电路基础原理四端口网络的参数与分析
电路分析基础 4网孔法
5
4
6
• 独立KVL回路选择： • 方法1. 每选一个回路，让该回路包含新的支路，
选满b-n+1个为止。（如上例中1、3、7回路。） • 方法2. 对平面电路， b-n+1个网孔是一组独立
回路。（如上例中1、2、4回路。）
一、电路分析方法
1、 2b法: （2b个联立方程）
例9 求图示电路的输入电阻（不含受控源）
Ri
Ri 1
例10 求图示单口网络的输入电阻 R。i
i A+
u
RL
B-
解： i u 2i
RL
i u
2i
RL
Ri
u i
RL
结论：对于不含独立源但含有受控源的单口网络可 以等效为一个电阻，而且等效电阻还可能为负值。
X
第二章 电阻电路的基本分析法
本章重点： 1、了解支路分析法 2、熟练掌握网孔分析法 3、熟练掌握节点分析法 4、掌握含运放电路的分析
KCL方程的独立性
对于节点1、 2、 3、 4可列出KCL方程(电流流出
节点取“+”号， 流入取“-”号)为
2
（1） i1 i4 i6 0
1
2
（2） i1 i2 i3 0
1
3
3
（3） i2 i5 i6 0
（4） i3 i4 i5 0
4
5
4
6
有线性代数知识：上述4个方程线性不独立，其 中任意3个方程可组成独立方程组。独立的KCL方程 数为n-1个。
§2. 1 支路分析法
问题：已知b条支路，n个节点的电路 如何求解？有无规范化的方法?
待求变量：b个支路电压、 b个支路电流
2b变量需2b个方程
电路分析基础(很好用)
电路分析的重要性
电路分析是电子 工程和电气工程 领域的基础
电路分析有助于 理解电路的工作 原理和性能
电路分析是设计、 分析和优化电路 的关键工具
电路分析有助于 预测电路的行为 和解决实际问题
应用场景：最大功率 传输定理在电路设计 中非常重要，特别是 在电源管理、音频系 统和电机控制等领域。
定理证明：最大功率传 输定理可以通过分析电 路的功率传输和阻抗匹 配来证明。
互易定理
定义：当两个电路中的电压和电流互换参考方向时，其元件的性质 不会改变。
应用场景：在电路分析中，当需要确定电路元件的性质时，可以利 用互易定理来简化计算。
诺顿定理：任何有源线性二端网络，都可以等效为一个电流源和电阻并联的形式。 戴维南定理的应用场景：求解二端网络开路电压、计算等效电阻等。 诺顿定理的应用场景：求解二端网络短路电流、计算等效电阻等。
最大功率传输定理
定义：最大功率传输定 理是指在给定电源和负 载的情况下，电路中的 最大功率传输条件。
定理内容：最大功率传 输定理指出，当电源内 阻等于负载电阻时，电 路能够传输最大的功率。
叠加定理的注意事项：在计算过程中，需要注意电流和电压的方向，以及各个独立电源的作用 范围。
替代定理
添加标题
定义：替代定理是指在电路分析中，如果一个元件 或电路在某处的一个端口上的电压和电流已知，那 么这个元件或电路就可以被一个电压源或电流源所 替代，而不会改变该端口的电压和电流。
添加标题
注意事项：在使用替代定理时，需要注意替代的电 压源或电流源的参数必须与被替代的元件或电路在 该端口的电压和电流相匹配。
电路基础原理三端口网络的特性与参数分析
电路基础原理三端口网络的特性与参数分析电路学是电子工程学科中的核心内容之一，而电路中的三端口网络则是电路学中的重要概念。
三端口网络是指具有三个输入或输出端口的电路，它在现实世界中有着广泛的应用。
本文将针对三端口网络的特性与参数进行分析，并探讨其在实际电路中的具体应用。
一、三端口网络的特性首先我们来了解三端口网络的基本特性。
三端口网络有三条输入输出路径，其中一条路径为输入，两条路径为输出。
三端口网络可以是简单的线性元件或复杂的小信号放大电路，它能够实现信号的传输和转换。
