电路基础原理三端口网络的参数与分析

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电路分析基础二端口网络的VCR及参数

电路分析基础二端口网络的VCR及参数

1 I1

U1

1
I2 2

N
U2

2
——二端口网络的A参数(传输参数)方程
矩阵形式:
UI&&11


A11 A21
A12 A22


U&I&22

A

U&I&22
A


A11 A21
A12
A22

——A参数矩阵
X
4. A参数及A参数方程
I&1 0
端口11的' 开路转移阻抗

Z 22

U&2 I&2
I&1 0
端口22的' 开路策动点阻抗
X
例题1 求如图所示二端口网络的Z参数。
解:22' 端口开路:
1 I1
R2
I2 2
Z11

U&1 I&1
I&2 0


U1
R1 R3
U2


1
2

R1
/
/( R2

R3 )

R1(R2 R3 ) R1 R2 R3
U1 0

0 U2
U1 0

0
U&1 0
返回
X
3.H参数及H参数方程
1 I1
I2 2
U&1 H11I&1 H12U&2 I&2 H21I&1 H22U&2
I1

《电路基础》戴维南定理验证和有源二端口网络的研究实验

《电路基础》戴维南定理验证和有源二端口网络的研究实验

《电路基础》戴维南定理验证和有源二端口网络的研究实验一. 实验目的1. 用实验方法验证戴维南定理2. 掌握有源二端口网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法,并了解各种测量方法的特点3. 证实有源二端口网络输出最大功率的条件二. 实验原理与说明 1. 戴维南定理一个含独立电源,受控源和线性电阻的二端口网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替,其等效源电压等于此二端口网络的开路电压,其等效内阻是二端口网络内部各独立电源置零后所对应的不含独立源的二端口网络的输入电阻(或称等效电阻)如图6-1所示。

图6-1 戴维南等效电路OC图6-2 有源二端口网络的开路电压OC U 和入端等效电阻i RU OC图6-3 直接测量OC U2. 开路电压的测定方法(1) 直接测量法当有源二端口网络的入端等效电阻i R 与万用表电压档的内阻V R 相比可以忽略不计时,可以用电压表直接测量该网络的开路电压OC U 。

如图6-3所示。

(2) 补偿法当有源二端口网络的入端电阻i R 较大时,用电压表直接测量开路电压的误差较大,这时采用补偿法测量开路电压则较为准确。

图6-4中虚线框内为补偿电路,'S U 为另一个直流电压源,可变电阻器P R 接成分压器使用,G 为检流计。

当需要测量网络A 、B 两端的开路电压时,将补偿电路'A 、'B 端分别与A 、B 两端短接,调节分压器的输出电压,使检流计的指示为零,被测网络即相当于开路,此时电压表所测得的电压就是该网络的开路电压OC U 。

由于这时被测网络不输出电流,网络内部无电压降测得的开路电压数值较前一种方法准确。

图6-4 补偿法测量开路电压3. 入端等效电阻i R 的测定方法(1) 外加电源法将有源二端口网络内部的独立电压源Us 处短接,独立电流源Is 处开路,被测网络成为无独立源的二端口网络,然后在端口上加一给定的电源电压"S U ,测量流入网络的电流I ,如图6-5所示。

《电路基础》无源二端口网络的研究实验

《电路基础》无源二端口网络的研究实验

《电路基础》无源二端口网络的研究实验一. 实验目的1. 学习测定无源线性二端口网络的Y 参数、Z 参数和A 参数 2. 计算A 11、A 22、A 12、A 21的值二. 原理说明i. 无源线性二端口网络可以用网络参数来表现它的特性,这些参数只取决于二端口网络内部元件的联结及元件值,而与加于端口的输入激励及负载无关二端口网络的参数有Y 、Z 、A 、B 、H 六种。

本实验研究Y 、Z 、A 参数的测定。

网络参数确定后,两个端口处的电压、电流关系,即网络的特性方程就唯一的确定了。

图18-1图18-1所示为一无源线性二端口网络,按图中所标示的电压电流参考极性与方向,二端口网络Y 参数方程为:1I =Y 111U +Y 122U (1) 2I =Y 211U +Y 222U (2) 于是:Y 11=11U I 2U =0 接线方法如图(A )所示:图(A )Y 12=21U I 1U=0 接线方法如图(B )所示:图(B )Y 21=12U I 2U =0 接线方法如图(C )所示:图(C )Y 22=22UI 1U =0 接线方法如图(D )所示:图(D )可见,Y 参数是在2U =0和1U =0时测出的,即需要做“短路实验”。

