补充23-二端口参数规律与互易定理
演示文稿二端口网络参数和方程
二端口网络参数和方程
13.1 二端口网络及其参数方程
一、一端口网络和二端口网络的概念
1. 一端口网络
I
+
U
Z
-
（Y）
表征一端口网络电特性的独立 参数：输入阻抗Z或输入导纳Y。 且 Z = Y -1 。
i1 +
u1
i1
–
端口的概念：
端口由一对端子构成，且满足如下 条件：从一个端子流入的电流等于 从另一个端子流出的电流。此称为 端口条件。
i2 +
u2 – i2
4. 二端口与四端网络的区别：
二端口的两个端口必须 满足端口条件，四端网 络却没有上述限制。
i1
i2
i1
i2
二端口
i1
i2
i1
i2
具有公共端的二端口
i2 i1
i3 i4
四端网络
二端口的两个端口间若有外部连接，则会破坏原二端口的 端口条件。
1
i1
i 3
R
4 i2 2
u1
i1
2.四端网络 在工程实际中，研究信号及能量的传输和信 号变换时，经常碰到如下形式的电路。称为 四端网络。
线性RLCM 受控源
四端网络
例1
R
C
C
滤波器 n:1
变压器
三极管 传输线
3. 二端口（two-port)
如果四端网络的两对端子同时满足端口条件， 则称为二端口网络。
+
i1
u1 –
i1
线性RLCM 受控源
整理可得
I1 = (Y1 Y2 )U1 - Y2U2 I2 = -Y2U1 (Y2 Y3 )U2
二端口网络相关知识简介
对称二端口只有两个参数是独立的。
对称二端口是指两个端口电气特性上对称。电路结 构左右对称的，端口电气特性对称；电路结构不对称的 二端口，其电气特性也可能是对称的。这样的二端口也 是对称二端口。使用时可以不分彼此。
•
I1 2
+
•
U1
5
10 10
•
•
I2
I1 2
++
U U •
•
21
2
•
I2
+ 4 •
U2 2
U 2
Y21 Δ
I1
Y11 Δ
I2
Z 21 I1
Z22 I2
其中 =Y11Y22 –Y12Y21
其矩阵形式为
U U
1 2
Z11
Z
21
Z12 Z 22
I1 I2
Z
Z11
Z
21
Z12
Z
22
称为Z参数矩阵
Z参数的实验测定
U 1 Z11I1 Z12 I2 U 2 Z21I1 Z22 I2
互易 对称
Y Y12=Y21 Y11=Y22
Z Z12=Z21 Z11=Z22
T
H
detA=1 H12= -H21 T11=T22 detH=1
5 .含有受控源的电路四个独立参数。
§3 二端口的等效电路
(1) 两个二端口网络等效： 是指对外电路而言，端口的电压、电流关系相同。
(2) 求等效电路即根据给定的参数方程画出电路。
i2
–
1 i1 3
4 i2
1-1’ 2-2’是二端口
3-3’ 4-4’不是二端口，是四端网络
i1' i1 i i1 i2' i2 i i2
二端口网络的网络参数-文档资料
阻抗参数[Z]
u1
U1 Z e1
, i1
I1
Z e1
u2
U2 Ze2
, i2
I2
Ze2
代入整理可得 [u] [z][i]
其中，
z
z11 / ze1
z12 / ze1ze2
z21 / ze1ze2 z22 / பைடு நூலகம்e2
1、2 导纳参数[Y]
在上述双端口网络中, 以U1、U2为自变量, I1、I2 为因变量, 则可得另一组方程:
U 2
I
2
其中，[A]称为转移矩阵，方阵中各参数的物理意义 如下：
A11
U1 U2
|I2 0
A12
U1 I2
|U2 0
表示T2开路时电压的转移参数 表示T2短路时转移阻抗
转移参数[A]
A21
I1 U2
|I2 0
表示T2
A22
I1 I2
|U2 0
表示T2短路时电流的转移参数
若将网络各端口电压、电流对自身特性阻抗归一
对于如下图所示的两个网络的级联：
U1
I1
A1
U2
I
2
U2
I
2
A2
U3
I3
转移参数[A]
＋ I1
I2
I3 ＋
＋
U1
[A1]
U2
[A2]
U3
－
－
－
双端口网络的级联
转移参数[A]
则有
U1
I1
A1
A2
U3
I3
令 A A1A2
则对于n个双端口网络级联 A A1A2 An
散射参数[S]
第16章 二端口网络(总结)
功率
理想回转器是不储能、 不耗能的无源线性两 端口元件。
2020/12/1
两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏，此时上述关系式将不成立。 具有公共端的二端口(三端网络形成的二端口)，将公共端并在一起将不会破坏端口条件。
串联后复合二端口Z 参数矩阵等于原二端口Z 参数矩阵相加。可推广到 n 端口串联。
