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113.1双口网络概述13.2双口网络的Z参数与Y参数13.3双口网络的H参数和T参数13.4双口网络的参数转换及连接13.5实际应用13.6小结第13章双口网络213.1双口网络概述1.二端网络(单口网络)特点:存在两个端钮,且输入输出电流相等,即。可以用Z阻抗或Y导纳能够表征单口网络,从而确定端口的电压、电流关系。第13章双口网络,/uiRiuR'ii'ii'ii,UZIIYU32.双口网络(two-portnetwork)13.1双口网络概述端口条件11II22II只有满足端口条件的四端网络才能称为双口网络;否则称为四端网络。通常左边一对端钮1-1’与输入信号联结,称为输入端口,简称入口(inputport)。电压、电流下标用1表示;右边一对端钮2-2’与负载相联,称为输出端口,称为出口(outputport)。电压、电流用下标2表示。43.双口网络的特性表示13.1双口网络概述对于这六个参数矩阵,Z和Y是一对互逆矩阵,H和H'是一对互逆矩阵;T和T'也是一对互逆矩阵,在后面将详细讨论它们之间互逆关系及不同参数之间的相互转换。ZYHH'TT'513.2双口网络的Z参数与Y参数第13章双口网络1.双口网络的Z参数(1)双口网络的Z参数矩阵11122211222112ZZUZIZIUII11112112222122UZZIIUIIZZZ或UIZ矩阵形式网络方程(13.2)(13.1)61.双口网络的Z参数13.2双口网络的Z参数与Y参数11122122ZZZZZ称为双口网络的Z参数矩阵或开路阻抗矩阵(open-circuitimpendancematrix)。由式(13.1)可得:211110IUZI222110IUZI111220IUZI122220IUZI(13.3)(13.4)71.双口网络的Z参数13.2双口网络的Z参数与Y参数11Z是出口开路时入口的输入阻抗或称策动点阻抗21Z是出口开路时出口对入口的转移阻抗81.双口网络的Z参数13.2双口网络的Z参数与Y参数(2)双口网络的Z参数计算Z参数矩阵的求法一般有以下方法:(1)按照Z参数的意义求解;(2)从端口的伏安特性求解;例13.1:求如图13.6(a)所示双口网络的开路阻抗。•21111310IUZRRI2221310IUZRI[解]当2-2'端口开路时,其电路如图13.6(b)所示,得当1-1'端口开路时,其电路如图13.6(c)所示,得91.双口网络的Z参数13.2双口网络的Z参数与Y参数•12222320IUZRRI1112320IUZRI101.双口网络的Z参数13.2双口网络的Z参数与Y参数1221ZZ通过例13.1可以得出,对于满足的双口网络称为互易双口网络。通过互易定理可以证明对于所有不含受控源的线性双口网络总成立。对于这种网络只要求解出1221ZZ1221ZZ1221ZZZ来,那么也就确定了,即互易双口网络的参数只有3个。111.双口网络的Z参数13.2双口网络的Z参数与Y参数[例13.2]求如图13.7(a)所示双口网络的Z参数。121.双口网络的Z参数13.2双口网络的Z参数与Y参数11(j)UIRL211UIRI211110jIUZRLI222110IUZRI22UIR12UIR122220IUZRI111220IUZRI1221ZZ[解]当2-2'端口开路时,其电路如图13.7(b)所示,得所以当1-1'端口开路时,其电路如图13.7(c)所示,得所以此时,该网络不是互易双口网络,因为内部含有受控源,为普通双口网络。131.双口网络的Z参数13.2双口网络的Z参数与Y参数1221ZZ12Z21Z1122ZZ11Z12Z通过上面的例题可以看出对于含有受控源的双口网络其而对于不含受控源的线性双口网络由于,其独立变量只有3个。若互易双口网络的,则此双口网络称为互易对称双口网络,如图13.6中,当电阻R1和R2相等时,此网络为互易对称双口网络。其特点是由于入口和出口的对外电气特性相同,即两个端口互换后其外部电气特性不变。即对称双口网络独立变量只有2个——(或Z22)和(或Z21)。=(或Z22)和(或Z21)。1221ZZ1122ZZ1221ZZ142.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数(1)双口网络的Y参数及其计算或矩阵形式网络方程(13.6)(13.5)11111222211222IYUYUIYUYU11112112222122IYYUUIUUYYYIYU152.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数称为双口网络的Z参数矩阵或开路阻抗矩阵(open-circuitimpendancematrix)。由式(13.5)可得:(13.7)11122122YYYYY211110UIYU222110UIYU和111220UIYU122220UIYU和(13.8)162.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数式(13.7)是假设2-2’端口短路,只在1-1’端口加一电压源得到,如左图所示。是出口短路时入口的策动点导纳(drivingpointadmittance)或称为短路输入导纳(short-circuitinputadmittance),是出口短路时出口对入口的短路转移导纳(trarsferadmittance)。式(13.8)是假设1-1’短路,只在2-2’端口加一电压源得到,如右图所示。是入口短路时出口的策动点导纳或称为短路输出导纳(short-circuitoutputadmittance),是入口短路时入口对出口的短路转移导纳。