实验九 双口网络参数的测定.doc

实验九双口网络参数的测定一、实验目的 1. 加深理解双口网络的基本理论。 2. 掌握直流双口网络传输参数和混合参数的测量方法。 3. 验证互易双口的互易条件和对称互易双口的对称条件。二、原理说明 1. 双口网络的基本理论在大型电路分析中, 对任何一个“大”网络, 可以将其分解为两个单口网络, 也可以根据需要将其拆分为两个单口网络和一个双口网络。对双口网络来说它的每一个口端都只有一个电流变量和一个电压变量。在电路参数未知的情况下, 我们可以通过实验测定方法, 求取一个极其简单的等值双口电路来替代原双口网络, 此即“墨盒理论”的基本内容。 2. 双口网络参数方程对于图 9-1 所示的无源双口网络, 四个电压电流变量之间的关系, 可以用多种形式的参数方程来表示。本实验只研究传输参数方程和混合参数方程。①传输(T) 参数方程以输出口变量 U 2、I 2 为自变量,输入口变量 U 1、I 1 为应变量,采用关联参考方向, 可以列出传输型参数方程: U 1= AU 2 -BI 2 I 1= CU 2 -DI 2 式中 A、B、C、D 为双口网络的 T 参数。②混合(H) 参数方程以入口电流 I1 和出口电压 U 2 为自变量, 入口电压 U 1 和出口电流 I 2 为应变量的混合型参数方程为: U 1 =H 11I 1 +H 12U 2I 2 =H 21I 1 +H 22U 2 式中 H 11、H 12、H 21和H 22 为双口网络的 H 参数。 3. 双口网络参数的测试(1) 同时测量法传输方程中四个 T 参数 0I 22 1??U UA0 U I 22 1?? UB0I I 22 1??U C0 U I I 22 1??D 故可在输出端(I 2 =0) 或短路(U 2 =0) 的情况下, 在输入口加上电压, 在两个端口同时测量其电压、电流值,即可求出四个 T 参数,这种方法称之为同时测量法。(2) 混合测量法混合型参数方程中的四个 H 参数 0 U I UH 21 1 11??0IU UH 12 112??0 U I IH 21 221??0IU IH 12 222??因此四个 H 参数可以先在输入口加上电压,将输出端短路(U 2 =0) ,测出 U 1、I 1和I 2; 再在输出口加电压,将输入端开路(I 1 =0) ,测出 U 2、I 2和U 1 ,再计算得出,这种方法称之为混合测量法。(3) 分别测量法在实际测量由远距离输电线构成的双口网络的参数时, 采用同时测量法或混合测量法就很不方便, 这时可采用分别测量法, 即先在输入口加电压, 而将输出口开路和短路, 在输入端测量电压和电流。由传输方程可得: C A21 1100II UR??? D B21 11S0 U I UR???然后将输入口开路和短路在输出口加电压并测量,此时有: C D22 2200II UR??? A B12 22S0 U I UR??? R 10、R 1S、R 20、R 2S 分别表示一端口开路和短路时另一端口的等效输入电阻。 4 、互易双口网络和对称双口网络①我们把只含有 R、L和C 的无源双口网络定义为互易双口, 含受控源的双口通常是非互易的。图 9-2 所示电路为互易 T 形网络。根据互易定理可知:互易双口的任一组参数