二端口参数转换


在上一章中,我们讨论了六种类型的二端口网络参数。现在,让我们将一组二端口网络参数转换为另一组二端口网络参数。这种转换称为二端口网络参数转换或简称二端口参数转换

有时,很容易找到给定电网的一组参数。在这种情况下,我们可以将这些参数转换为所需的参数集,而不是直接计算这些参数,难度更大。

现在,让我们讨论一下两个端口参数的一些转换。

两个端口参数转换流程

按照以下步骤操作,同时将一组两个端口网络参数转换为另一组两个端口网络参数。

  • 步骤 1 - 根据所需参数写出两端口网络的方程。

  • 步骤 2 - 根据给定参数写出两端口网络的方程。

  • 步骤 3 - 重新排列步骤 2 的方程,使其与步骤 1 的方程相似。

  • 步骤 4 - 通过使步骤 1 和步骤 3 的相似方程相等,我们将根据给定参数获得所需的参数。我们可以用矩阵形式来表示这些参数。

Z 参数到 Y 参数

在这里,我们必须用 Z 参数来表示 Y 参数。因此,在这种情况下,Y 参数是所需参数,Z 参数是给定参数。

步骤 1 - 我们知道以下两个方程组,它代表Y 参数的两端口网络。

I1=Y11V1+Y12V2

I2=Y21V1+Y22V2

我们可以将上面两个方程用矩阵形式表示为

$[I1I2]

= [Y11Y12Y21Y22]
\begin{bmatrix }V_1 \\V_2 \end{bmatrix}$公式 1

步骤 2 - 我们知道以下两个方程组,它代表Z 参数的两端口网络。

V1=Z11I1+Z12I2

V2=Z21I1+Z22I2

我们可以将上面两个方程用矩阵形式表示为

\begin{bmatrix}V_1 \\V_2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix}Z_{11} & Z_{12} \\Z_{21} & Z_{22} \end{bmatrix} \begin{ bmatrix}I_1 \\I_2 \end{bmatrix}

步骤 3 - 我们可以将其修改为

$[I1I2]

= [Z11Z12Z21Z22]
^{-1 } [V1V2]
$方程 2

步骤 4 - 通过等式 1 和等式 2,我们将得到

[Y11Y12Y21Y22]=[Z11Z12Z21Z22]1

[Y11Y12Y21Y22]=[Z22Z12Z21Z11]ΔZ

在哪里,

ΔZ=Z11Z22Z12Z21

因此,只需对 Z 参数矩阵 进行逆操作,我们就可以得到 Y 参数矩阵。

Z 参数到 T 参数

在这里,我们必须用 Z 参数来表示 T 参数。因此,在这种情况下,T 参数是所需参数,Z 参数是给定参数。

步骤 1 - 我们知道,以下两个方程组,代表T 参数的两端口网络。

V1=AV2BI2

I1=CV2DI2

步骤 2 - 我们知道以下两个方程组,它代表Z 参数的两端口网络。

V1=Z11I1+Z12I2

V2=Z21I1+Z22I2

步骤 3 - 我们可以将上面的等式修改为

\右V2Z22I2=Z21I1

I1=1Z21V2Z22Z21I2

步骤 4 - 上述方程的形式为 $I_1 = CV_2 - DI_2$。这里,

C=1Z21

D=Z22Z21

步骤 5 - 将步骤 3 的 $I_1$ 值替换为步骤 2 的 $V_1$ 方程。

V1=Z11{1Z12V2Z22Z21I2}+Z12I2

V1=Z11Z21V2Z11Z22Z12Z21Z21I2

步骤 6 - 上述方程的形式为 $V_1 = AV_2 - BI_2$。这里,

A=Z11Z21

B=Z11Z22Z12Z21Z21

步骤 7 - 因此,T 参数矩阵

\begin{bmatrix}A & B \\C & D \end{bmatrix} = \begin{bmatrix}\frac{Z_{11}}{Z_{21}} & \frac{Z_{11}Z_{ 22} - Z_{12}Z_{21}}{Z_{21}} \\\frac{1}{Z_{21}} & \frac{Z_{22}}{Z_{21}} \end{bmatrix }

Y 参数到 Z 参数

在这里,我们必须用 Y 参数来表示 Z 参数。因此,在这种情况下,Z 参数是所需参数,Y 参数是给定参数。

步骤 1 - 我们知道,以下两端口网络的矩阵方程将 Z 参数视为

$[V1V2]

= [Z11Z12Z21Z22]
\begin{bmatrix }I_1 \\I_2 \end{bmatrix}$公式 3

步骤 2 - 我们知道,以下两端口网络的矩阵方程将 Y 参数视为

\begin{bmatrix}I_1 \\I_2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix}Y_{11} & Y_{12} \\Y_{21} & Y_{22} \end{bmatrix} \begin{ bmatrix}V_1 \\V_2 \end{bmatrix}

步骤 3 - 我们可以将其修改为

$[V1V2]

