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电路基础

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. 混合参数矩阵. 所谓混合参数是取某一端口的电压，另一端口的电流为自变量，相应端口的电流和电压为应变量时所得的“二端口”参数（有 h 参数和 ĥ 参数）. ① h 参数，称 第一种混合参数. 在晶体管放大器中，由于低频情况下 h 参数很容易测量，所以 h 参数等效电路已成为计算晶体管放大器最有用的工具. +. +. R 1. R 2. . . §2.14 二端口电路的端口特性分析.

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Presentation Transcript

  1. 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. §2.14 二端口电路的端口特性分析 • 混合参数矩阵 所谓混合参数是取某一端口的电压，另一端口的电流为自变量，相应端口的电流和电压为应变量时所得的“二端口”参数（有h参数和ĥ 参数） ①h参数，称第一种混合参数 在晶体管放大器中，由于低频情况下h参数很容易测量，所以h参数等效电路已成为计算晶体管放大器最有用的工具

  3. + + R1 R2  

  4. §2.14 二端口电路的端口特性分析 • 如果h21=-h12，h参数等效电路成为纯电阻“二端口” • “双口”的串并联 H= Ha+ Hb • 有效性试验 若V1=V2=0则满足口电流条件

  5. §2.14 二端口电路的端口特性分析 • “二端口”含独立源方程

  6. §2.14 二端口电路的端口特性分析 ② ĥ 参数，称第二种混合参数 和 h 参数分析的方法一样，如果 ĥ21=ĥ12，ĥ 参数等效电路成为纯电阻的“二端口电路”。 • “二端口”的并串联

  7. §2.14 二端口电路的端口特性分析 • 有效性试验 V1=V2=0，满足口电流条件 • “二端口”含独立源方程 • h 参数与 ĥ 参数的关系 对同一“二端口”： Ĥ= H-1 (det H≠0)或 H= Ĥ-1 (det Ĥ≠0)

  8. §2.14 二端口电路的端口特性分析 • 传输参数矩阵（级联参数矩阵） 出口开路时的电压比 出口短路时的转移电阻 出口开路时的转移电导 出口短路时的电流比

  9. §2.14 二端口电路的端口特性分析 • Â =A-1或 A =Â-1 • 传输参数的应用（链联或级联） 当研究信号传输的各种问题时，以i2,u2为自变量，i1,u1为应变量时，用级联较方便 ∴A=AaAb

  10. §2.14 二端口电路的端口特性分析 如果有n个“二端口”级联 A=A1A2…An

  11. §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 可对含独立源二端口两端取某种形式求取，如两端口都短接，两端口都开路或两端口一个开路，一个短路 若取两端口开路

  12. §2.14 二端口电路的端口特性分析 若取两端口短接 并非所有的“二端口”都能用六种参数来表征 理想变压器的口电压表示不了电流的函数，口电流表示不了电压的函数，因此，理想变压器无R矩阵和G矩阵。

  13. §2.14 二端口电路的端口特性分析 • 基本参数间的相互转换 六种基本参数间存在一定的转换关系。有的参数易于测量(如晶体管的 h 参数)，有的参数易于计算，故可根据需要，相互转换。转换关键是根据各种参数的定义，将一种参数的定义方程转换成另一种参数的定义方程，如根据 r 参数定义方程转换成 h 参数方程形式, 得 h 参数。 △=det R=r11r22-r12r21

  14. §2.14 二端口电路的端口特性分析 • 将 g 参数转换成传输参数 ∵g12=g21时，二端口表现为纯电阻电路， ∴二端口表现为纯电阻电路时，a11a22a12a21 =1

  15. §2.15 电路的对偶性

  16. §2.15 电路的对偶性

  17. 比较： §2.15 电路的对偶性

  18. §2.15 电路的对偶性 • 如果电路的节点方程与电路N的网孔方程不仅形式相同，各项系数以及激励的数值相同，那么电路方程的解也分别相等，称这样的两个电路互为对偶电路(dual circuit)。 • 在电路理论中，电路的结构、连接方式、定律、元件、参数、名词、变量及其关系等都存在互相对偶性。

  19. 对偶电路图的绘制 §2.15 电路的对偶性

  20. §2.15 电路的对偶性 由图可见，节点①、②、③分别位于网孔m1、m2、m3中，并且网孔m1、m2共有的支路1和连接节点①、②的支路 相对偶，支路2和支路 、支路3和支路 也分别对偶。由于支路1与网孔m1的参考方向一致，支路 应取离开 节点的方向；由于支路2与网孔m1的参考方向相反，支路 应取指向节点的方向。同样支路3与网孔m3的参考方向一致，因此支路 应取离开节点的方向。

  21. §2.15 电路的对偶性

  22. §2.15 电路的对偶性 图2.7.4 例2.7.2

  23. §2.15 电路的对偶性 • 电压源的极性沿着顺时针方向升高时,对偶电流源的电流方向指向该网孔对应的节点方向. • 电压源的极性沿着逆时针方向升高时,对偶电流源的电流方向指向该网孔对应的节点的反方向. • 电流源的电流与网孔电流的方向相同时,对偶电压源的正极性落在该网孔对应的节点上. • 电流源的电流与网孔电流的方向相反时,对偶电压源的负极性落在该网孔对应的节点上.

  24. §2.15 电路的对偶性

  25. 对偶电路求取

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