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1、1,三端无源网络:引出三个端钮的网络,并且内部没有独立源。,2.3 T型、型网络的等效变换(Y变换),三个电阻的一端连接在一个节点上,它们的另一端接在三个不同的端钮上。,T型(Y型)网络,(),T(Y)电阻网络是三端无源网络的两个例子,特点:,2,三个电阻分别接在两个端钮之间,使三个电阻构成一个回路。,为什么要进行两者之间的转换呢?,型(型)网络,特点:,3,上图等效,变换条件:,对应端流进或流出的电流相等;对应端间的电压相等。,保证变换前后电路的外特性不变。,4,Y接:用电流表示电压,u12Y=R1i1YR2i2Y,接:用电压表示电流,i1Y+i2Y+i3Y=0,u23Y=R2i2Y R3i
2、3Y,i3=u31/R31 u23/R23,i2=u23/R23 u12/R12,i1=u12/R12 u31/R31,(1),(2),5,由式(2)解得:,根据等效条件,比较式(3)与式(1),得由Y接接的变换结果:,6,或,7,类似可得到由接 Y接的变换结果:,或,上述结果可从原始方程出发导出,也可由Y接 接的变换结果直接得到。,8,由Y:,由 Y:,特例:若三个电阻相等(对称),则有,R=3RY,(外大内小),(1)等效对外部(端钮以外)有效,对内不成立。,(2)等效电路与外部电路无关。,9,应用:简化电路,例.桥 T 电路,1,2,3,2,1,3,2,10,2.4 含独立电源网络的等效
3、变换,一、实际电源的两种模型,实际电压源,一个实际电压源,可用一个理想电压源uS与一个电阻Ri 串联的支路模型来表征其特性。当它向外电路提供电流时,它的端电压u总是小于uS,电流越大端电压u越小。,u=uS Ri i,Ri:电源内阻,一般很小?,11,一个实际电流源,可用一个电流为 iS 的理想电流源和一个内电导 Gi 并联的模型来表征其特性。当它向外电路供给电流时,并不是全部流出,其中一部分将在内部流动,随着端电压的增加,输出电流减小。,i=iS Gi u,Gi:电源内电导,一般很小?,实际电流源,12,二、电源的等效变换,本小节将说明实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换,所谓的等
4、效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。,u=uS Ri i,i=iS Giu,i=uS/Ri u/Ri,通过比较,得等效的条件:,iS=uS/Ri,Gi=1/Ri,13,由电压源变换为电流源:,由电流源变换为电压源:,14,等效变换的注意事项,(1)“等效”是指“对外”等效(等效互换前后对外伏-安特 性一致),对内不等效。,(2)恒压源和恒流源不能等效互换,(不存在),15,(3)注意转换前后 us 与 is 的方向,16,17,(1)理想电压源的串并联,串联:,uS=uSk(注意参考方向),电压相同的电压源才能并联,否则将违背KVL定律,且每个电源的电流不确定。,并联:,三、只含独立电
5、源电路的等效化简,18,(2)理想电流源的串并联,可等效成一个理想电流源 i S(注意参考方向)。,电流相同的理想电流源才能串联,并且每个电流源的端电压不能确定。,串联:,并联:,19,例3:,例2:,例1:,is=is2-is1,20,四、电压源与二端网络N并联,电流源与二端网络N串联,即:对于外电路而言,电压源与任意二端网络N并联都可等效为电压源。,21,同理:,即:对于外电路而言,电流源与任意二端网络串联的等效电路就是电流源本身,22,应用:利用电源转换可以简化电路计算。,例1.,I=0.5A,U=20V,例2.,若求5 中的电流呢?,23,例3.,即,?,24,2.5 受控电源及含受控
6、电源电路的分析,一、受控电源(非独立源)(controlled source or dependent source),其输出电压或电流是由电源本身决定的,不受电源外部电路的控制。从能量关系上看,独立电源是电路的输入,它表示了外界对电路的物理作用,是电路的能量来源。,独立电源:,受控电源:,是由电子器件抽象而来的一种模型。如:晶体管、真空管等,它们具有输入端的电压(或电流)能控制输出端的电压(或电流)的特点。,25,受控电源实为一双口元件,即它含有两条支路,一为控制支路,另一为受控支路。,电路符号:,NOTE:受控源不代表外部对电路施加的影响,只表明电路内部电子器件中所发生的物理现象的一种模型
7、,以表明电子器件的电流、电压的转移(transfer)关系。,26,:电流放大倍数,四端元件,输出:受控部分,输入:控制部分,1)电流控制的电流源(Current Controlled Current Source,CCCS),(1)四种类型,27,g:转移电导,2)电压控制的电流源(VCCS),3)电压控制的电压源(VCVS),:电压放大倍数,28,4)电流控制的电压源(CCVS),r:转移电阻,*,g,r 为常数时,被控制量与控制量满足线性关系,称为线性受控源。,29,(1)独立源电压(或电流)由电源本身决定,与电路中其它电压、电流无关,而受控源电压(或电流)由控制量决定。,(2)独立源在
8、电路中起“激励”作用,在电路中产生电压、电流,而受控源只是反映输出端与输入端的受控关系,在电路中不能作为“激励”。,分析含受控源电路时注意:(1)将受控源做为独立源处理。(2)找出控制量与求解量之间的关系。(3)受控源和独立源不能等效互换。,二、受控源与独立源的比较,30,三、含受控源的电路的分析,例2-8 电路如图所示,求电压源电压us的值及受控源的功率。,解:,根据KVL,有:,受控源吸收的功率为:,受控源的功率由谁提供?,受控源属于有源元件。其供出的能量是从独立电源处获得的,31,输入电阻的概念,1.定义,2.计算方法,(1)如果一端口内部仅含电阻,则应用电阻的串、并联和 Y变换等方法求它的等效电阻;,(2)对含有受控源和电阻的两端电路,用电压、电流法求输 入电阻,即在端口加电压源,求得电流,或在端口加电 流源,求得电压,得其比值。,32,例,计算下面例题中电路的输入电阻,有源网络先把独立源置零:电压源短路;电流源断路,再求输入电阻,无源电阻网络,33,例,外加电压源,34,例,另一种方法:,35,例,求Rab和Rcd,6,?,36,例,简化电路:,受控源和独立源一样可以进行电源转换。,37,U=3(2+I)+4+2I=10+5I,U=3I1+2I1=5I1=5(2+I)=10+5I,