= [Y11Y12Y21Y22]
^{-1 } [I1I2]
$方程 4

步骤 4 - 通过等式 3 和等式 4,我们将得到

[Z11Z12Z21Z22]=[Y11Y12Y21Y22]1

[Z11Z12Z21Z22]=[Y22Y12Y21Y11]ΔY

在哪里,

ΔY=Y11Y22Y12Y21

因此,只需对 Y 参数矩阵 进行逆运算,我们就能得到 Z 参数矩阵。

Y 参数到 T 参数

在这里,我们必须用 Y 参数来表示 T 参数。因此,在这种情况下,T 参数是期望参数,Y 参数是给定参数。

步骤 1 - 我们知道,以下两个方程组,代表T 参数的两端口网络。

V1=AV2BI2

I1=CV2DI2

步骤 2 - 我们知道以下关于 Y 参数的两端口网络的两个方程组。

I1=Y11V1+Y12V2

I2=Y21V1+Y22V2

步骤 3 - 我们可以将上面的等式修改为

\右I2Y22V2=Y21V1

V1=Y22Y21V21Y21I2

步骤 4 - 上述方程的形式为 $V_1 = AV_2 - BI_2$。这里,

A=Y22Y21

B=1Y21

步骤 5 - 将步骤 3 的 $V_1$ 值替换为步骤 2 的 $I_1$ 方程。

I1=Y11{Y22Y21V21Y21I2}+Y12V2

I1=Y12Y21Y11Y22Y21V2Y11Y21I2

步骤 6 - 上述方程的形式为 $I_1 = CV_2 - DI_2$。这里,

C=Y12Y21Y11Y22Y21

D=Y11Y21

步骤 7 - 因此,T 参数矩阵

\begin{bmatrix}A & B \\C & D \end{bmatrix} = \begin{bmatrix}\frac{-Y_{22}}{Y_{21}} & \frac{-1}{Y_ {21}} \\\frac{Y_{12}Y_{21} - Y_{11}Y_{22}}{Y_{21}} & \frac{-Y_{11}}{Y_{21}} \结束{b矩阵}

T 参数到 h 参数

在这里,我们必须用 T 参数来表示 h 参数。因此,在这种情况下,hparameters 是所需参数,T 参数是给定参数。

步骤 1 - 我们知道,以下是两端口网络的h 参数。

h11=V1I1,V2=0

h12=V1V2,I1=0

h21=I2I1,V2=0

h22=I2V2,I1=0

步骤 2 - 我们知道以下关于T 参数的两端口网络的两个方程组。

$V_1 = A V_2 - B I_2$公式 5

$I_1 = C V_2 - D I_2$公式 6

步骤 3 - 将 $V_2 = 0$ 代入上述方程中,以找到两个 h 参数 $h_{11}$ 和 $h_{21}$。

\右V1=BI2

\右I1=DI2

将 $V_1$ 和 $I_1$ 值替换为 h 参数 $h_{11}$。

h11=BI2DI2

h11=BD

将 $I_1$ 值替换为 h 参数 $h_{21}$。

h21=I2DI2

h21=1D

步骤 4 - 将 $I_1 = 0$ 代入步骤 2 的第二个方程中,以找到 h 参数 $h_{22}$。

0=CV2DI2

\右CV2=DI2

I2V2=CD

h22=CD

步骤 5 - 将 $I_2 = \lgroup \frac{C}{D} \rgroup V_2$ 代入步骤 2 的第一个方程中,以找到 h 参数 $h_{12}$。

V1=AV2BCDV2

V1=ADBCDV2

V1V2=ADBCD

h12=ADBCD

步骤 6 - 因此,h 参数矩阵是

[h11h12h21h22]=[BDADBCD1DCD]

h 参数到 Z 参数

在这里,我们必须用 h 参数来表示 Z 参数。因此,在这种情况下,Z 参数是所需参数,h 参数是给定参数。

步骤 1 - 我们知道,以下关于Z 参数的两端口网络的两个方程组。

V1=Z11I1+Z12I2

V2=Z21I1+Z22I2

步骤 2 - 我们知道,以下关于h 参数的二端口网络的两个方程组。

V1=h11I1+h12V2

I2=h21I1+h22V2

步骤 3 - 我们可以将上面的等式修改为

\右I2h21I1=h22V2

V2=I2h21I1h22

V2=h21h22I1+1h22I2

上式的形式为$V_2 = Z_{21} I_1 + Z_{22} I_2。在这里,$

Z21=h21h22

Z22=1h22

步骤 4 - 将 V 2值代入步骤 2 的第一个方程中。

V1=h11I1+h21{h21h22I1+1h22I2}

V1=h11h22h12h21h22I1+h12h22I2

上式的形式为$V_1 = Z_{11}I_1 + Z_{12}I_2$。这里,

Z11=h11h22h12h21h22

Z12=h12h22

步骤 5 - 因此,Z 参数矩阵是

[Z11Z12Z21Z22]=[h11h22h12h21h22h12h22h21h221h22]

这样,我们就可以将一组参数转换为另一组参数。