二端口网络的特性阻抗课件.ppt

1、北京邮电大学电子工程学院北京邮电大学电子工程学院退出开始12-7 二端口网络的特性阻抗二端口网络的特性阻抗1 1 二端口网络的阻抗变换性质二端口网络的阻抗变换性质N+-+-12212U1U1I2I1 iZ2LZ111L212i1121L222UA ZAZIA ZA11L1Z1L1 1UZ I 22i2Z如果在如果在端口接一负载阻抗端口接一负载阻抗，则有，则有，带入二端口网络的传输参数方程同样可得到带入二端口网络的传输参数方程同样可得到端口的输入阻抗端口的输入阻抗为：为：22L112i221L111A ZAZA ZA2 2 二端口网络的特性阻抗二端口网络的特性阻抗i1L2ZZi2L1ZZL2c2

2、ZZi1Zc2Z11c212c221c222A ZAZA ZA 通常，通常，相等关系。若令负载阻抗相等关系。若令负载阻抗时，输入阻抗时，输入阻抗也等于也等于，则有：，则有：。但在某种情况下，。但在某种情况下， 会存在会存在可以解得：可以解得：2112211221221c221()42AAAAA AZA11因为该阻抗是由二端口网络的参数决定的，所以称其为因为该阻抗是由二端口网络的参数决定的，所以称其为端口的特性阻抗。端口的特性阻抗。22同理可得同理可得端口的特性阻抗为：端口的特性阻抗为：2 2 二端口网络的特性阻抗二端口网络的特性阻抗2112211221221c121()()42AAAAA AZ

3、A1122AA，所以有：，所以有： 对于对称二端口，因为对于对称二端口，因为 12c1c2c21AZZZA称其为二端口网络的特性阻抗。称其为二端口网络的特性阻抗。3 3 二端口网络的影像阻抗二端口网络的影像阻抗二端口网络还存在另外一个与网络参数有关的量，二端口网络还存在另外一个与网络参数有关的量，就是就是影像阻抗影像阻抗。其定义如下：。其定义如下：22im2Z11im1Z11im1Z22im2Z如果在二端口网络的如果在二端口网络的端口接负载阻抗端口接负载阻抗时，其时，其端口的输入阻抗为端口的输入阻抗为，而如果在，而如果在端口接负载端口接负载阻抗阻抗时，其时，其端口的输入阻抗为端口的输入阻抗为两

4、个特定的阻抗为二端口网络的影像阻抗。两个特定的阻抗为二端口网络的影像阻抗。 ，则称这样，则称这样根据这一定义，有如下关系：根据这一定义，有如下关系：11im212im121im222A ZAZA ZA22im112im221im111A ZAZA ZA3 3 二端口网络的影像阻抗二端口网络的影像阻抗以上二式联立可解得：以上二式联立可解得：1112im12122A AZA A2212im22111A AZA A对于对称二端口同样有：对于对称二端口同样有：12im1im2im21AZZZA12-8 12-8 二端口网络的互连二端口网络的互连内容提要内容提要二端口网络的串联二端口网络的串联X二端口网

5、络的并联二端口网络的并联二端口网络的级联二端口网络的级联1.1.二端口网络的串联二端口网络的串联特征：特征：总端口电压为各端口电总端口电压为各端口电压之和；总端口电流与各端口压之和；总端口电流与各端口电流彼此相等。电流彼此相等。各简单二端口的输入、输出各简单二端口的输入、输出端口分别串联的连接方式称端口分别串联的连接方式称为为串联。串联。a1b112a2b2UUUUUUU a1b1aba2b2 UUUUUU 1a1a22IIIIIXb1abb2IIII aabbabUZ IZ IZZIa11b11a12b12aba21b21a22b22ZZZZZZZZZZZ 结论：结论：由若干个简单二端口串联

6、组成的复杂二端口，由若干个简单二端口串联组成的复杂二端口，其其Z参数等于串联的各简单二端口的参数等于串联的各简单二端口的Z参数之和。参数之和。1a11a12b11b12a21a22b21b222 IZZZZZZZZI 1a11b11a12b12a21b21a22b222IZZZZZZZZI ZI 返回返回X1.1.二端口网络的串联二端口网络的串联2.2.二端口二端口网络的并联网络的并联各简单二端口的输入、输出各简单二端口的输入、输出端口分别并联的连接方式称端口分别并联的连接方式称为为并联。并联。特征：特征：总端口电压与各端口总端口电压与各端口电压彼此相等；总端口电流电压彼此相等；总端口电流等于

7、各端口电流之和。等于各端口电流之和。1a1a22UUUUU a1b112a2b2IIIIIII a1b1aba2b2 IIIIII b1abb2 UUUU Xa11b11a12b12aba21b21a22b22YYYYYYYYYYY经过运算整理可得：经过运算整理可得：结论：结论：由若干个简单二端口并联组成的复杂二端口，由若干个简单二端口并联组成的复杂二端口，其其Y参数等于并联的各简单二端口的参数等于并联的各简单二端口的Y参数之和。参数之和。2.2.二端口二端口网络的并联网络的并联返回返回X3.3.二端口二端口网络的级联网络的级联a2b1a2b1UUII 一个二端口的输出一个二端口的输出端口与另

