当前课程知识点:电路理论 >  11 二端口与理想运算放大器 >  11-1 二端口的端接 >  11-2 二端口左源-右载端接

返回《电路理论》慕课在线视频课程列表

11-2 二端口左源-右载端接在线视频

下一节:11-3二端口端接的有效性

返回《电路理论》慕课在线视频列表

11-2 二端口左源-右载端接课程教案、知识点、字幕

同学们好!本节学习:11.2具有端接的二端口

这里研究的端接:是指一端(口)接电源,

另一端(口)接负载,简称:二端口的电源-负载端接。

无源二端口的电源-负载端接,

分析时有两种处理方案:

第一种处理方案:

将无源双口网络用其等效电路代替,

然后再根据相关电压、电流关系进行分析;

可以解决本课程之前第三章中,含有黑匣子电路时的综合问题。

另一种方法:

是将二端口网络,看作一广义的元件,

其元件方程便是端口(VCR)方程,

将其端口的VCR方程、和电路其它的支路方程、

以及KVL、KCL方程联立求解即可。

那么,我们分析什么呢?

二端口网络,常连接在信号源与负载之间,

用于完成特定功能,

二端口网络起着对信号源或激励源,进行传递、加工、处理等作用。

在工程中,对于这种电路的分析,一般有如下几项:

1)求输入阻抗或导纳,如求U1/I1,或I1/U1;

2)求转移电压比或电流比,

即电压和电流的增益,如:AU=U2/U1、AI=I2/I1;

3)等效电路分析,如负载之外的电路,

其等效戴维南的电路求解,以及负载的最大功率分析,等等。

我们怎么分析?

对应图(a)所示电路,通常我们按照下列的方案进行分析:

1)列写出端口的电压、电流变量的某类端口的特性标准方程。

它们可以是Z、Y、T、H等参数中的任意一种;

2)再列写左边电源支路的线性方程:U1=Us-Zs×I1;

和右边负载的线性方程,即U2=-I2×ZL。

3)然后对这样的四个方程,

联立,求解。

有时可能只需要3个方程即可,

求解感兴趣的变量,或函数,等等。

看一个示范,以Z参数已知,

电源电压和内阻也是已知。

负载R2取不同值时,分析一些常见的量。

1)R2=0时,分析I2/I1、U1/I1;

2)R2=∞时,求U2/U1,或者U2/US。

3)R2为非零的有限值时,求U2/U1等。

解:首先把Z参数代入电路变量,

形成两个方程(1)和(2)。

然后再列写左边的电源支路的方程(3),和右边的负载支路方程(4)。

1)若R2=0,则U2=0。

代入方程(2)中,可以分析I2/I1=-z21/z22;

也可以求得U1/I1=△z/z22;

2)若 R2 = ∞ ,则由方程式(4)得到I2=0,

代入方程式(1)、(2)中,

可以求取电压比函数:U2/U1=z21/z11,

如表达式(5)所示。

而代入方程式(3)中,转换一下U1和US的关系,

可以得到U2/US的函数,为表达式(6)所示。

3)若R2为不等于0的有限值时,

由(1)和(2)表达式,通过必要的转换,

再代入(4)后,转换和推导,

最终得出U2/U1,为表达式(5)所示。

我们还可以用给定的参数,如Y、H、T等,

来分析上述的3种类型中感兴趣的量。

只要把参数的方程中(1)和(2)表达式,替换即可。

看一个例题11-8.

有端接的二端口如图(a)所示,电源电压US和电源的内阻zS已知,

Z参数也已知。问负载RL为多少时,获得最大功率,并求此最大功率。

解:本题属于前面介绍的求解戴维南等效电路的情况,

因此,列写已知Z参数的方程,如表达式(1)和(2)所示。

然后再列写左边电源支路的方程如表达式(3)所示。

(1)、(2)、(3),三个式子联立,消去U1、I1后得到表达式(4),

因此获得开路电压Uoc=6V;

等效阻抗Z0=5+10jΩ。

所以,当ZL为Z0共轭时,

可以获得最大功率。最大功率为:

UOC平方/4倍的R0=1.8W。

看一个补充例题分析。已知无源线性电阻组成的二端口网络,

外接一个负载RL,如图5所示。

若RL为非负,此时1-1'端输入的电阻为10-100/(12+RL)。

则求取该二端口的T参数矩阵为多少?

