端口电源有内阻端口接负载课件.ppt

1、3 端口端口1电源有内阻，端口电源有内阻，端口2接负载接负载US(S)NU1(S)U2(S)I1(S)I2(S)R+-R1已知已知Z参数求参数求)()()(2SUSUSHS)()()(2SUSUSHS )()()()()()()()()()(22212122121111SISZSISZSUSISZSISZSU)()()(111SIRSUSUS RSISU)()(22 )()()()()(21122211121SZSZSZRSZRRSZ 二端口的转移函数不仅和二端口参数有关而且和端接阻抗有关二端口的转移函数不仅和二端口参数有关而且和端接阻抗有关16-16-5 二端口网络的联接二端口网络的联接一、

2、一、级联（链联）级联（链联）设设 22211211TTTTTT+T +1I 1U 2U 2I+1U T +1I 2I 2U +1I1U+2U2I 22211211TTTTT 222221121111IUTTTTIU 222221121111IUTTTTIUT+T +1I 1U 2U 2I+1U T +1I 2I 2U +1I1U+2U2I得得 222221121111IUTTTTIU 222221121122211211IUTTTTTTTTTT +2U 2I T +1I1U+2U2I2I 22IU得得结论：结论：级联后所得复合二端口级联后所得复合二端口T 参数矩阵等于级联的二参数矩阵等于级联的

3、二端口端口T 参数矩阵相乘。上述结论可推广到参数矩阵相乘。上述结论可推广到n个二端个二端口级联的关系。口级联的关系。22222112112221121111IUTTTTTTTTIUTTT T1T2.TnT=T1T2 .Tn例例 10 411T 1S 25.0012T 10 613T 4 6 4 4 T1 2.5S 0.25 1621061125.001 1041 321TTTT 4 6 T3T2 22222112122111ITUTIITUTU二、并联：二、并联：输入端口并联，输出端口并联输入端口并联，输出端口并联 212221121121UUYYYYII 212221121121UUYYYY

4、II+1I1U+2U2IY +1I 1U 2U 2I Y +2U 1U 2I 1I Y正规联接时：正规联接时：212121IIIIII+1I1U+2U2IY +1I 1U 2U 2I Y +2U 1U 2I 1I Y 21222112112122211211UUYYYYUUYYYY 21212211121121 UUYUUYYYYIIYYY 即：即：结论：结论：正规联接时，二端口并联所得复合二端口的正规联接时，二端口并联所得复合二端口的Y参数矩参数矩阵等于两个二端口阵等于两个二端口Y 参数矩阵相加。参数矩阵相加。注意：注意：（1）两个二端口并联时，其端口条件可）两个二端口并联时，其端口条件可能

5、被破坏此时上述关系式就不成立。能被破坏此时上述关系式就不成立。(2)具有公共端的二端口，将公共端并在一起将不会破具有公共端的二端口，将公共端并在一起将不会破坏端口条件坏端口条件。YY注意：注意：(1)两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏此时上两个二端口并联时，其端口条件可能被破坏此时上述关系式就不成立。述关系式就不成立。并联后端口条件破坏。并联后端口条件破坏。1A2A1A1A4A1A2A 2A0A0A10 5 2.5 2.5 2.5 4A1A1A4A10V5V+2A(2)具有公共端的二端口具有公共端的二端口(三端网络形成的二端口三端网络形成的二端口)，将，将公共端并在一起将不会破坏端口条件。

6、公共端并在一起将不会破坏端口条件。Y+1 I1 U+2 I2 U+2IY 1I 2I 1I 2U 1U 1U 2U例例.R4R1R2R3R1R2R3R4例例Rf IaR1R2aI Rf 211101RRRy ffffRRRRy1111R2R1aI aI fffffffRRRRRRRRRRRRRyyY2211111 21111)11(URURRIff221112)11(1 URRURRUIff 211101RRRy ffffRRRRy1111Rf IaR1R2aI 三、串联：联接方式如图，采用三、串联：联接方式如图，采用Z 参数方便。参数方便。Z+1 I2 I2 U1 U+1 I1 U+2 I2

7、 UZ+1 I 2 I 2 U 1 U 21222112112121 IIZZZZIIZUU 21222112112121 IIZZZZIIZUU 212121IIIIII 212121UUUUUUZ+1 I2 I2 U1 U+1 I1 U+2 I2 UZ+1 I 2 I 2 U 1 U 2121212121 IIZIIZUUUUUU 2121 IIZIIZZ则则ZZZ 即即 222112112221121122211211ZZZZZZZZZZZZ结论：结论：串联后复合二端口串联后复合二端口Z 参数矩阵等于原二端口参数矩阵等于原二端口Z 参数参数矩阵相加。可推广到矩阵相加。可推广到n端口串联端