具体的特性表现为以下几个方面：1. 传输功能：三端口网络能够将输入信号进行传输和放大，保持其在输出路径上的一致性和稳定性。
传输功能是三端口网络最基本的特点之一。
2. 频率响应：三端口网络的频率响应是指其在不同频率下的传输效果。
不同频率下，三端口网络对信号的放大程度以及相位差会有所不同。
频率响应是评估三端口网络性能的重要指标之一。
3. 输入输出特性：三端口网络在输入和输出端口上具有一些特定的电压和电流特性。
输入输出特性可以描述三端口网络在不同工作状态下的响应情况，比如输入输出电阻、电压增益等。
二、三端口网络的参数分析三端口网络的参数分析是对其特性进行定量描述的过程。
通过对三端口网络进行参数分析，可以准确地了解其电气特性，并进行电路设计和优化。
常见的参数分析方法包括：1. 传输参数分析：传输参数是衡量三端口网络传输功能的重要指标。
传输参数包括乙、乙'参数，分别表示输出端口电流与输入端口电压之间的关系。
传输参数可以通过测量三端口网络的输入输出电压和电流，利用公式计算出来。
2. 常规参数分析：常规参数是对三端口网络输入输出特性的定量描述。
常规参数包括输入输出电阻、电压增益、相位差等指标。
这些参数可以通过实验测量或者电路仿真软件进行计算。
3. 频率响应分析：频率响应分析是对三端口网络在不同频率下的传输特性进行测量和分析。
通过将不同频率的信号输入三端口网络，测量输出信号的振幅和相位差，可以绘制出频率响应曲线。
电路分析基础第5版第4章 分解方法及单、双口网络
9V
4Ω 3
I1
应用举例
例1：求图示电路中各支路电流。
解： 将3Ω电阻用电流源置换
I3 = 2.7
I1
9 4
1 2
0.9
2.7
A
I2
9 4
1 2
0.9
1.8
A
I4
I5
1 2
I3
0.45
A
I1
2
+
9V
I3 3
2
2
I2
I4
4- 3
2 I5
I1
0.9A I3
2
+
9V
2
I2
2 2
I4
I5
结论：置换后对其他支路没有任何影响。
电压u =α和端口电流i =β，则N2 (或N1)可用一个电压为 α 的电
压源或用一个电流为 β 的电流源置换 ，置换后对 N1 (或N2 ) 内各支路电压、电流没有影响。
i=β
N1
+
u=α
N2
i=β
+
N1
α
N1
+ u=α
β
置换定理适用于线性和非线性电路。
二. 置换的实质
置换：如果一个网络N由两个单口网络组成，且已
联立(1)、(2)，解得 u=12V， i=－1A
用12V电压源置换N1，可求得 i1
用－1A电流源置换N2，可求得 u2=12V
[例]求上一例题中N1和N2的等效电路
0.5i1
6Ω
i
5Ω i1
+
+ 10Ω 1A
12V u
- -2
+
“电路基础”课程学习指南
“电路基础”课程学习指南一、课程性质与要求“电路基础”课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要的基础课。
学习本课程要求学生具备必要的电磁学和数学基础知识，以高等数学、工程数学和物理学为基础。
电路理论以分析电路中的电磁现象，研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容，是后续的技术基础课与专业课的基础，也是学生毕业后从事专业技术的重要理论基础。
他是学生合理知识结构中的重要组成部分，在发展智力、培养能力和良好的非智力素质方面，均起着极为重要的作用。
二、教材与参考资料1、主教材：«电路基础»（第2版），西北工业大学出版社，范世贵主编，2001.2、辅助教材：«电路基础常见题型解析及模拟题»（第3版），西北工业大学出版社，王淑敏主编，2004.3、参考教材：（1）《电路》（第五版），高等教育出版社，邱关源主编。
（2）《电路分析基础》（第四版），高等教育出版社，李瀚荪主编。
