1、電 路 分 析 基 礎 Powerpoint 制作：鄒國良課程主講：鄒國良電話：56333594(O)或：56770948(H) Email： 電路分析基礎第15章第一節第三部分 正弦穩態分析11、阻抗與導納12、正弦穩態功率與能量 三相電路13、電路的頻率響應14、耦合電感與理想變壓器15、雙口網絡 電路分析基礎課程內容介紹電路分析基礎第三部分：第15章 目錄第15章 雙 口 網 絡1 雙口網絡的流控型和 壓控型伏安關系2 雙口網絡的混合型伏安關系3 雙口網絡的傳輸型伏安關系4 互易雙口和互易定理5 各組參數之間的關系6 具有端接的雙口網絡7 雙口網絡的互聯*電路分析基礎第三部分：第15章主

2、要內容 網絡進一步分解：第四章中我們介紹了將一個復雜網絡分解為若干個單口網絡，典型的是兩個單口網絡。在本章中，我們進一步將網絡分解為兩個單口網絡和一個雙口網絡級聯的形式。本章主要內容： 雙口網絡：可以有兩對端口分別與外電路或其他網絡相聯的網絡。上一章介紹的變壓器或耦合電感可以看成雙口網絡。 雙口網絡的VAR：變壓器是四端元件，也是特殊的雙口網絡。雙口網絡的VAR與變壓器的VAR類似。但雙口網絡的VAR的形式有多種，從標題就可以看出。 雙口網絡的互易和對稱: 當雙口網絡的兩個端口之間的互參數（互阻抗、互導納）相等時，稱為互易。若兩個端口上的自參數（自阻抗、自導納）相等，則進一步稱為對稱。 雙口網

3、絡的應用: 可用于放大、濾波、變換、互聯等。電路分析基礎第三部分：第15章主要內容雙口網絡的定義：NN1N2i2+u2圖15-1 大網絡N劃分為兩個單口網絡和一個雙口網絡Ni1+u1 對絕大部分應用來說，N1 和 N2 分別為輸入源網絡和輸出負載網絡，而 N 一般為放大電路、濾波電路、變換電路等等。電路分析基礎第三部分：第15章主要內容放大電路的通用等效：一般 N1 和 N2 為線性電路，而 N 為往往為非線性電路，但工程上為便于分析，經常將非線性電路等效為線性模型。N1N2i2+u2Ni1+us+u1RL輸入端輸出端電路分析基礎第三部分：15-1 1/1715-1 雙口網絡的流控型和壓控型伏

4、安關系單口網絡的VAR：在4-2、4-6、4-7等章節中，我們討論了單口網絡的VAR的計算與等效（置換定理、戴維南、諾頓）。這些方法對雙口網絡的VAR的分析和計算仍然有用。i2+u2雙口網絡i1+u1i1i22211圖15-3 雙口網絡及變其量雙口網絡的完整定義：由四個端口、四個變量構成的電路網絡。由端鈕11 構成的端口稱為端口 1，端鈕22 構成的稱為端口 2。注意：關聯參考方向電路分析基礎第三部分：15-1 2/17雙口網絡的舉例電路分析基礎第三部分：15-1 3/17四端網絡的定義：由四個端口、六個變量構成的電路網絡。由端鈕11 構成的端口稱為端口 1，端鈕22 構成的稱為端口 2。i2

5、+u2四端網絡i1+u1i1i22211圖15-4 四端網絡及變其量Ri1雙口網絡i2電路分析基礎第三部分：15-1 4/17明確的意義：（1）雙口網絡的 VAR 只與自身的元件參數和結構有關，與外接電路無關。（2）若含有受控源，則受控源的控制支路也在雙口網絡內或者在端口上（端口電流或端口電壓）。（3）由于雙口網絡可以有外電路供電，因此，網絡內可以沒有獨立源，大部分情況下，我們就是對此類網絡感興趣。明確的雙口網絡：除了兩對端口以外，沒有其他任何途徑和方式再與外部電路發生聯系的雙口網絡。（參考4-2 中關于明確的單口網絡的定義）電路分析基礎第三部分：15-1 5/17NU1I1I21圖15-5

6、求雙口網絡 N 的流控型 VAR1U222+由疊加定理可得：U1I1= (電流源 單獨作用時響應) + (電流源 單獨作用時響應) + (網絡內獨立源單獨作用時響應)=U”2I2=+Uoc2U2=I1I2z22+z21U”2I1U”1I2=+Uoc1U1z12+z11U”1U2電路分析基礎第三部分：15-1 6/17z22 =U2I1= 0I2Uoc2= 0，z11 =U1I2= 0I1Uoc1= 0，自阻抗：在忽略其他獨立源作用時，端口上自身電壓與電流源電流比呈現出的阻抗。Uoc2=U2I2= 0I1= 0，Uoc1=U1I2= 0I1= 0，開路電壓：在忽略外加電流源作用時，端口上由網絡自

