第十六章(二端口网络)习题解答一、选择题1.二端口电路的H参数方程是 a 。
a .⎩⎨⎧+=+=22212122121111U H I H I U H I H U &&&&&&b . ⎩⎨⎧+=+=22212122121111I H U H U I H U H I &&&&&&c .⎩⎨⎧+=+=22222112122111U H I H U U H I H I &&&&&&d . ⎩⎨⎧+=+=22212112121112I H U H I I H U H U &&&&&&2.图16—1所示二端口网络的Z 参数方程为 b 。
a .⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+j1j4j4j43;b .⎥⎦⎤⎢⎣⎡----j1j4j4j43;c .⎥⎦⎤⎢⎣⎡--j1j4j4j43;d .⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+j1j4j4j433.无任何电源的线性二端口电路的T 参数应满足 d 。
a .D A =b .C B =c .1=-AD BCd .1=-BC AD 4.两个二端口 c 联接,其端口条件总是满足的。
a .串联b .并联c .级联d .a 、b 、c 三种 5.图16—2所示理想变压器的各电压、电流之间满足的关系为 d 。
a .n u u 121=,n i i =21;b .n u u =21,ni i121-=;c .n u u 121-=,n i i=21;d .n u u =21,ni i121=; 二、填空题1.图16—3(a )所示二端口电路的Y 参数矩阵为Y =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--Y Y Y Y,图16—3(b )所示二端口的Z 参数矩阵为Z =⎥⎦⎤⎢⎣⎡Z Z Z Z。
2.图16—4所示二端口网络的Y参数矩阵是Y=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-32676131。
解:将图16—4中三个Ω2星形连接的电阻等效为三个Ω6三角形连接的电阻,则电路如图16—4(a)所示。
由图16—4(a)得:212111613166UUUUUI-=-+=⎪⎭⎫⎝⎛-++-=-+++=21211221226131434616641UUUUUUUIUI=213267UU+于是Y =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-326761313.图16—5所示回转器的T参数矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡1gg。
解:由回转器两个端口电压、电流的关系,得211igu-=,121igu=即211igu-=,21gui=由此可见T=⎥⎦⎤⎢⎣⎡1gg4.图16—6所示的二端口网络中,设子二端口网络1N 的传输参数矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡D C B A ,则复合二端口网络的传输参数矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡++D BY CAY BA。
解:图16—6所示的二端口网络可看成由1N 和虚线框中的二端口级连而成。
虚线框中的二端口的传输参数矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡101Y 。
设图16—6所示二端口网络的传输参数矩阵为T ,则 T = ⎥⎦⎤⎢⎣⎡101Y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅D C B A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡++D BY C AY B A5.图16—7所示二端口网络的Y 参数矩阵为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-∆-∆12n n n ,式中212R R n +=∆ 。
解:由图16—7得:3111U I R U &&&+= …… ① 4222U I R U&&&+= …… ② 34U n U &&= …… ③ 21I n I&&-= …… ④ 从以上四式中消去3U &,4U &和2I &得 2212121221U R R n n U R R n n I &&&+-+= 消去3U &,4U &和1I &得 2212121221U R R n U R R n n I &&&+++-= 因此 Y =⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-∆-∆12n n n ,式中 212R R n +=∆三、计算题1.图16—8所示二端口网络的Z 参数是Ω=1011Z 、Ω=1512Z 、Ω=521Z ,Ω=2022Z 。
试求sU U2。
解:由给定的Z 参数得2111510I I U += …… ①212205I I U += …… ②由输入、输出端口得11100U I U s += …… ③2225I U -= …… ④由①、③得 2115110I I U s +=由②、④得 219I I -=于是 2222239)25(3997515)9(110U I I I I U s =-⨯=-=+-⨯= 即3912=s U U 2.已知某二端口的Y 参数矩阵为Y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=3225S ,求其π形等效电路(如图16—9所示)中的1Y 、2Y 、3Y 。
解:由题目给出的Y 参数矩阵得⎩⎨⎧+-=-=2122113225U U I U U I &&&&&& 而图16—9的Y 参数方程为⎩⎨⎧++-=-+=232122221211)()(U Y Y U Y I U Y U Y Y I &&&&&& 对照上述两组方程得521=+Y Y ,332=+Y Y ,22-=-Y 故 S 22=Y ,S 31=Y ,S 13=Y3.已知图16—10所示二端口S N 的Z 参数为Ω=10011Z ,Ω-=50012Z ,Ω=32110Z ,Ω=1022Z ,求:L Z 等于多少时其吸收功率最大。
解:将L Z 以左的部分视为一端口电路,那么当L Z 和此一端口电路匹配时L Z 可获得最大功率,计算此一端口电路戴维南阻抗的等效电路如图16—10(a )。
由给定的条件可得211500100I I U &&&-=,212101000I I U &&&+=,11500I U &&-= 从以上三式中消去1U &和1I &,得3253022=IU &&,因此Ω=32530L Z 4.求图16—11所示二端口网络的T 参数。
解:图16—11所示的二端口网络可视为三个子二端口网络级连而成。
设左、中、右三个子二端口网络的传输参数矩阵分别为T 1 ,T 2 ,T 3 则T 1 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=010g g , T 2 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=n n 100, T 3 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1101R而 T = T 1 T 2 T 3 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=010g g ⎥⎦⎤⎢⎣⎡n n 100⎥⎦⎤⎢⎣⎡1101R ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0)(1)(1ng ng ngR 5.电路如图16—12所示,试求用H 参数表示的双端接二端口电压转移函数sU U&&2。
解:由H 参数方程及端口外电路的伏安关系 ⎪⎩⎪⎨⎧-=+=-=+=z s s RU U H I H I I Z U U H I H U 2222121212121111&&&&&&&&&从上两式中消去1I &得 s s zU U H Z H R H H &&=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-211222112)(11 ∴ )(111222112212H Z H R H H H U Us z s+⎪⎭⎫⎝⎛+-=&&。