（3）《电路原理》（上、下）（第二版），高等教育出版社，周守昌主编。
（4）《电路理论基础》（第二版），高等教育出版社，周长源主编。
（5）Fundamentals of Electric Circuits (Fifth Edition)Charles K.Alexander，Matthew N.O. Sadiku,2011.三、课程内容的学习指导第一章电路基本概念与基本定律电路模型是电路分析中极为重要的基本概念，它反映实际元件或设备组成电路的物理规律。
因此根据组成电路的元件特性，电路将有不同的分类形式，在分析电路时也将涉及不同的分析变量，同时在组成电路时，所需的各个电器元件或设备按一定方式连接起来也将必须遵循一定的规律或定律。
本章重点介绍电路分析的这些基本概念、基本定律和简单电路分析的基本方法。
(1)正确理解电路的基本概念，熟练运用这些基本概念分析电路；(2)熟悉电路分析的基本变量和常用元件的伏安特性；(3)正确理解电路分析的基本定律，熟练掌握KCL，KVL方程列写方法；(4)利用两类约束概念分析简单的基本电路。
《电路基础》教材第10章 二端口网络
186第10章 二端口网络网络按其引出端子的数目可分为二端网络、三端网络及四端网络等，如果一个二端网络满足从一个端子流入的电流等于另一个端子上流出的电流时，就可称为一端口网络，如果电路中有两个一端口网络时就构成了一个二端口网络。
本章是把二端口网络当作一个整体，不研究其内部电路的工作状态，只研究端口电流、电压之间的关系，即端口的外特性。
联系这些关系的是一些参数。
这些参数只取决于网络本身的元件参数和各元件之间连接的结构形式。
一旦求出表征这个二端口网络的参数，就可以确定二端口网络各端口之间电流、电压的关系，进而对二端口网络的传输特性进行分析。
本章主要解决的问题是找出表征二端口网络的参数及由这些参数联系着的端口电流、电压方程，并在此基础上分析双口网络的电路。
本章教学要求理解二端口网络的概念，掌握二端口网络的特点，熟悉二端口网络的方程及参数，能较为熟练地计算参数，理解二端口网络等效的概念掌握其等效计算的方法，理解二端口网络的输入电阻、输出电阻及特性阻抗的定义及计算方法。
通过实验环节进一步加深理解二端口网络的基本概念和基本理论，掌握直流二端口网络传输参数的测量技术。
10.1 二端口网络的一般概念学习目标：熟悉二端口网络的判定，了解无源、有源、线性、非线性二端口网络在组成上的不同点。
在对直流电路的分析过程中，我们通过戴维南定理讲述了具有两个引线端的电路的分析方法，这种具有两个引线端的电路称为一端口网络，如图10.1（a ）所示。
一个一端口网络，不论其内部电路简单或复杂，就其外特性来说，可以用一个具有一定内阻的电源进行置换，以便在分析某个局部电路工作关系时，使分析过程得到简化。
当一个电路有四个外引线端子，如图10.1（b ）所示，其中左、右两对端子都满足：从一个引线端流入电路的电流与另一个引线端流出电路的电流相等的条件，这样组成的电路可称为二端口网络（或称为双口网络）。
（a ）一端口网络 （b ）二端口网络图10.1 端口网络2U ＋_ _187当一个二端口网络的端口处电流与电压满足线性关系时，则该二端口网络称为线性二端口网络。
【推荐】电路原理基础：第二章 二端口网络的方程和参数
（1）不含受控源的互易性网络的等效
① T形等效电路
R1
1
R3
2
若已知网络R参数
R2
R
R11
R21
R12
R22
(R1, R2 , R3 )
1'
2'
R1 R11 R12 R11 R1 R2
R2 R21 R12 R21 R12 R2
R3 R22 R21 R22 R2 R3
2.2 二端口电阻网络
i1
1
u1
1'
i1
i2
2
N
u2
2'
i2