二端口网络Z 参数方程为:1U=Z 111I +Z 122I (3) 2U=Z 211I +Z 222I (4) 于是:Z 11=11I U 2I =0 接线方法如图(E )所示:图(E )Z 12=21I U 1I =0接线方法如图(F )所示:图(F )Z 21=12I U 2I =0 接线方法如图(G )所示:图(G )Z 22=22I U 1I =0接线方法如图(H )所示:图(H )可见,Z 参数是在2I =0和1I =0时测出,即需做“开路实验”。

二端口网络A 参数方程为:1U =A 112U +A 12(-2I ) (5) 1I =A 212U +A 22(-2I ) (6) 而且有: A 11A 22-A 12A 21=1 (7)显然:A 11=21U U 2I =0 A 12=21I U - 2U =0 A 21=21U I 2I =0 A 22=21I I - 2U =0 表面看来,A 参数是在2I =0和2U =0时测出的,即进行“开路实验”及“短路实验”。

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》:互易二端口和对称二端口

《电路分析基础》:互易二端口和对称二端口

口电压均为上正下负。 1
2
Y11
I1 U1
U2
j2
Y22
Y21
I2 U1
U2 0
( 1 12
+j )
Y12
返回
X
Z11 Z22 Y11 Y22 A11 A22 H11H22 H12H21 1 H
结论:对称二端口的任意一组参数中只有两个是独立的。
例题1 求如图所示二端口网络的Y参数。假设电路角
频率为 。
12
解:该二端口是对称二端口。
假设两个端口的电流分别 1
2
从1、2端子流入,两个端 1F 1F 1F
结论:对于互易二端口,任意一组参数中只有三个 是独立的。
返回
X
2.对称二端口
如果一个互易二端口网络的两个端口可以交换,而 交换后端口电压和电流的数值不变,则称这样的二 端口网络为对称二端口网络。 结构对称的二端口一定是对称二端口,反之不然。 对称二端口的各组参数除满足互易二端口的关系外, 还具有以下关系:
§12-4 互易二端口和 对称二端口
退出 开始
内容提要
互易二端口 对称二端口
X
1.互易二端口
满足互易定理的二端口网络称为互易二端口网络。 不含受控源、仅由线性电阻、电感、电容及互感元 件组成的二端口网络通常是互易二端口。 互易二端口各组参数间的关系:
Z12 Z21 Y12 Y21 H12 H21 A11 A22 A12 A21 1 A

三端口网络和功分器电子教案

三端口网络和功分器电子教案
功率分配器最简单的形式是三端口网络,必然满足三端口网络的一般规律。
互易无耗三端口网络,各个端口不能同时匹配。
也就是说,互易无耗的三端口网络实现功分,总是会引入额外的反射;要想没有反射,必须采用有耗的,或者非互易的三端口网络。
17、三端口网络和功分器
一、三端口网络基础 二、T型结功分器 1、无耗分配器 2、电阻性分配器 三、Wilkinson 功分器 四、实例
Wilkinson
参见MWO工程
Power Divider_4 Way
4-Way Power Combiner: This exampe shows the 2D and 3D layout view of a 4-way combiner created automatically from standard microstrip models.
子电路的应用
Power Divider_16Way
16-Way Power Divider: A 1:16 way power divider is presented. The divider utilize elements unique to MWO such as the MTRACE which makes the layout a very easy task to aceive.
对于Wilkinson分配器,其S参数如下:
在端口1,输入阻抗为1 对于偶/奇模,匹配 对称,由于互易性 端口2和端口3对称 中心对称线下的短路和开路
注意:当分配器在端口1驱动并且输出匹配时,没有功率消耗在电阻上。所以,当输出都匹配是,分配器是无耗的;只有从端口2或端口3反射的功率消耗在电阻上;而且此时功率仅消耗在电阻上,端口2和端口3是隔离的。