解:本题分析属于前面介绍的求输入阻抗的范畴。

由于本题要求,求T参数矩阵,

因此,列写T参数矩阵的标准方程,如方程式(1)和(2)所示,

再列写右边负载支路,如方程式(3)所示。

由这三个方程,推导出输入电阻Ri,

可以表示为表达式(4)的形式。

这样,再把对应的项,与已知条件Ri=10-100/(12+RL)作比较,

再配合无源线性纯电阻二端口的互易特性,即方程式(5),

联立起来,求得T参数矩阵,为表达式(6)所示。

总结一下

本节,介绍的是无源二端口模块,接在左边电源右边负载的电路中,

进行电路分析。属于二端口连接的第一种类型,

其分析的对象,几乎涵盖了电路分析课程所有情况,

如电流、电压、电功率、等效电路、网络函数等,

又因为在二端口网络分析时,采用电路变量可以是直流量、

(正弦)交流量、也可以是运算量、或时间函数量,因此本节属于相对较综合的知识点。

提示

其实无源二端口模块,

当存在多个模块时,它们还可以串联、并联,或者其他类型的连接,

我们称为二端口的连接的第二类型,

下节我们将来介绍。

好的,本节就到这里,下节再见!

电路理论课程列表:

00绪论

-00绪论

01 电路概念与基本定律

-01-1 电路模型与集总假设

--01-1 电路模型与集总假设

--01-1作业

--讨论01

-01-2 电路变量

--01-2 电路变量

--01-2作业

-01-3 基尔霍夫定律

--01-3 基尔霍夫定律

--01-3作业

-01-4 电路基本元件及方程

--01-4-1电路元件-1

--01-4-1作业

--01-4-2电路元件-2

--01-4-2作业

--01-4-3电路元件-3

--01-4-3作业

--讨论02

--01-x自测题

02 电阻电路分析方法

-02-1 电阻电路的化简与等效

--02-1 电阻电路的化简与等效

--02-1作业

-02-2 电阻△-Y等效变换

--02-2电阻Y-△连接的等效变换

--02-2作业

-02-3 含受控源的等效电阻

--02-3等效电阻

--02-3作业

-02-4 电路的拓扑图和电路方程 的独立性

--02-4-1图论初步-1

--02-4-1作业

--02-4-2 图论初步2

--02-4-2作业

-02-5 支路法

--02-5-1支路法1

--02-5-2支路法2

--02-5作业

-02-6 网孔电流法和回路电流法

--02-6-1网孔电流法

--02-6-2 回路电流法

--02-6作业

-02-7 结点电压法

--02-7-1结点电压法-1

--02-7-2结点电压法-2

--02-7作业

--讨论03

03 电路定理

-03-1 叠加定理

--03-1叠加定理

--03-1作业

-03-2 齐性定理和替代定理

--03-2齐性定理和替代定理

--03-2作业

-03-3 戴维南定理

--03-3-1戴维南定理-1

--03-3-2戴维南定理-2

--03-3作业

-03-4 诺顿定理与最大功率传输定理

--03-4诺顿定理与最大功率传输定理

--03-4作业

-03-5 特勒根定理

--03-5特勒根定理

-03-6 互易定理与对偶原理

--03-6 互易定理和对偶原理

--3-56作业

04 动态电路

-04-1 动态电路概念和换路定则

--04-1-1动态电路概念

--04-1-1作业

--04-1-2换路定则与初值确定

--04-1-2作业

-04-2 一阶电路

--04-2-1一阶零输入响应

--04-2-2一阶零输入响应与全响应

--04-2-3一阶电路三要素方法

--04-2作业

-04-3 二阶电路

--04-3-1二阶电路分析-1

--04-3-2二阶电路分析-2

--04-3-3二阶电路分析-3

--04-3作业

-04-4 阶跃与冲激

--04-4-1阶跃响应与冲激响应-1

--04-4-2 阶跃响应与冲激响应-2

--04-4作业

05 单相交流电路

-05-1 正弦量

--05-1正弦量基本概念

--05-1作业

-05-2 正弦量的相量表示

--05-2-1相量表示 -1

--05-2-2相量表示-2

--05-2作业

-05-3 电路定律和元件方程的相量形式

--05-3基尔霍夫 定律的相量形式

--05-3作业

-05-4 阻抗与导纳

