第十六章 二端口网络

第十六章(二端口网络)习题答案一、选择题答案：A答案：B答案：B答案：C答案：D答案：A答案：B答案： C答案： B答案：B 二、填空题1．图16—3（a ）所示二端口电路的Y 参数矩阵为Y =YY Y Y -⎡⎤⎢⎥-⎣⎦，图16—3（b ）所示二端口的Z 参数矩阵为Z =ZZ Z Z ⎡⎤⎢⎥⎣⎦。

2．图16—4所示二端口网络的Y 参数矩阵是Y =11367263⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦。

解：将图16-4中三个Ω2星形连接的电阻等效为三个Ω6三角形连接的电阻，则电路如图16-4（a ）所示。

由图16-4（a ）得：212111613166U U U U U I -=-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-++-=-+++=21211221226131434616641U U U U U U U I U I =213267U U +于是 Y =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-32676131 3．图16—5所示回转器的T 参数矩阵为 100g g ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦。

解：由回转器两个端口电压、电流的关系，得211i gu -=， 121i g u = 即 211i g u -=， 21gu i =由此可见 T =⎥⎦⎤⎢⎣⎡010g g 4．图16—6所示的二端口网络中，设子二端口网络1N 的传输参数矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡D C B A ，则复合二端口网络的传输参数矩阵为A BAY C BY D ⎡⎤⎢⎥++⎣⎦。

解：图16—6所示的二端口网络可看成由1N 和虚线框中的二端口级连而成。

虚线框中的二端口的传输参数矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡101Y 。

设图16-6所示二端口网络的传输参数矩阵为T ，则T = ⎥⎦⎤⎢⎣⎡101Y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅D C B A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡++D BY C AY BA5．图16—7所示二端口网络的Y参数矩阵为 22212122212121n nR n R R n R n R n R R n R ⎡⎤-⎢⎥++⎢⎥⎢⎥-⎢⎥++⎣⎦。

第十六章 二端口网络16.1 基本概念16.1.1 二端口网络的端口条件和端口变量1. 端口条件：在端口网络的任意端口上，由一端流入的电流必须等于由另一端流出的电流，这叫做双口网络的端口条件；2. 端口变量：包括两个端口电压21u u ，和两个端口电流21i i ，。

16.1.2 二端口网络的方程和参数二端口网络的对外电气性能可以用一些参数表示。

即以这些参数组成的方程对外电路表示二端口网络的电气性能。

在分析二端口的参数时，按正弦稳态情况考虑。

本章讨论的二端口是由线性电阻、电感、电容和线性受控源组成，不含任何独立电源。

如图16-1所示为一线性二端口。

11'22'116-图1. Y 参数方程用21U U ∙∙，表示21I I ∙∙，（1） 方程⎪⎩⎪⎨⎧+=+=∙∙∙∙∙∙22212122121111U Y U Y I U Y U Y I （2） 参数的物理意义。

分别把入口和出口短路出口的驱动点导纳导纳入口与出口之间的转移导纳出口与入口之间的转移入口的驱动点导纳----=----=----=----==∙∙=∙∙=∙∙=∙∙∙∙∙∙22220211201221011111122U U U U U I Y U I Y U I Y U I Y由于以上参数是在入口和出口分别短路情况下的参数，所以称为短路参数。

对于线性无源网络（指即不包含独立电源，也不包含受控源），2111Y Y =，只有三个独立参数，又称互易双口；当2211Y Y =时，称为对称双口，只有两个独立参数。

2. Z 参数方程用∙∙21I I ，表示∙∙21U U ，（1）⎪⎩⎪⎨⎧+=+=∙∙∙∙∙∙22212122121111I Z I Z U I Z I Z U （2）参数的物理意义。

分别把入口和出口开路，出口驱动点阻抗入口对出口的转移阻抗出口对入口的转移阻抗入口驱动点阻抗----=----=----=----==∙∙=∙∙=∙∙=∙∙∙∙∙∙22220211201221011111122I I I I I U Z I U Z I U Z I U Z对于互易双口，2112Z Z = ，只有三个独立参数；对于对称双口，1211Z Z =，只有两个独立参数。

第十六章 二端口网络重点：1． 二端口网络的有关基本概念 2． 熟练计算二端口网络的四种参数矩阵3． 掌握分析网络参数已知的二端口网络组成的复杂电路的分析方法16.1 概述16.1.1 N 端网络与N 端口网络前面的电路分析与计算中，我们常常是研究一个具体的电路在一定电路结构与电路参数的情况下所产生的响应。

如果一个网络N 有2n 个端子向外接出（在大多数情况下，我们又并不关心电路的内部结构及内部各个支路的情况，而只讨论外电路的状态与变化，当这2n 个端子成对出现，即端口处的输入电流等于输出电流时，该网络可以视为一个n 端口网络，特别的，当网络只有四个端子引出时，我们称其为二端口网络。

（注意二端口网络与四端网络的区别与联系）sL U s I s I 212)()(=-=其实我们前面介绍一般的电路的分析，也可以用网络分析的思路来理解，即分析电路内某一条支路的情况时，可以将该支路划出原电路，而原电路的其他部分可以用戴维南或诺顿等效电路来代替，从而的出结果。

