第第1313章章二端口网络和多端元件二端口网络和多端元件13.1 二端口网络二端口网络13.2 二端口网络的方程和参数二端口网络的方程和参数13.3 二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路13.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数13.5 二端口网络的特性阻抗和实验参数二端口网络的特性阻抗和实验参数13.6 二端口网络的连接二端口网络的连接13.7 回转器回转器1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数网络函数网络函数为网络的响应和激励之比。对正弦稳态二端口为网络的响应和激励之比。对正弦稳态二端口网络而言，网络函数为网络的响应相量和激励相量之比。网络而言，网络函数为网络的响应相量和激励相量之比。网网络函数络函数分策动点函数和转移函数两大类。分策动点函数和转移函数两大类。单端接：单端接：二端口网络接有电源（含内阻）和负载之一的情况。二端口网络接有电源（含内阻）和负载之一的情况。双端接：双端接：二端口网络同时接有电源（含内阻）和负载。二端口网络同时接有电源（含内阻）和负载。在工程上，二端口网络常常需要外接电源和负载，当在工程上，二端口网络常常需要外接电源和负载，当二端口网络外接电源或负载时，称二端口网络外接电源或负载时，称具有端接具有端接的情况；否则的情况；否则为为无端接无端接的情况。的情况。1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数一、策动点函数（输入阻抗和输出阻抗）一、策动点函数（输入阻抗和输出阻抗）1、输入阻抗、输入阻抗Zi（策动点阻抗）策动点阻抗）11221I 2I + _+ _1U 2U ZL12212222iLL i LUAUBIZICUDIUZ IAZBZCZD 此式表明：输入阻抗不仅与网络参数有关，此式表明：输入阻抗不仅与网络参数有关，还和负载阻抗有关。对于不同的网络，还和负载阻抗有关。对于不同的网络，Zi与与ZL的关系不同，故二端口网络具有变换阻抗的关系不同，故二端口网络具有变换阻抗的作用。的作用。1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数2、输出阻抗、输出阻抗Zo（策动点阻抗）策动点阻抗）11221I 2I + _+ _1U 2U ZS22oSSUZIDZB CZA 此式表明：输出阻抗不仅与网此式表明：输出阻抗不仅与网络参数有关，还和电源内阻有关。络参数有关，还和电源内阻有关。当然，输入阻抗和输出阻抗也当然，输入阻抗和输出阻抗也可用其它参数表示。可用其它参数表示。1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数引入输入阻抗和输出阻抗后，图引入输入阻抗和输出阻抗后，图(a)可等效成图可等效成图(b)或图或图(c)。11221I 2I + _+ _1U 2U + _SU ZSZL(a)111I + _1U + _SU ZSZi(b)222I + _2U + _OCU ZoZL(c)1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数二、转移函数二、转移函数1、无端接的、无端接的11221I 2I + _+ _1U 2U 11111222211222UZ IZ IUZ IZ I 222222111102 21 1022122102211122122110uITIiUTUUZKZUUZZIIZKZIIZYZ ZZ ZU 转移电压比转移电压比转移电流比转移电流比转移阻抗转移阻抗转移导纳转移导纳1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数2、单端接的、单端接的11221I 2I + _+ _1U 2U ZL2211111112222122121122222121()L u LLUZ IZ IUZ IZ IUUZ IZ ZKZZZZ ZU 由由得得1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数3、双端接的、双端接的11221I 2I + _+ _1U 2U + _SU ZSZL11111222221112212211222212211()()LSL u SSSLUZ IZ IUZ IUZ ZKUZZZZZZ IUZ IUUZ IZ 由由得得1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数例、已知二端口网络例、已知二端口网络N0的的Y参数矩阵为：参数矩阵为：求求U2/US。