电路基础
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电路基础. 第二章 电路分析的基本方法. 上海交通大学本科学位课程. §2.14 二端口电路的端口特性分析. “ 二端口 ” 的 串联. 口电流不因连接而破坏下. “二端口” A 和 B 进行串联. 串联“二端口”的 R 矩阵为各分“二端口” R 矩阵之和. §2.14 二端口电路的端口特性分析. 对较复杂“二端口”进行分析时,可将之分解成简单二端口的串联,使分析简化. 当口电流因连接受破坏时,前面的约束不成立. §2.14 二端口电路的端口特性分析. 两个 “ 二端口 ” 间的串联连接是否有效,可通过 有效性试验 来判定。.

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Presentation Transcript


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电路基础

第二章 电路分析的基本方法

上海交通大学本科学位课程


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

  • “二端口”的串联

口电流不因连接而破坏下

“二端口”A和B进行串联

串联“二端口”的R矩阵为各分“二端口”R矩阵之和


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

对较复杂“二端口”进行分析时,可将之分解成简单二端口的串联,使分析简化

当口电流因连接受破坏时,前面的约束不成立


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

两个“二端口”间的串联连接是否有效,可通过有效性试验来判定。

当上两图中的电压表的读数都为零时,便可断定把A,B串联起来后不会破坏两端口电流的约束条件。


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

  • “二端口”电路含独立电源时的方程

“二端口电路”含独立电源时的方程可以分两步考虑

其中u1oc和u2oc都是在两端口开路时,由二端口中的独立源在两端口上产生的开路电压。


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

求所示二端口电路的 r 参数方程。

二端口的 r 参数方程为:


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

  • 短路电导矩阵

如果端口电压为已知,则端口电流

其中G为“二端口” 短路电导矩阵

出口短路时,入口驱动点电导

入口短路时,反向转移电导

出口短路时,正向转移电导

入口短路时,出口驱动点电导

g 参数是某种意义下的网络函数,完全是由“二端口”内部的元件参数和拓扑所决定


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

  • 用 g 参数表示的“二端口”等效电路

i1=g11u1+g12u2=g11u1+g12u1-g12u1+g12u2

=(g11+g12)u1-g12(u1-u2)

i2=g21u1+g22u2=g21u1-g12u1+g12u1-g12u2+g12u2+g22u2

=(g21-g12)u1-g12(u2-u1)+(g12+g22)u2

从Π形等效电路可以看出,如果g21=g12,则受控源开路,Π形等效电路成为纯电阻的二端口


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

  • “二端口”的并联

在口电流不因连接而破坏的情况下


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

有效性试验

两电压源相同时,两次电压表读数均为0,则满足口电流条件。

和“二端口”串联一样,只要口电流不因连接而破坏,一复杂“二端口”可看成几个简单“二端口”的并联,原“二端口”的G矩阵是各简单“二端口”G矩阵之和。

由三端电路构成的“二端口”并联时,口电流的条件总是满足的。


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2A

1A

1A

5

1A

2.5

10

4A

1A

2A

+

+

4A

1A

5V

10V

2.5

2A

2A

1A

4A

2.5

0A

0A

端口特性破坏

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。

并联后端口条件破坏。


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

  • r 参数与 g 参数的关系(对同一“二端口”而言)

对同一“二端口”有 U=RI,R是“二端口”的开路电阻矩阵

两边左乘“二端口”的短路电导矩阵G

GU=GRI

I=GRI

1=GR

∴G=R-1或R=G-1

已知 r 参数,可求得 g 参数

已知 g 参数,可求得 r 参数


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

  • “二端口”特性表示法的选择

条件是det R≠0和det G≠0,即 R矩阵和 G矩阵是非奇异的

∵detG=0

∴没有电阻矩阵

∵detR=0

∴没有电导矩阵

①分析的方便 ②表示的方便

“二端口”串联,选R参数,“二端口”并联,选G参数


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§2.14 二端口电路的端口特性分析

  • 二端口电路含独立源时的方程

其中i1sc,i2sc都是两端口电压源置零后,由二端口中的独立源在两端口上产生的短路电流(注意电流方向)


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