2020/12/1
6.回转器二端口参数及特点
Z参数
Y参数
T参数
回转器是非互易的两端口 网络。
4.已知各参数，求二端口网络的等效电路
方法1、直接由参数方程得到等效电路。 方法2：采用等效变换的方法。
2020/12/1
5.二端口网络的链接特点
级联后所得复合二端口T 参数矩阵等于级联的二端口T 参数矩阵相乘。上 述结论可推广到n个二端口级联的关系。（级联时各二端口的端口条件不 会被破坏。）
二端口并联所得复合二端口的Y 参数矩阵等于两个二端口Y 参数矩阵相加。
1.二端口网络的概念； 2.二端口网络Z、Y、T、H参数及
方程列写； 3.互易、对称网络各参数的特点； 4.已知各参数，求二端口网络的等
效电路； 5.二端口网络的链接特点； 6.回转器二端口参数及特点；
பைடு நூலகம்
第16章 二端 口网络
1.二端口网络的 概念 2.二端口网络Z、 Y、T、H参数及 方程列写
当一个电路与外部电路通过 两个端口连接时称此电路为 二端口网络
3.互易、对称网络各参数的特点
互易二端口(满足互易定理)
互易二端口网络是在端口1上加一个电压，在端口2上产生相应的电流；在端口2上加与 前者相同的电压，在端口1上产生相应的电流。若两个端口产生的电流相等，则称二端 口网络是互易的。（互易二端口四个参数中只有三个是独立的。）
电路基础原理二端口网络的特性与参数分析
电路基础原理二端口网络的特性与参数分析在电路领域中，二端口网络是一个非常重要的概念。
二端口网络是指具有两个输入端口和两个输出端口的电路系统。
它可以用于各种电子设备和通信系统中，包括滤波器、放大器和传输线等。
二端口网络的特性可以通过参数来描述。
这些参数包括传输参数、散射参数、喉参数和混合参数。
传输参数描述了输入和输出之间的关系，散射参数描述了输入和输出之间的散射特性，喉参数描述了输入和输出之间的传输特性，混合参数描述了输入和输出之间的相互作用。
传输参数是描述输入和输出之间关系的一类参数。
它们包括传输增益、电压传输、电流传输和功率传输等。
传输增益是指输出电压与输入电压之间的比例关系，电压传输是指输入电压与输出电流之间的比例关系，电流传输是指输入电流与输出电压之间的比例关系，功率传输是指输入功率与输出功率之间的比例关系。
散射参数是描述输入和输出之间散射特性的一类参数。
它们包括散射系数、反射系数和传输系数等。
散射系数是指从输入端口到输出端口的散射功率与输入功率之间的比例关系，反射系数是指从输出端口返回到输入端口的反射功率与输入功率之间的比例关系，传输系数是指从输入端口到输出端口的传输功率与输入功率之间的比例关系。
喉参数是描述输入和输出之间传输特性的一类参数。
它们包括输入阻抗、输出阻抗、输入导纳和输出导纳等。
输入阻抗是指输入端口的阻抗与输入电压和输入电流之间的关系，输出阻抗是指输出端口的阻抗与输出电压和输出电流之间的关系，输入导纳是指输入端口的导纳与输入电压和输入电流之间的关系，输出导纳是指输出端口的导纳与输出电压和输出电流之间的关系。
混合参数是描述输入和输出之间相互作用的一类参数。
它们包括互阻、互导和互传等。
互阻是指输入电流与输出电压之间的关系，互导是指输入电压与输出电流之间的关系，互传是指输入功率与输出功率之间的关系。
通过对二端口网络的特性和参数进行分析，可以更好地了解电路的传输、散射、传输和相互作用特性。
二端口网络
第五部分 二端口网络（一）基本概念和基本定理1、二端口网络的端口方程和参数 （1）端口特性方程在两个端口的四个变量1U 、2U 、1I 、2I 中任取两个为变量，另两个为函数构成的方程。
电压、电流方向如图示。
（2）描述二端口的四个参数矩阵Z 参数对于由线性R 、L （M ）、C 元件组成的任意二端口无源网络都有1221Z Z =,即Z 参数矩阵是对称的。
对于对称二端口有1221ZZ =、1122Z Z =Y 参数对于由线性R 、L （M ）、C 元件组成的任意二端口无源网络都有1221Y Y =,即Y 参数矩阵是对称的。
对于对称二端口有1221YY =、1122Y Y =T 参数对于由线性R 、L （M ）、C 元件组成的任意二端口无源网络都有1AD BC -=,即T 参数矩阵是对称的。
对于对称二端口有A D =.H 参数2、二端口等效电路（1）T 型电路11112Z Z Z =-212Z Z =32212Z Z Z =-(2) π型电路11112Y Y Y =+2122Y Y Y =-=- 3221Y Y Y =+ （3）如果二端口不互易，则等效T 型电路含有受控电压源，如图（4）如果二端口不互易，则等效π型电路含有受控电流源，如图3、二端口的连接（1）级联（2）并联（3）串联4、回转器和复阻抗变换器（1）回转器是一种线性非互易的多端元件。