7、身獨立源在端口上呈現的電壓。z12 =U1I1= 0I2Uoc1= 0，z21 =I1U2I2= 0Uoc2= 0，互阻抗：在忽略其他獨立源作用時，端口上自身電壓與其他端口電流源電流比呈現出的阻抗。電路分析基礎第三部分：15-1 7/17雙口網絡流控型 VAR 的描述：雙口網絡流控型 VARU1I1I2=+Uoc2z22+z21I1I2=+Uoc1z12+z11U2方程形式 兩個方程+=矩陣形式U1U2I2I1z22z21z12z11Uoc2Uoc1UI+=UocZI2U2，四個變量U1，I1，z22z21Uoc1z12z11六個參數，Uoc2開路阻抗矩陣：Z，也稱為雙口網絡的 z 參數。電路

8、分析基礎第三部分：15-1 8/17無源雙口網絡流控型 VARU1I1I2=+z22z21I1I2=+z12z11U2方程形式=矩陣形式U1U2I2I1z22z21z12z11UI=ZU1I1I2圖15-7 流控型雙口網絡 N 的等效電路U2+I1I2z22z11+z12z21Uoc1Uoc2電路分析基礎第三部分：15-1 9/17NU1I1I21求雙口網絡 N 的壓控型 VAR1U222+由對偶性原理可很容易獲得：I1= (電壓源 單獨作用時響應) + (電壓源 單獨作用時響應) + (網絡內獨立源單獨作用時響應)=U1U2U1I”2U2=+Isc2I2y22+y21I”2I2=U1I”1U

9、2=+Isc1I1y12+y11I”1電路分析基礎第三部分：15-1 10/17y22 =U2U1= 0I2Isc2= 0，y11 =I1U2= 0U1Isc1= 0，自導納：在忽略其他獨立源作用時，端口上自身電流與電壓源電壓比呈現出的導納。Isc2=I2U2= 0U1= 0，Isc1=I1U2= 0U1= 0，短路電流：在忽略外加電壓源作用時，端口上由網絡自身獨立源在端口上呈現的電流。y12 =I1U1= 0U2Isc1= 0，y21 =U1I2U2= 0Isc2= 0，互導納：在忽略其他獨立源作用時，端口上自身電流與其他端口電壓源電壓比呈現出的導納。電路分析基礎第三部分：15-1 11/1

10、7雙口網絡壓控型 VAR 的描述：雙口網絡壓控型 VARI1U1U2=+Isc2y22+y21U1U2=+Isc1y12+y11I2方程形式 兩個方程+=矩陣形式U1U2I2I1y22y21y12y11Isc2Isc1IU+=IscYI2U2，四個變量U1，I1，y22y21Isc1y12y11六個參數，Isc2短路導納矩陣：Y，也稱為雙口網絡的 y 參數。電路分析基礎第三部分：15-1 12/17無源雙口網絡壓控型 VARI1U1U2=+y22y21U1U2=+y12y11I2方程形式矩陣形式=U1U2I2I1y22y21y12y11IU=YU1U1U2圖15-8 壓控型雙口網絡 N 的等效

11、電路U2+I1I2+y12y21Isc1Isc2y11y22電路分析基礎第三部分：15-1 13/17例15-1 試求圖15-9所示雙口網絡的 z 參數和 y 參數。U2+I2U1I1+51520解：本題為無源純電阻雙口網絡，因此其 z、y 參數都是實數。根據 z 參數定義，可得z22 =U2I1I2= 0z11 = 9.375U1I2I1= 015+(5+20)15(5+20)= 7.515=z12 =U1I1I2= 0z21 =I1U2I2= 0= 1020+(5+15)20(5+15)=20+5+1520= 7.520=20+5+1515電路分析基礎第三部分：15-1 14/17y22

12、=U2U1I2= 0y11 =I1U2U1= 0y12 =I1U1U2= 0y21 =U1I2U2= 0= 0.2667S15=51= 0.2S=51+511= 0.25S20+511= 0.2S總結：（1）對 型或 型雙口網絡，采用 y 參數計算更簡單；對 T 型或 Y 型雙口，采用 z 參數計算更簡單。（2）注意電壓電流關聯參考方向的關系以確定正負號。根據 y 參數定義，可得電路分析基礎第三部分：15-1 15/17例15-2 試求圖15-10所示雙口網絡的 z 參數和 y 參數。解：z 參數的求法與上例類似，詳細內容請大家看書，但要注意受控源的作用。電路過于復雜時要采用節點法或回路法列方

13、程求解。下面計算 y 參數。列回路方程得U2+I2U1I1+303010U210+U2I2=I1U130=I1U2()+U230I1()+U2U2I2=I1U130=I1+1+U2整理得140120=U130+1U2140403030+130U130=+130+1U214040()電路分析基礎第三部分：15-1 16/17y22 =U2U1I2= 0y11 =I1U2U1= 0y12 =I1U1U2= 0y21 =U1I2U2= 0=根據 y 參數定義得1403014014030+1120SSSS總結：（1）對于復雜雙口網絡，可利用回路分析法或節點分析法列方程（2）若計算 z 參數，則將它們整理成 (或 )等于 和 線性 組合的形式（3）若計算 y 參數，則將它們整理成 (或 )等于 和 線性 組合的形式（4）也可以直接根據 y 參數和 z 參數的定