西南交通大学
第十章双口网络
§10-3 双口网络的等效电路
西南交通大学
任何一个线性一端口网络
一、等效电路的形式:
或ocUIZU &&& += 0 scIUZI &&& +=
0
1
两种:形和形Τ Π
1I& 2I
&
Yc
YbY
a
1
-
2
1′ 2′
1U&
+
-
+
2U&
1I& 2I
&1
- 1′ 2′
1U&
+
-
+
2U&
Z1
Z2
Z3
2
T形
形Π
西南交通大学
二、由双口网络参数求等效电路
①设Z参数已知
1. 求形等效电路Τ
1′
1I& 2I&
1
- 2′
1U&
+
-
+
2U&
Z1
Z2
Z3
2
?
?
?
+=
+=
2221212
2121111
IZIZU
IZIZU
&&&
&&&
Q
对照形等效电路Τ
?
?
?
++=
++=
232122
221211
)(
)(
IZZIZU
IZIZZU
&&&
&&&
得:
212
1121
ZZ
ZZZ
=
=+
2232
122
ZZZ
ZZ
=+
=
西南交通大学
②设Y参数已知
??
?
+=
+=
2221212
2121111
UYUYI
UYUYI
&&&
&&&
???
???
?
+??=
??=
][1
][1
2111212
2121221
IYIYU
IYIYU
Y
Y
&&&
&&&
2221
1211
YY
YY
Y =?
整理得
??
???
?=?=
?=?=
==
12222223
12112111
21122
ZZZZZ
ZZZZZ
ZZZ
西南交通大学
③如已知T参数
则 CAZ /)1(1 ?=
CZ /12 =
CDZ /)1(3 ?=
2
122211
1212
2 YYY
YYZ
Y ?
?=??=∴
2
122211
1222
2
22
1 YYY
YYZYZ
Y ?
+=?
?= 2122211
1211
2
11
3 YYY
YYZYZ
Y ?
+=?
??=
西南交通大学
2. 求形等效电路
①设Y参数已知
整理得
Π
1I& 2I
&
Yc
Yb
Ya
1
-
2
1′ 2′
1U&
+
-
+
2U&?
?? += +=
2221212
2121111
UYUYI
UYUYI
&&&
&&&
而由形电路得Π
bc
ba
YUUUYI
YUUUYI
)(
)(
1222
2111
&&&&
&&&&
?+=
?+=
?
?
?
++?=
?+=
212
211
)(
)(
UYYUYI
UYUYYI
cbb
bba
&&&
&&&
西南交通大学
对照得:
则
②若知T参数
,11YYY ba =+ bYY ?=12
,21 bYY ?= cb YYY +=22
??
???
+=?=
+=?=
?=?=
∴
122222
121111
2112
YYYYY
YYYYY
YYY
bc
ba
b
??
???
?=
=
?=
BAY
BY
BDY
c
b
a
/)1(
/1
/)1(
西南交通大学
解:
例10-3:求等效的形和形等效电路.
则
Τ Π
1I& 2I&
1
-1′ 2′
1U&
+
-
+
2U&
Z1
Z2
Z3
2
1I& 2I
&
1
-1′ 2′
1U&
+
-
+
2U&
1Ω
2
4Ω5Ω
2Ω
1.求形等效电路:Τ
令 02 =I& ?=+++ ++== = 31542 )15)(42(0
1
1
11 2II
UZ
&&
&
?=
×?×
== = 5.1
)1242(
1
11
0
1
2
21 2 I
II
I
UZ
I &
&&
&
&
&
先求Z参数
西南交通大学
另因为不含受控源
令 01 =I&
?=+++
+×?
+++
+×
== = 5.1)14()52(
251
)14()52(
145
2
22
0
2
1
12 1 I
II
I
UZ
I &
&&
&
&
&
W5.12112 == ZZ
?==+×= 92.2123557 5722Z
??
?
?
??
?=∴
92.25.1
5.13Z
1I& 2I&
1
-1′ 2′
1U&
+
-
+
2U&
1.5Ω 2
1.5Ω
1.42Ω
西南交通大学
得 ?=== 5.121122 ZZZ
?=?=?= 5.15.1312111 ZZZ
?=?=?= 42.15.192.212223 ZZZ
2. 求形等效电路:先求Y参数,由Z参数求
或直接由电路求
Π
1I& 2I
&
Yc
Yb
Ya
1
-
2
1′ 2′
1U&
+
-
+
2U&
西南交通大学
2′
1I& 2I&
1
-1′
1U&
+
1Ω
2
4Ω5Ω
2Ω
aI&
bI&
0
1
2
21 2 == UU
IY
&&
&
,75 1IIa && = ,51 1IIb && = 11 7835UI && =
令 02 =U&
SUIY U 7835
14
14
25
25
1
0
1
1
11 2 =
+
×+
+
×== =&&
&
1112 78
18
78
35
35
257)
7
5
5
1( UUIIII
ab &&&&&& ?=×
?=?=?=
SUIY U 7818 0
1
2
21 2 ?==∴ =&&
&
西南交通大学
互易
令 01 =
?
U
SUIY U 7836
15
15
42
42
1
0
2
2
22 1 =
+
×+
+
×== =&&
&
SYY 78182112 ?==
S
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
=∴
78
36
78
18
78
18
78
35
Y
1I& 2I
&
1
1′ 2′
+
-
2U&
1Ω
2
4Ω5Ω
2Ω
西南交通大学
SYYYb 78182112 =?=?=
SYYYa 7817781878351211 =?=+=
SYYYc 7818781878361222 =?=+=
S7818
S7818S78
17
西南交通大学
3. 双口网络中含受控源的等效电路:
∵ ,2112 ZZ ≠ 2112 YY ≠
2121111 IZIZU &&& +=
112212221122221212 )( IZZIZIZIZIZU &&&&&& ?++=+=
2I&
1I&
1
-1′
2′
1U&
+
-
+
2U&
Z11-Z12
Z12
Z22-Z12 2
+-
11221 )( IZZ &?
∴四个参数相互独立,等效电路由四个元件构成。
西南交通大学
1I& 2I
&
Y22+Y12
-Y12
Y11+Y12
1
-
2
1′ 2′
1U&
+
-
+
2U&
11221 )( UYY &?
同理
2121111 UYUYI &&& +=
112212221122221212 )( UYYUYUYUYUYI &&&&&& ?++=+=