一、端口和二端口网络是什么?

 端口是由2个端钮组成的,只有两个端钮的电流满足输入等于输出时,才能称为端口;

 线性二端口网络如下图的(2),有两个端口,且内部只有线性电阻和线性受控源,不包含独立源。

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反例:没有电阻R时下图的N原来是个二端口网络。由于增加了电阻R,对于端钮3和4来说,不满足端口定义,此时N不再是二端口网络。但是虚线框内的整体,变成了二端口网络。

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二、二端口网络的参数

1.G参数

 G参数就是电导参数。其实是用端口电压表示端口电流,如下图的方程组所示。

 端口参数是可以通过实验测定的方式求解的。分别令u1和u2分别为0,实验测出电流i1和i2,就能算出G。

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 采用端口短路的方法求解G参数,会受到电路内部的限制,如果造成电路分析出现问题,这种方法就不能使用。

 如果N是纯电阻网络,一定是一个互易二端口网络。含受控源的网络一般不是互易网络。

2.其他参数

R参数,就是用两个电流表示两个电压,具体如下图:

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T参数,就是用一组电流电压关系,去表示另一组电流电压关系,具体如下:

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总结:二端网络的参数,实际上就是构建电流电压方程组。求出方程组的系数,就能得到二端网络不同变量之间的转换关系。需要注意的是:有的参数可能是不存在的,比如R参数;其次,不管是什么参数,描述的都是同一个网络,所以本质上参数之间可以相互转换,比如求出G参数,就能依照上图转换得到T参数。

三、二端口网络的实际应用

3.1 二端网络的等效替换

 通过实验测得G参数或R参数。我们可以将二端网络进行等效代换。原理在于,其实G参数和R参数就是端口ui特性,只要我们保证参数相同,就保证了ui特性相同,也就实现了网络的外特性相同。

 一般来说,知道G参数可以转换成Π网络,知道R参数可以转换成T网络。

3.2 二端网络的组合

1.二端网络级联

 二端网络级联时,要采用T参数,此时端口ui特性就时两个T参数矩阵乘积。

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2.二端网络并联

 二端网络并联时,采用G参数,此时端口ui特性就时两个G参数矩阵之和。

 需要注意的是,上述关系,必须是G’和G‘'的端口ui特性不被改变时才成立。换句话说,并联时,如果不满足特定条件,G’和G‘'的G参数可能改变。

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特殊要求:当两个二端口网络各自有公共端(就是接地,或者说电势相等),且公共端相连的时候,G参数保持不变。

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3.二端口网络串联

 二端口网络串联就是上下高低电位相连。此时用R参数描述新网络,新网络R参数等于原来R参数矩阵之和。

 需要注意的是,也只有特殊情形时,R’和R‘'的R参数不变,上述关系才成立。

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特殊要求:当两个二端口网络各自有公共端(就是接地,或者说电势相等),且公共端相连的时候,R参数保持不变。新网络R参数等于原来R参数矩阵之和。

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