这就将原电路除了待求支路外的其他电路部分组成一个一端口网络，经过戴维南等效，该一端口网络的电量关系就可以表征成为一种简单的端口电压与端口电流的伏安关系，从而研究在此伏安关系下外电路的情况。

在本书中，我们仅仅研究由线性电阻、电容、电感（包括互感）元件所组成的线性非时变无源网络，其中的“无源”是指无独立电压、电流源，动态元件初始状态为零的情况。

另外，本章中我们均采用拉氏变换法来研究二端口网络。

（实际上，如果激励为正弦量即可用相量法分析，方法完全相同）16.1.2 研究的问题对于二端口网络N ，我们需要研究怎样通过定义及电路的计算方法求其各种参数矩阵，另外还需要研究复杂网络中的二端口网络的参数矩阵对复杂网络分析的作用，从而通过模块化的思想将复杂网络等效成为简单的单口网络及二端口网络的组合，分别计算其参数或参数矩阵，得出电路的解。

16.1.3 研究的对象特性在本课程中，对所研究的二端口网络加以下面的限制。

第十六章（二端口网络）习题答案选择题1、ffi示n 掃口的2参数£B 、C 、3G 答案：AC 1.5S0.5S 0.5S 1.5SD0.5S1.5S 0.5S答案：B3.图示二端口网络的F 参数矩阵中r 叛（答案：C5、设两个无源二端口 P,P 的传输参数分别为匚八则当两个无源二端口级联时,•其复合二端口的传输鉢r 为：（）B. T-TC 、T +T答案：D答案：A7x 对线性无源二制口而言，以下关系式正确的是（答案：B2.图示二端口的F 参数为：＜A -0.5S 1.5S0.5S-1.5SB 0.5S -1.5S -0.5S 1.5S A.1 r B. C 、 1D 、~T答案:BZ2D,1.5S4＞图示二端口网络的N 参魏e 阵中右区 为：（lo<■3A 、2 +Z ,ZBs 2 ,2 C> Z ,2 +ZD 、Q2D 、 丁丁6,在对称二端口网络的F 参数矩阵中，只有（）个参数是独立的。

Ax 2个CxD 、4个C>A^HD 、H =F答案：B10.将两个无源二端口 £严串联时，其复合二端口的参数为：（AvD 、7 + r答案: 二、填空题8.若两个传输参数都为 ■3 42'3 的二端口级联，则级联后复合二端口传输参数矩阵为（ A. 飞 4-B, 9 4'£ 16 9JG 17 12'D 、 12 IJ 1 ™24 1717 24答案: C49B.亠身胡G3Ci3 F12 D\ 2^^— 79、若e 知二4崗口传输参数矩阵T ・ A 、严 £ 1c 、-mQ；，则图示T 型等效电路参数2忆忆依次分别为C 、 1.图 16 — 3 （a ）所示二端口电路的 Y 参数矩阵为丫=〔丫丫I 图16—3 （ b ）所示二端口的 Z 参数矩阵为k 丫」Z=E Z图1A32 •图16—4所示二端口网络的 丫参数矩阵是丫 =「1 3 7L 6_11 6 2 3」 602Qk L 51 节。

电路教案第16章二端口网络教学目标：1.了解二端口电路的基本概念和特性。

2.掌握二端口网络的矩阵描述方法。

3.掌握二端口网络的参数化描述方法。

教学准备：教材、讲义、黑板、白板、投影仪、计算机、实验装置等。

教学过程：一、引入（10分钟）1.教师通过提问的方式，引导学生回顾一端口电路的内容。

2.通过引入实际生活中的例子，如声学系统、通信系统等，引导学生了解二端口电路的概念。

二、理论讲解（40分钟）1.二端口电路的基本概念和特性：a.什么是二端口电路？b.二端口电路的输入端口和输出端口。

c.二端口电路的参数：传输参数、散射参数、互阻参数和互导参数。

d.二端口电路的特性：传输特性、散射特性。

2.二端口网络的矩阵描述方法：a.传输矩阵（ABCD参数）的定义和计算方法。

b.传输矩阵的特性和应用。

3.二端口网络的参数化描述方法：a.K参数的定义和计算方法。

b.K参数的特性和应用。

三、实例分析（30分钟）1.教师通过实例分析的方式，讲解如何使用传输矩阵和K参数对二端口网络进行分析和设计。

2.学生根据所学知识，结合实例进行讨论，加深对二端口电路的理解和应用能力。

四、实践操作（30分钟）1.学生根据教师的指导，使用实验装置进行实验操作。

2.学生通过实验，掌握使用传输矩阵和K参数对二端口电路进行测量和分析的方法和技巧。

五、小结（10分钟）1.回顾本节课的学习内容和重点。

2.强调二端口电路的重要性和应用领域。

3.鼓励学生在日常学习中多进行实践操作，提高实际应用能力。

教学反思：本节课通过引入实际例子，结合理论讲解和实例分析，使学生对二端口电路有了更深入的了解。

通过实践操作，让学生掌握了使用传输矩阵和K参数对二端口电路进行测量和分析的方法和技巧。

但由于时间限制，实践操作可能不够充分，需要在后续的教学中加强实践环节。