互易定理不适应回转器。
r 和g分别称为回转电阻和回转电导，简称回转常数。
（2）负阻抗变换器电流反向型：1212,UU I kI ==，电压的大小和方向均不改变；但电流1I 经传输后变为2kI ，即改变了方向；电压反向型：1212,UkU I I =-=-,电压改变了极性(方向)，但电流方向不变；NIC 可把正阻抗变为负阻抗。
（二）典型例题及解题方法分析例题1：图示电路二端口网络是由线性电阻构成的，此对称二端口的传输参数A=2，B=30,若将电阻LR并联在22'-两端，输入端11'-的入端电阻为将电阻LR 并联在11'-两端的入端电阻的6倍，求LR解法1：由于二端口网络是由线性电阻构成的，所以有AD-BC=1，又是对称二端口，有A=D=2，C=(AD-1)/B=0.1对于上面左图 22L UR I =-122122U AU BI I CU DI =-⎧⎨=-⎩1212()()L L U AR B I I R C D I =-+⎧⇒⎨=-+⎩112300.12L L in L L U AR B R R I CR D R ++⇒===++ 对于上面右图 20I=11'20'//'20LL i n LL L AR U R A C R R A I C R R C⇒====++ 6'in in R R =3in R =Ω解法2由于二端口网络是由线性电阻构成的对称二端口，A=D=2，C=(AD-1)/B=0.1。
电路原理 第16章 二端口(网络)
口网络，短路参数为Y
3 80
1 40
1 40
1 20
，求支路电流I1和I2。
解：列写回路方程为
R1I1 R2 I2
+U1 +U2
= Us =0
R1 I 1
US U1
I2
N U2
R2
II12
Y11U1 Y12U2 Y21U1 Y22U2
(R12YR211UY111)U(11RR21YY2122)UU22U0s
即：
I1 I2
Y11U 1 Y12U 2 Y21U 1 Y22U 2
Y 参数方程
写成矩阵形式为：
I1 I2
Y11 Y21
Y12
Y22
UU 12
[Y
]
Y11 Y21
Y12
Y22
Y参数值由内部参数及连接关系决定。
Y 参数矩阵.
（2） Y参数的物理意义及计算和测定
Y11 UI11 U 2 0 自导纳
端口电压电流有六种不同的方程来表示，即可用六套 参数描述二端口网络。
i1 u1 i2 u2
u1 u2 i1 i2
u1 i1 i2 u2
1. Y 参数和方程
•
（1）Y参数方程
I1
+
•
U1
N
•
I2
+ • U2
采用相量形式(正弦稳态)。将两个端口各施加一电压
源，则端口电流可视为这些电压源的叠加作用产生。
互易二端口： 对称二端口:
H12 H21 H11H22 H12H21 1
例3
•
I1
+
•
U1
R1
•
I2
互易双口和互易定理(精)
由式(5－49)可以断言：图5－35(a)的电压u2=R21iS与图
5－35(b)的电压u1=R12iS 相同。也就是说，在互易网络中电
流源与电压表互换位置，电压表读数不变。
图5－35 电流源与电压表互换
由式(5－50)可以断言：图5－36(a)的电流i2=G21uS与图 5－36(b)的电流i1=G12uS相同。也就是说互易网络中电压源
例5－16 已知图5－39(a)电路中互易双口的R参数为： R11=5, R22=7, R12=3, R21=3，试求i1和u2。
图5－39 例5－6
图5－39 例5－16
解：用Τ形等效电路代替互易双口，得到图5-39(b)电路，由 此求得
18 i1 A 3A 3(4 2) 22 3 4 2 3 u 2 (2) i1 2V 3 6
由式(5－54)求得：
G1 G11 G12 1S 1 G 2 G 22 G 21 S 3 G3 G12 G 21 1S
得到Π形等效电路如图5－40(b)所示。此题也可以用星
形与三角形联接的等效变换公式求解。
二、互易双口的等效电路
由互易定理知道，互易双口只有三个独立参数，这就 可以用图5－38所示由三个电阻构成的Τ形或Π形网络等效。
图5－38 互易双口的等效电路
图 (a)电路的网孔方程为：
u1 ( R1 R3 )i1 R3 i 2 u 2 R3 i1 ( R 2 R3 )i 2
(5 53)
图5－38 互易双口的等效电路
用类似方法，可求得Π形网络[图5-38(b)]的等效条件为：
G1 G11 G12
G 2 G 22 G 21 G 3 G12 G 21