--05-4 阻抗与导纳

--05-4-1作业

--05-4-2作业

-05-5 正弦稳态电路的相量法分析

--05-5-1相量法分析问题交流电路1

--05-5-2相量法分析稳态交流电路2

--05-5作业

-05-6 正弦稳态交流电路的功率

--05-6-1正弦稳态交流电路功率

--05-6-2正弦稳态交流电路功率因数

--05-6-3正弦交流稳态电路最大功率

--05-6作业

06 三相电路

-06-1 三相电源

--06-1三相路基本概念

--06-1作业

-06-2 对称三相电路的线值与相值

--06-2对称三相电路的线值与相值

--06-2作业

-06-3 对称三相电路一相法计算

--06-3 对称三相电路计算

--06-3作业

-06-4 不对称三相电路

--06-4不对称三相电路

--06-4作业

-06-5 三相电路功率

--06-5-1三相电路功率

--06-5-2三相功率测量

--06-5作业

--期中考试01

07 耦合电感电路

-07-1 耦合电感的电路模型

--07-1-1耦合现象

--07-1-2 耦合电感模型

--7-1作业

-07-2 耦合电感的串并联

--07-2-1 耦合电感串并联

--07-2-2含耦合电感电路分析

--7-2作业

-07-3 空心变压器

--07-3 空心变压器

--7-3作业

-07-4 理想变压器

--07-4理想变压器

--7-4作业

08 非正弦周期电路

-08-1 非正弦周期信号

--08-1 非正弦周期信号的分解

--8-1作业

-08-2 有效值与平均功率

--08-2 有效值与平均功率

--8-2作业

-08-3 谐波分析法

--08-3线性电路谐波分析

--8-3作业

09 频率响应与谐振

-09-1 网络函数与频率响应

--09-1-1频率响应

--09-1-2 RC滤波网络简介

--9-1作业

-09-2 串联谐振

--09-2-1串联谐振-1

--09-2-2串联谐振-2

--9-2作业

-09-3 并联谐振

--09-3并联谐振及其他谐振

--9-3作业

10 运算电路

-10-1 拉普拉斯正变换

--10-1拉普拉斯正变换及性质

--10-1作业

-10-2 拉普拉斯反变换

--10-2拉普拉斯反变换

--10-2作业

-10-3 运算模型

--10-3运算电路模型与运算阻抗

--10-3作业

-10-4 运算法

--10-4-1运算法-1

--10-4-2运算法-2

--10-4作业

-10-5 网络函数与冲激响应和卷积

--10-5-1 网络函数与冲激函数-1

--10-5-2 网络函数与冲激响应-2

--10-5-3 网络函数与卷积

--10-5-3课件

11 二端口与理想运算放大器

-11-1 无源线性二端口网络的方程和参数

--11-1-1二端口Z参数矩阵

--11-1-2二端口YH参数矩阵

--11-1-3二端口T参数矩阵

--11-1-4二端口等效电路

--11-1作业

-11-1 二端口的端接

--11-2 二端口左源-右载端接

--11-2作业

-11-3 二端口的有效性

--11-3二端口端接的有效性

--11-3作业

-11-4 含理想运算放大器电路分析

--11-4-1运算放大器-1

--11-4-2运算放大器分析-2

--11-4作业

12 非线性电阻电路

-12-1 非线性元件

--12-1非线性元件

--12-1作业

-12-2 非线性电阻电路的折线分析法和小信号分析法

--12-2-1非线性电阻电路及折线法

--12-2-1作业

--12-2-2小信号分析法

--12-2-2作业

考试3

-考试3

考试1(电路分析基础)

-电路分析基础考试-1

11-2 二端口左源-右载端接笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:

© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有,
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引,不提供在线课程学习和视频,请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。