端口 ( port): 网络中流入的电流等于流出的电流的两个 端子就构成一个端口。端口的VAR关系称为外特性。
一端口网络(one port network)：含有一个端口的网络。 二端口网络(two port network)：含有两个端口的网络。
u1 u2
G
u1 u2
G参数的求解： ①按定义求解； ②列写方程求解；
R参数与G参数的关系： G R1或R G1
两参数不一定同时存在
7
例2．求图示二端口网络的G参数 。
解:方法1：短路实验法 方法2：基尔霍夫定律
1 i1
3
i2 2
方法3：节点法
U 1
Na
Nb
U
2
16
②串联（series connection ）：两个二端口网络输入 端口相互串联，输出端口也串联。
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。
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电路基础原理四端口网络的参数与分析
电路是现代科技发展的重要基石，而四端口网络则是电路中的一种
特殊结构。
在电子领域中，四端口网络被广泛应用于信号传输、滤波
器设计、功率放大器等方面。
本文将从四端口网络的定义、参数与分
析三个方面进行阐述。
**四端口网络的定义**
四端口网络是指具有四个端口的电路系统，它的特点是可以独立地
控制输入输出信号的流动。
在四端口网络中，通常定义输入端口为1、2，输出端口为3、4。
输入端和输出端之间通过传输矩阵或散射矩阵来描述信号的传输关系。
**四端口网络的参数**
四端口网络中常用的参数包括传输矩阵、散射矩阵、输入阻抗、输
出阻抗、传输增益等。
其中，传输矩阵是描述输入输出信号关系的重
要参数，它可以通过简单的矩阵运算得到。
传输矩阵一般采用S参数
表示，包括S11、S12、S21、S22四个分量，分别代表输入端口1与输
出端口1之间的散射系数、输出端口1与输入端口2之间的散射系数等。
散射矩阵则描述了四端口网络的输入输出散射关系，它是衡量电路
中电能反射与透射的重要工具。
散射矩阵的元素包括S11、S12、S21、S22，其物理意义与传输矩阵相近，都是表示电路中信号散射的程度。
输入阻抗和输出阻抗是指四端口网络在输入端和输出端的阻抗特性。
输入阻抗的值可以反映输入信号的匹配程度，阻抗匹配可以有效地减
少信号的反射。
输出阻抗则决定了输出信号的能量转移效率，输出阻抗越小，能量转移越高。
传输增益是衡量四端口网络在信号传输过程中的增益效果。
传输增益可以通过传输矩阵的元素计算得到，它代表了输入信号与输出信号之间信号强度的比值。
传输增益越高，四端口网络的信号传输效果越好。
**四端口网络的分析**
四端口网络的分析主要包括参数求解和频率响应分析两个方面。
参数求解是指通过实验或计算得到四端口网络的各种参数值，以便后续的电路设计与优化。
频率响应分析是指研究四端口网络在不同频率下的电路性能，例如信号损耗、频带宽度等。
在参数求解过程中，可以通过电路模型与电路分析软件进行计算和实验验证，得到传输矩阵、散射矩阵、输入输出阻抗等参数的具体数值。
参数求解的目的是为了了解电路的传输特性，确定电路的性能以及改进电路的设计。
频率响应分析可以通过频谱分析仪、频谱分析软件等设备进行实验研究。
通过改变输入信号的频率，观察输出信号的变化，可以得到四端口网络在不同频率下的电路特性。
频率响应分析的结果可以为电路设计提供重要参考依据，帮助工程师进行系统性能评估和优化设计。
总结起来，四端口网络是电路中的一种特殊结构，具有独立控制信号流动的特点。
研究四端口网络需要理解其参数与分析方法，包括传
输矩阵、散射矩阵、输入输出阻抗、传输增益等。
通过参数求解和频率响应分析，我们可以深入了解电路的性能，为电路设计与优化提供科学依据。