31YS,202 N011221I2I + _+ _1U2U+ _SU10.1答案答案5 17 1 13.4 3.4 二端口网络的网络函数二端口网络的网络函数11221I 2I + _+ _1U 2U + _SU ZSZL1 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数一、特性阻抗一、特性阻抗一般情况下，一般情况下，,SioLZZZZ111I + _1U + _SU ZSZi222I + _2U + _OCU ZoZL1 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数若适当选择若适当选择Zs、ZL，则可有则可有Zi=Zs、Zo=ZL现令：现令：Zi=Zs=Zc1（输入特性阻抗）输入特性阻抗），Zo=ZL=Zc2 （输出特性阻抗）输出特性阻抗）2 1 2(1)CL iSC LCAZBAZBZZZCZDCZD 1 2 1(2)SC oLC SCDZBDZBZZZCZACZA得：得：111I + _1U + _SU ZSZi222I + _2U + _OCU ZoZL1 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数11221I 2I + _+ _1U 2U + _SU ZSZL2 1 2(1)CL iSC LCAZBAZBZZZCZDCZD 1 2 1(2)SC oLC SCDZBDZBZZZCZACZA联立（联立（1）、（）、（2）解得：）解得：12CCABBDZZCDCA1 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数12CCABBDZZCDCAZc1、Zc2仅与二端口网络的参数有关，故称仅与二端口网络的参数有关，故称特性阻抗特性阻抗若二端口网络为对称网络，即有若二端口网络为对称网络，即有A=D,则：则：12cccBZZZC显然，显然，Zs=Zi=ZL=Zo=Zc，故故Zc又称又称重复阻抗。重复阻抗。1 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数二、实验参数二、实验参数二端口网络的特性阻抗可用实验的方法得到：二端口网络的特性阻抗可用实验的方法得到：（1）当输出端开路时，即）当输出端开路时，即,L Li LAZBAZZCZDC （2）当输出端短路时，即）当输出端短路时，即00,L Li LAZBBZZCZDD （3）当输入端开路时，即）当输入端开路时，即,S So SDZBDZZCZAC （4）当输入端短路时，即）当输入端短路时，即00,S So SDZBBZZCZAA 1 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数（1）当输出端开路时，即）当输出端开路时，即,L Li LAZBAZZCZDC （2）当输出端短路时，即）当输出端短路时，即00,L Li LAZBBZZCZDD （3）当输入端开路时，即）当输入端开路时，即,S So SDZBDZZCZAC （4）当输入端短路时，即）当输入端短路时，即00,S So SDZBBZZCZAA 10iCiiABZZZZCD 20oCooDBZZZZCA 显然：显然：1 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数（1）当输出端开路时，即）当输出端开路时，即,L Li LAZBAZZCZDC （2）当输出端短路时，即）当输出端短路时，即00,L Li LAZBBZZCZDD （3）当输入端开路时，即）当输入端开路时，即,S So SDZBDZZCZAC （4）当输入端短路时，即）当输入端短路时，即00,S So SDZBBZZCZAA 当网络对称时，当网络对称时，A=D，则：则：0000ioioCZZZZZZZZZ 1 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数例、求图示网路特性阻抗例、求图示网路特性阻抗ZC。答案答案C0ZZZ100036060011221I 2I +_+_1U 2U 2002008001 13.5 3.5 二端口网络特性阻抗和实验参数二端口网络特性阻抗和实验参数1 13.6 3.6 二端口网络的连接二端口网络的连接如果把一个复杂的二端口网络看成是由若干个简单的二如果把一个复杂的二端口网络看成是由若干个简单的二端口按某种方式连接而成，这将使得电路分析得到简化。端口按某种方式连接而成，这将使得电路分析得到简化。另一方面，在设计和实现一个复杂的二端口网络时，另一方面，在设计和实现一个复杂的二端口网络时，也可用简单的二端口网络作为“积木块”，把它们按一定也可用简单的二端口网络作为“积木块”，把它们按一定的方式联接成具有所需特性的二端口网络。的方式联接成具有所需特性的二端口网络。一般说来，设计简单的部分电路并加以连接要比直接一般说来，设计简单的部分电路并加以连接要比直接设计一个复杂的整体电路容易些。因此讨论二端口的连接设计一个复杂的整体电路容易些。因此讨论二端口的连接问题非常重要。问题非常重要。1 13.6 3.6 二端口网络的连接二端口网络的连接一、二端口网络的串联一、二端口网络的串联P111221I + _+ _1U 2U P211221I 2I + _+ _1U 2U 2I +_1U +_2U 满足串联的特点：端口电流相等；满足串联的特点：端口电流相等； 端口总电压为两子网络