8、一个二端端口与另一个二端口的输入端口相连口的输入端口相连接的方式称为接的方式称为级联。级联。特征：特征：前一个二端口的输出端口电压与后一个二端前一个二端口的输出端口电压与后一个二端口的输入端口电压相等，前一个二端口的输出端口口的输入端口电压相等，前一个二端口的输出端口电流与后一个二端口的输入端口电流大小相等，方电流与后一个二端口的输入端口电流大小相等，方向相反向相反 。b22b11b12bb21b22b22 UUAAAAAII Xa1a2a21a11a12aa21a221a1a2a2UUUUAAAAAIIIIb22a11a12b11b12aba21a22b21b22b22UUAAAAA AAA

9、AAIIa11a12b11b12aba21a22b21b22AAAAAA AAAAA 22UAI X3.3.二端口网络的级联二端口网络的级联结论：结论：由若干个简单二端口级联组成的复杂二端口，由若干个简单二端口级联组成的复杂二端口，其传输矩阵等于级联的各简单二端口的传输矩阵之其传输矩阵等于级联的各简单二端口的传输矩阵之积。积。X3.3.二端口网络的级联二端口网络的级联例题例题1简化等效电路模型，试求其简化等效电路模型，试求其Z Z参数。参数。（a）将电路分解为如图（将电路分解为如图（b b）所示的两个二端口网络）所示的两个二端口网络的串联，分别求各自的的串联，分别求各自的Z Z参数。参数。图（

10、图（a a）所示为一晶体三极管电路的低频小信号）所示为一晶体三极管电路的低频小信号X解：解：（b）aN 对网络对网络 ：a2a1a111a10IUZRI a2a2a213a10IUZRI a1a1a12a200,IUZI a1a2a223a20IUZRI 为对称网络，所以：为对称网络，所以：bN网络网络b2b1b112b22b10,IUZRZI b2b2b212b12b10IUZRZI X解（续）解（续）总网络的总网络的Z Z参数矩阵：参数矩阵：a11b11a12b12122a21b21a22b222323ZZZZRRRZZZZZRRRR X解（续）解（续）例题例题2 如图所示电路是一种称为双

11、如图所示电路是一种称为双T的网络，试求：的网络，试求： 1101RC 110cosuUt 22（1 1）Y参数。参数。（2 2）如果在）如果在端口施加一频率为端口施加一频率为的正弦电压的正弦电压，求，求端口的开路电压。端口的开路电压。X解：解：（1 1）分析：此电路可）分析：此电路可看成由两个看成由两个T型二端口型二端口网络并联构成，且均网络并联构成，且均为对称二端口。一个为对称二端口。一个是是RCR二端口网络，二端口网络，另一个是另一个是CRC二端口二端口网络，分别求各自的网络，分别求各自的Y参数。参数。对对RCR网络：网络：a2a1a11a22a10111j2/ /(j2)2 (1j)UI

12、RCYCYURRRRC a2a12a2a21a12a1a101()12j22 (1 j)URUIR RR CYYUURRC X解（续）解（续）b2b1b11b22b102j(2j)j/ /(j)2(1j)UICRCYCCYURRC b22b12b2b21b12b1b10j( j)(j)2j2(1j)UCCUICRRR CYYUURC 双双T网络的网络的Y参数为：参数为：211a11b11221 j2j(2 j)1 ()j42 (1 j)2(1 j)2 (1 j)RCCRCRCRCYYYYRRCRCRRC 2212a12b12211(j)1 (j)2 (1 j)2(1 j)2 (1 j)C RR

13、CYYYYRRCRCRRC X解（续）解（续）对对CRC网络：网络：12210YYb120YY 20U （2 2）根据）根据Y参数画出该双参数画出该双T网络的网络的型等效电路型等效电路01RC 在在 频率下：频率下：1122所以此时所以此时 端口和端口和 端口间开路端口间开路X解（续）解（续）例题例题3X解：解： 如图所示电路中网络如图所示电路中网络 的传输矩阵为的传输矩阵为 试求在其输出端口并联电阻试求在其输出端口并联电阻R后所得网络的传输矩阵。后所得网络的传输矩阵。a11a12a21a22AAAAaN分析：分析：电路可分解为两个二电路可分解为两个二端口网络端口网络 和电阻和电阻R构构成的二端口网络的级联。成的二端口网络的级联。 aNb2b1b11b201,IUAU b2b1b21b201IIAUR b2b1b12b200,UUAI b2b1b22b201UIAI a12a11a12a11a12aba21a22a22a21a221011AAAAARAA AAAARAAR 返回返回