《电路基础》教材第10章 二端口网络

《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。

电路基础原理四端口网络的参数与分析

电路基础原理四端口网络的参数与分析

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。

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电路基础原理三端口网络的参数与分析
电路基础原理:三端口网络的参数与分析
在当今的现代电子技术中,电路应用已经成为了人们生活工作中不可或缺的一部分,因为电路中的各种元件和信号处理方法已经被广泛应用于各种领域,例如通信、计算、电力等。

在电路中,三端口网络是一种经常被使用的电路,它通常用于信号的输入和输出,而不直接参与信号的处理。

在这篇文章中,我们将会深入了解三端口网络的参数和分析方法。

一、三端口网络的定义和结构
三端口网络是指一个电路只有三个输入/输出端口的网络,其中每个端口都与其他两个端口相连,如图1所示。

三端口网络可以是任何类型的电路,包括电阻器、电容器、电感器、传输线以及放大器等。

电子工程师通常使用三端口网络来描述复杂电路,因为它们可以简化电路设计和分析。

图1:三端口网络结构示意图
二、三端口网络的参数
对于三端口网络,有一些重要的参数可以帮助我们对它进行分析和描述。

以下是最常见的三种参数:
1. 传输参数S:传输参数S描述了一个端口的输出信号与另外两个端口的输入信号之间的关系。

S参数通常用于描述无源网络,例如传输
线、电阻器和电容器等。

具体来说,S21表示端口2的输出信号与端口
1和3的输入信号之间的关系,S12表示端口1的输出信号与端口2和
3的输入信号之间的关系。

在传输参数S的计算中,我们通常会使用复
数和矩阵运算。

2. 散射参数S:散射参数S描述了一个信号在不同端口之间的反射
和散射情况,因此它通常用于描述有源网络,例如放大器。

与传输参
数S不同,散射参数S包括S11,S12,S21和S22,其中S11描述了
输入信号中的反射信号,S22描述了输出信号中的反射信号。

S21和
S12则描述了信号在不同端口之间的散射情况。

在散射参数S的计算中,我们同样会使用复数和矩阵运算。

3. 常用增益:常用增益是一个描述三端口网络性能的重要参数。


表示从一个端口传输到另一个端口的信号功率比例。

具体来说,常用
增益可以用来描述一个三端口网络的放大程度,因此它通常用于描述
放大器。

常用增益可以分为两种类型:增益和损耗。

增益表示信号的
扩大程度,损耗表示信号的衰减程度。

增益和损耗都以分贝(dB)为
单位。

在计算常用增益时,我们需要测量每个端口的功率,并使用这
些数据来计算功率比例。

三、三端口网络的分析
对于三端口网络的分析,我们通常会使用不同的技术和方法,因此
以下是一些常用的技术和方法:
1. 射线追踪方法:射线追踪方法用于描述电信号在三端口网络中的
传播和散射情况。

具体来说,我们可以用射线来模拟信号的传播和散
射,并使用基本的几何和物理原理来计算信号的路径和强度。

在不同
的三端口网络中,我们需要使用不同的射线追踪方法来达到最佳的分
析效果。

2. 参数分析法:参数分析法用于计算三端口网络的参数。

我们可以
使用传输参数S和散射参数S来计算网络的响应,并使用常用增益来
描述网络的性能。

在进行参数分析时,我们需要注意将网络的参数与
电路的特性相结合,并使用数值计算方法来计算参数。

3. 等效电路法:等效电路法用于将复杂的三端口网络简化为等效电
路模型,使得电路的分析和设计变得更加容易。

它通常基于三端口网
络的参数来计算等效电路模型,例如等效电阻、电感和电容等。

使用
等效电路法分析三端口网络可以降低设计和分析的难度,并提高电路
的稳定性和可靠性。

四、结论
综上所述,三端口网络是一种基础的电路结构,在电子工程学习中
具有重要的地位。

它可以由不同的电路元件构成,并通过不同的参数
和分析方法进行描述和分析。

通过了解三端口网络的参数和分析方法,我们可以更好地掌握电路分析和设计的基本原理,并为实际的电路应
用提供能力。

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