYUUYYYYIIYYY 即：即：結論：結論：正規(guī)聯(lián)接時，二端口并聯(lián)所得復合二端口的正規(guī)聯(lián)接時，二端口并聯(lián)所得復合二端口的Y參數(shù)矩參數(shù)矩陣等于兩個二端口陣等于兩個二端口Y 參數(shù)矩陣相加。參數(shù)矩陣相加。留意：留意： （1兩個二端口并聯(lián)時，

5、其端口條件可兩個二端口并聯(lián)時，其端口條件可能被破壞此時上述關系式就不成立。能被破壞此時上述關系式就不成立。(2) 具有公共端的二端口，將公共端并在一起將不會破具有公共端的二端口，將公共端并在一起將不會破壞端口條件。壞端口條件。YY留意：留意：(1) 兩個二端口并聯(lián)時，其端口條件可能被破壞此時上兩個二端口并聯(lián)時，其端口條件可能被破壞此時上述關系式就不成立。述關系式就不成立。并聯(lián)后端口條件破壞。并聯(lián)后端口條件破壞。1A2A1A1A4A1A2A 2A0A0A1052.5 2.5 2.5 4A1A1A4A10V5V+ +2A(2) 具有公共端的二端口具有公共端的二端口(三端網(wǎng)絡形成的二端口三端網(wǎng)絡形成

6、的二端口)，將，將公共端并在一起將不會破壞端口條件。公共端并在一起將不會破壞端口條件。Y+ + + 1 I1 U+ 2 I2 U+ + 2IY 1I 2I 1I 2U 1U 1U 2U例例.R4R1R2R3R1R2R3R4例例Rf IaR1R2aI Rf 211101RRRy ffffRRRRy1111R2R1aI aI fffffffRRRRRRRRRRRRRyyY2211111 21111)11( URURRIff221112)11(1 URRURRUIff 211101RRRy ffffRRRRy1111Rf IaR1R2aI 三、串聯(lián)：聯(lián)接方式如圖，采用三、串聯(lián)：聯(lián)接方式如圖，采用Z

7、參數(shù)方便。參數(shù)方便。Z+ + 1 I2 I2 U1 U+ 1 I1 U+ 2 I2 UZ+ + 1 I 2 I 2 U 1 U 21222112112121 IIZZZZIIZUU 21222112112121 IIZZZZIIZUU 212121IIIIII 212121UUUUUUZ+ + 1 I2 I2 U1 U+ 1 I1 U+ 2 I2 UZ+ + 1 I 2 I 2 U 1 U 2121212121 IIZIIZUUUUUU 2121 IIZIIZZ那么那么ZZZ 即即 222112112221121122211211ZZZZZZZZZZZZ結論：結論：串聯(lián)后復合二端口串聯(lián)后復合二

8、端口Z 參數(shù)矩陣等于原二端口參數(shù)矩陣等于原二端口Z 參數(shù)參數(shù)矩陣相加。可推廣到矩陣相加?？赏茝V到n端口串聯(lián)。端口串聯(lián)。留意：留意：（1串聯(lián)后端口條件可能被破壞。串聯(lián)后端口條件可能被破壞。 2 2端口條件破壞端口條件破壞ZZZ 3 1 1 1 1 2 22 2A2A 1A1A3A1.5A1.5A1.5A1.5A1A2AZ”端口條件破壞端口條件破壞 ，不正規(guī)聯(lián)接，不正規(guī)聯(lián)接!232 1 1 121 2 2 5225Z 6336Z262 2 2 106610ZZZ （2具有公共端的二端口，將公共端串聯(lián)時將不會具有公共端的二端口，將公共端串聯(lián)時將不會破壞端口條件。破壞端口條件。端口條件不會破壞端口條件

9、不會破壞1I2I3IZZ213 III那么那么ZZZ 即即 222112112221121122211211ZZZZZZZZZZZZ結論結論正規(guī)聯(lián)接時正規(guī)聯(lián)接時,串聯(lián)后復合二端口串聯(lián)后復合二端口Z 參數(shù)矩陣等于原二端口參數(shù)矩陣等于原二端口Z 參數(shù)矩陣相加?？赏茝V到參數(shù)矩陣相加?？赏茝V到 n端口串聯(lián)。端口串聯(lián)。 2121II)ZZ(UU例例.3 I112+ 2I13 I112+ 2I1小結小結:(1)級聯(lián)時端口條件總滿足，用級聯(lián)時端口條件總滿足，用T參數(shù)方便。參數(shù)方便。(2)串聯(lián)和并聯(lián)聯(lián)接時端口條件可能被破壞。串聯(lián)和并聯(lián)聯(lián)接時端口條件可能被破壞。(3)正規(guī)聯(lián)接時，串聯(lián)用正規(guī)聯(lián)接時，串聯(lián)用Z參數(shù)、