172.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数[例13.3]求图13.11(a)中所示双口网络的Y参数。182.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数[解]当2-2'端口短路时,其电路如图13.11(b)所示,得当1-1'端口短路时,其电路如图13.11(c)所示,得2111112011UIYURR22211201UIYUR12222201jUIYCUR11122201UIYUR192.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数通过例13.3可以看出。通过互易定理可以证明对于所有不含受控源的线性双口网络总成立。同样存在受控源时双口网络将出现。对于互易对称双口网络也可以得出。1221YY1221YY1221YY1122YY(2)双口网络的Y参数与Z参数的关系通过比较式(13.2)和式(13.6),可知Z参数矩阵和Y参数矩阵之间是互逆矩阵11或ZYYZ202.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数[例13.4]求图13.12(a)所示双口网络的短路导纳。212.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数解]当2-2'端口短路时,其电路如图13.12(b)所示,由于可得当1-1'端口短路时,其电路如图13.12(c)所示,可得2311123RRUIRRR13223IRIRR22311111213230URRIYURRRRRR2322111213230URIYURRRRRR11322221213230URRIYURRRRRR1311221213230URIYURRRRRR222.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数比较例13.1和例13.4可知,Y参数和Z参数之间存在着一种固定的关系,即1122YZ2211YZ21122112YYZZ121323RRRRRR由式(13.1)11111222211222UZIZIUZIZI2212112112212211122122111212211122122111221221ZZIUUZZZZZZZZZZIUUZZZZZZZZ232.双口网络的Y参数13.2双口网络的Z参数与Y参数与式(13.4)比较得221111221221ZYZZZZ121211221221ZYZZZZ112211221221ZYZZZZ212111221221ZYZZZZ11122212212221111ZYYZZYYZZ11122212212221111YZZYYZZYY221111221221YZYYYY121211221221YZYYYY112211221221YZYYYY212111221221YZYYYY同理11221221ZZZZZ其中11221221YYYYY2413.3双口网络的H参数与T参数第13章双口网络1.双口网络的H参数(1)双口网络的H参数矩阵矩阵形式网络方程(13.10)(13.9)11111222211222UHIHUIHIHU11112112122222UHHIIHHIUUH251.双口网络的H参数13.2双口网络的Z参数与Y参数返回下一页上一页下一节上一节称为双口网络的H参数矩阵或混合参数矩阵(hybridparametermatrix)。由式(13.9)可得:(13.11)和和(13.12)11122122HHHHH211110UUHI222110UIHI111220IUHU122220IIHU(13.11)261.双口网络的H参数13.2双口网络的Z参数与Y参数式(13.11)是假设2-2’端口短路,只在1-1’端口加一电流源得到,如左图。所以是出口短路时的输入阻抗(short-circlitinputimpedance),是出口短路时的转移电流比(transfercurrentratio),无量纲。式(13.12)是假设1-1’端口开路,只在2-2’端口加一电压源得到,如右图。所以为入口开路时的输出导纳(open-circuitoutputadmittance),为入口开路时反向转移电压比(reversetransfervoltageratio),无量纲。可见,H参数具有电阻量纲或电导量纲或无量纲,故称为混合参数。2713.3双口网络的H参数与T参数1.双口网络的H参数若将式(13.9)变为如下形式11111222211222IHUHIUHUHI11122122HHHHH、、和称为参数。其矩阵形式为(13.13)11112112212222IHHUUUHHIIH11122122HHHHH221112112111001212222200IIUUIUHHUUIUHHII和和2813.3双口网络的H参数与T参数比较式(13.10)和式(13.14),可知H和H'是互逆矩阵11或HHHH1.双口网络的H参数关于H参数和H‘参数矩阵的转换关系,可以通过以下方法来推导。由式(13.9)可得1122111UHUIH2211222IHIUH联立两式得22121121122122111221221HHIUIHHHHHHHH21112121122122111221221HHUUIHHHHHHHH2913.3双口网络的H参数与T参数13.3双口网络的H参数与T参数1.双口网络的H参数与式(13.13)比较可得参数的H参数表
本文标题:双口网络的Y参数与Z参数的关系
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