8、口串联。注意：注意：（1）串联后端口条件可能被破坏。）串联后端口条件可能被破坏。2 2 端口条件破坏端口条件破坏ZZZ 3 1 1 1 1 2 2 2 2A2A 1A1A3A1.5A1.5A1.5A1.5A1A2AZ”端口条件破坏端口条件破坏，不正规联接，不正规联接!2 3 2 1 1 1 2 1 2 2 5225Z 6336Z2 6 2 2 2 106610ZZZ （2）具有公共端的二端口，将公共端串联时将不会）具有公共端的二端口，将公共端串联时将不会破坏端口条件。破坏端口条件。端口条件不会破坏端口条件不会破坏1I2I3IZZ213 III则则ZZZ 即即 22211211222112112

9、2211211ZZZZZZZZZZZZ结论结论正规联接时正规联接时,串联后复合二端口串联后复合二端口Z 参数矩阵等于原二端口参数矩阵等于原二端口Z 参数矩阵相加。可推广到参数矩阵相加。可推广到 n端口串联。端口串联。2121II)ZZ(UU例例.3 I11 2+2I13 I11 2+2I1小结小结:(1)级联时端口条件总满足，用级联时端口条件总满足，用T参数方便。参数方便。(2)串联和并联联接时端口条件可能被破坏。串联和并联联接时端口条件可能被破坏。(3)正规联接时，串联用正规联接时，串联用Z参数、并联用参数、并联用Y 参数方参数方 便。便。(4)还有其它联接方式：串还有其它联接方式：串-并联

10、联接、并并联联接、并-串联联接。串联联接。一、回转器一、回转器1.回转器：回转器也是二端口回转器：回转器也是二端口.1221riuriu或或 1221guiguir 称为回转电阻称为回转电阻 g 称为回转电导称为回转电导i1u1+u2+i2电路符号电路符号特性：特性：16-6 回转器和负阻抗变换器回转器和负阻抗变换器其矩阵形式为：其矩阵形式为：212100iirruu或或 212100uuggii注意注意u,i的方向的方向!0000ggYrrZ令令有有1 YZ2.回转器可以把一个端口的电流回转器可以把一个端口的电流(或电压或电压)回转成另一个端口回转成另一个端口的电压的电压(或电流或电流)。因

11、此利用回转器可以把电容回转成电感。因此利用回转器可以把电容回转成电感。i1u1+u2+i2C21riu 1221riuriu dtduCi22 dtdurC2 dtdiCr12 dtdiL1 从端口从端口1看，看，u1,i1关系为一等效电感关系，关系为一等效电感关系，L=r2C.若若 r=50k,C=1 F则则 等效电感等效电感 L=2500H！3.回转器不消耗功率回转器不消耗功率(能量能量)，也不储能。是线性无源元件。，也不储能。是线性无源元件。021122211 iriiriiuiu4.回转器是非互易元件。回转器是非互易元件。0000ggYrrZ5 回转器例子回转器例子u2RuuRuuic

12、 1211RuuRuuiF 2212 ARRRRR F Caibi+RR+1u2u+1i2iu11112uuRuuRucc 122222uuuRuuRuuFFc 12uuc 1222uuuF Ru 1 回转器方程回转器方程RuuRuuic 1211RuuRuuiF 2212 Ru 2 u2 ARRRRR F Caibi+RR+1u2u+1i2iu1二、负阻抗变换器二、负阻抗变换器1.电压反向型电压反向型负阻抗变换器和负阻抗变换器和电流反向型电流反向型负阻抗变换器负阻抗变换器电压反向型电压反向型 22112121100iukiuiikuuT 参数矩阵参数矩阵UNICi1+u1 i2+u2 电流反

13、向型电流反向型 22112121001iukiukiiuuT 参数矩阵参数矩阵INICi1+u1 i2+u2 2.阻抗变换关系阻抗变换关系(以以INIC为例为例)INIC变换器变换器ZLINIC+1U2U1I2I21 UU21 IkI22 IZUL(3)代入代入(1)得得(4)除以除以(2)得得即输入端阻抗即输入端阻抗21 UU21 IkI22 IZUL(1)(2)(3)4(21 IZULLLZkIkIZIU12211 当当 k=1 时，时，实现了负阻抗的变换实现了负阻抗的变换！ZLINIC+1U2U1I2IZi 与与 ZL 差一负号。差一负号。LiZZ 电路举例：电路举例：2c221c11c

14、a121RUUIRUURUUIUU21212211IRRIIRIR R2abcR1+1U1I+2U2I 212121IRRIUUR2abcR1+1U1I+2U2I12RRk 电流反向型电流反向型负阻抗变换器负阻抗变换器当输出端口接阻抗当输出端口接阻抗 Z 时时22IZU 代入后代入后 得得R2abcR1+1U1I2I若若 Z=R，则则即即 Zi 为一负电阻。为一负电阻。+2UZ小结：小结：2Y、Z、T、H参数和参数方程参数和参数方程 1.二端口网络二端口网络3二端口网络的转移函数二端口网络的转移函数4.二端口网络的等效电路二端口网络的等效电路5二端口网络的联接二端口网络的联接6.回转器与负阻抗变换器回转器与负阻抗变换器