10、并聯(lián)用參數(shù)、并聯(lián)用Y 參數(shù)方參數(shù)方 便。便。(4)還有其它聯(lián)接方式：串還有其它聯(lián)接方式：串-并聯(lián)聯(lián)接、并并聯(lián)聯(lián)接、并-串聯(lián)聯(lián)接。串聯(lián)聯(lián)接。一、回轉器一、回轉器1. 回轉器：回轉器也是二端口回轉器：回轉器也是二端口. 1221riuriu或或 1221guiguir 稱為回轉電阻稱為回轉電阻 g 稱為回轉電導稱為回轉電導i1u1+ u2+ i2電路符號電路符號特性：特性：16-6 回轉器和負阻抗變換器回轉器和負阻抗變換器其矩陣形式為：其矩陣形式為： 212100iirruu或或 212100uuggii注意注意u, i的方向的方向! 0000ggYrrZ令令有有1 YZ2. 回轉器可以把一個端口

11、的電流回轉器可以把一個端口的電流(或電壓或電壓)回轉成另一個端口回轉成另一個端口的電壓的電壓(或電流或電流)。因此利用回轉器可以把電容回轉成電感。因此利用回轉器可以把電容回轉成電感。i1u1+ u2+ i2C21riu CrL2 1221riuriu dtduCi22 dtdurC2 dtdiCr12 dtdiL1 從端口從端口1看，看，u1, i1關系為一等效電感關系，關系為一等效電感關系，L= r2C.假設假設 r =50k, C =1F那么那么 等效電感等效電感 L=2500H ！3. 回轉器不消耗功率回轉器不消耗功率(能量能量)，也不儲能。是線性無源元件。，也不儲能。是線性無源元件。0

12、21122211 iriiriiuiu4. 回轉器是非互易元件。回轉器是非互易元件。 0000ggYrrZ5 回轉器例子回轉器例子u2RuuRuuic 1211RuuRuuiF 2212 ARRRRR F Caibi+RR+1u2u+1i2iu11112uuRuuRucc 122222uuuRuuRuuFFc 12uuc 1222uuuF Ru 1 回轉器方程回轉器方程RuuRuuic 1211RuuRuuiF 2212 Ru 2 u2 ARRRRR F Caibi+RR+1u2u+1i2iu1二、負阻抗變換器二、負阻抗變換器1. 電壓反向型負阻抗變換器和電流反向型負阻抗變換器電壓反向型負阻抗

13、變換器和電流反向型負阻抗變換器電壓反向型電壓反向型 22112121100iukiuiikuuT 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣UNICi1+u1 i2+u2 電流反向型電流反向型 22112121001iukiukiiuuT 參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣INICi1+u1 i2+u2 2. 阻抗變換關系阻抗變換關系 (以以INIC為例為例)INIC變換器變換器ZLINIC+ + 1U2U1I2I21 UU21 IkI22 IZUL(3) 代入代入 (1) 得得(4) 除以除以 (2) 得得即輸入端阻抗即輸入端阻抗Li1ZkZ 21 UU21 IkI22 IZUL(1)(2)(3)4(21 IZULLLZkIkIZIU12211 當當 k = 1 時，時，實現(xiàn)了負阻抗的變換實現(xiàn)了負阻抗的變換 ！ZLINIC+ + 1U2U1I2IZi 與與 ZL 差一負號。差一負號。LiZZ Li1ZkZ 電路舉例：電路舉例： 2c221c11ca121RUUIRUURUUIUU21212211IRRIIRIR R2abcR1+ +1U1I +2U2I 212121IRRIUUR2abcR1+ +1U1I +2U2I12RRk 221211001IURRIU電流反向型電流反向型負阻抗變換器負阻抗變換器當輸出端口接阻抗當輸出端口接阻抗