实验六双口网络电路的设计

一、

仿真目的

（1）利用仿真测量一个双口电路 。

（2）测量计算其开路阻抗参数、短路导纳参数、传输参数

（3）验证等效双口网络的传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的关系

二、

1．如图1所示的无源线性双口网络，其两端口的电压、电流四个变量之间关系，可用多种形式的参数方程来描述。

原理分析

（1）若用Y参数方程来描述，则为

Y12Y22I1Y11U1Y12U2I2Y21U1Y22U2其中Y11Y21I1令U20，即输出端口短路时U1I2令U20，即输出端口短路时U1I1令U10，即输入端口短路时U2I2令U10，即输入端口短路时U2由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电压，令输出端口短路，根据上面的前两个

公式即可求得输入端口处的输入导纳Y11和输出端口与输入端口之间的转移导纳Y21。

同理，只要在双口网络的输出端口加上电压，令输入端口短路，根据上面的后两个公式即可求得输出端口处的输入导纳Y22和输入端口与输出端口之间的转移导纳Y12。

（2）若用Z参数方程来描述，则为

U1Z11I1Z12I2其中Z11U1令I20，即输出端口开路时I1U2令I20，即输出端口开路时I1U1令I10，即输入端口开路时I2U2令I10，即输入端口开路时I2 U2Z21I1Z22I2

Z21

Z12Z22 由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电流源，令输出端口开路，根据上面的前两个公式即可求得输出端口开路时输入端口处的输入阻抗Z11和输出端口与输入端口之间的开路转移阻抗Z21。

同理，只要在双口网络的输出端口加上电流源，令输入端口开路，根据上面的后两个公式即可求得输入端口开路时输出端口处的输入阻抗Z22和输入端口与输出端口之间的开路转移阻抗Z12。

（3）若用传输参数（A、T）方程来描述，则为

CU1AU2BI2I1CU2DI2其中UA10令I20，即输出端口开路时U20BU1s令U20，即输出端口短路时I2sI10令I20，即输出端口开路时U20I1s令U20，即输出端口短路时I2s

D由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电压，令输出端口开路或短路，在两个端口同时

测量电压和电流，即可求出传输参数A、B、C、D，这种方法称为同时测量法。 例题：

电路图如下图所示，求电路的Z,Y ,T以及两个这样的电路级联后的T参数。

Z11U1I1U2I1134Ω

I20Z21I201=1Ω 114Z221.667 Z1，，故所求的Z参数为Z2111.667 ΩΩ

Y11I1U1I2U1I1U1U205S 173S17Y21-U20

Y22

U2012S 17-3517SY17312 1717T11U1U211

I20T21I1U2U1I22

I20T125

U20T22I1I21

U201743T51

3

接着在进行T级联

653T17得出级联后的T参数：3

2976

9三、

仿真实验电路搭建与测试

仿真电路如下图：

Z11U1I1U2I1I2012V4 33V1 3Z21

I20Z22U212V1.667

I2I107.2Z12

U1I2I107.2V1 7.2仿真结果和计算得到的结果相同，说明计算是正确的。

仿真电路如下图：

Y11I1U1I2U1U203.529A0.294S

12V2.118A0.1765S,

12VY21

U20Y0.294-0.1765S

0.17650.706这和计算得到的

-351717Y312S1717

两者基本一样，存在些许误差，是计算误差，说明计算结果是正确的。

T11U1U2I1U2I2012V4 3V31 3125.66 2.1183.5291.667 2.118T21I20T12U1I2I1I2U20T22U20T

45.66

11.667这和计算得到的

1743T513 一致，说明计算及仿真的正确。

T11U1U2I1U2I2012V21.66

0.5V3.1385.66 0.51232.08 0.374 T21I20 T12U1I2U20 T22I1I2U203.1568.438 0.37421.6632.08T5.668.438

这和计算得到的

一致，存在的误差是由于仪器及计算造成的。所以计算是正确的。

653T17329769

四、

结论分析

1.仿真得到的参数矩阵为

14Z11.667

Y0.294-0.1765S0.17650.706

45.66T11.667

这和计算的结果是一致的，说明了仿真的正确性。 2.级联后仿真得到的结果为

21.6632.08T5.668.438

这和计算得到的

65239T17769 3

基本一致，存在些许误差是由于仪器及计算造成的。所以计算是正确的

五、 思考与总结

1.二端口网络是本学期电路的新内容，也是重点内容，所以花费了很多时间在这章内容上，所以在进行仿真时也得心应手。

2.这是所做的最后一个仿真内容，通过这几天的仿真，感觉收获了很多东西，虽然时间比较紧张，仿真进行的不是那么完美，但是自己是用心的在进行仿真，在认真完成这份大作业，感觉自己很充实。