网络理论基础.pptx
第一节第一节 网络及其元件的基本概念一网络基本表征量基本变量：高阶基本变量：是不 为0，1的任意 整数）基本复合量：1、分类第1页/共45页2关系（111）（112）（113）（114）第2页/共45页二多口元件和多端元件二多口元件和多端元件1二端元件 多端元件（1）二端元件：R、L、C 元件约束为一个方程描述，两个独立变量。（二端网络：一个方程描述，两个独立变量。）（2）n端元件：有n1个电流和n1个电压是 独立变量，共（2n2）个，有n1个约束方程。第3页/共45页 2多端元件和“端口”的概念 （1）“双口”是最简单的多口。（2）端口：端口电流相等。条件：端口与端口之间无任何联系。例：N1不是双口网络，N2 是双口网络-u2u1i2i1N2N1+第4页/共45页 3n1端元件与n端元件等效 （p2图111）例：三极管 任选一点为参考点，则为二端口元件。第5页/共45页三容许信号与赋定关系三容许信号与赋定关系1、容许信号偶（Admissible Signal Pair）p2 或：元件给定的电流（压）时的电压（流）值，记 ，是一对激励和响应的关系。2、赋定关系（Constitutive Relation）p2第6页/共45页四网络及其元件分类依据四网络及其元件分类依据1、集中参数元件 p3 分布元件 附：均匀传输线特性方程：p3 本书只讨论集中参数网络。2、时不变元件（Time-invariant）时变元件（Time-varying）（1）定义：p3第7页/共45页（2）应用例1：判断独立电压源 是否是时不变元件。证明：设 是任意一对容许偶，是 任意常数，此时是一个 滞后于 角度为 的另一个电压，电源不容 许有这个电压。所以独立电压源是时变元件。第8页/共45页例2：证明 是时不变元件。证明：设 是任意一对容许偶，有激励 ，是任意常数，则 ，与 也是任意一对容许偶，所以R是时不变元件。第9页/共45页（3）时不变网络 p4 由独立电源和时不变元件组成的网络。本书重点讨论该种网络。理解：作为元件是时变元件，但作为激励，可组成时不变网络（电路）。第10页/共45页 3 3、线性与非线性元件、线性与非线性元件 p4p4 （1）定义：p4 （2）应用例：（p4中间）判断电容器 是线性元件还是非线性元件？解：设 是电容器的两个任意容许偶，设a,b是任意常数，第11页/共45页 是一对容许偶，所以电容器 是线性元件。备注：线性元件 R与u、i无关；C与u、q无关；L与i、无关。第12页/共45页（3）线性电路（Linear Circuit）p5 由独立电源和线性元件组成。理解：数值不恒为零的独立电源是非线性元件。第13页/共45页第二节 基本代数二端元件一电阻、电容、电感元件基本性质一电阻、电容、电感元件基本性质 1基本变量完备图 p5 图121 M忆阻元件，忆阻器（Memory Resistor或Memristor）2n端口元件约束 （1）电阻性 二端：伏安平面上的一条曲线。（u-i）n端口：电压向量与电流向量之间的关系。（补充：电阻性双口网络）第14页/共45页第15页/共45页（2）电感性：线性：线性时不变：（3）电容性：线性：线性时不变：第16页/共45页3几种特殊的电阻元件 （1）凹电阻（Concave Resistor）图b 电路符号 图c 特性曲线 p6图124ud-+udEs R-+iua 连接图第17页/共45页（2）凸电阻（Protrude Resistor）b 电路符号 c 特性曲线 p6图123 i-+Is Ru a 连接图第18页/共45页（3）绝对值电阻 p7图125（4）仿射电阻：伏安曲线不过原点的直线。iR -+us-+u-+Is Rui第19页/共45页 (5)零口器（Nullator）p8图1210 (6)非口器（Norator）p8图1211 应用：理想运算发大器 (其余部分自己看书)+第20页/共45页第四节 基本代数多口元件 一线性多口电阻元件一线性多口电阻元件 p15 图141线性变换器 双口T阵：第21页/共45页1广义阻抗变换器（Generalized lmpedance Convertor,GIC）（1）AD0 正阻抗变换器（2）AD0 比例型受控源（3）AD0 正阻抗逆转器（2）BC0 对偶型受控源（3）BC0 Passive 二端口电阻元件，电阻阵对称正定Passive 第37页/共45页4非能性 定义：p65第38页/共45页二无损性与有损性二无损性与有损性 1、定义：p66 概括了输入到无损n端口的全部能量可以无 损地全部返回电路这一概念。2、二端线性电容、电感、理想变压器、回转器 注意：容许信号平方可积，例 不是无损；的电容器和电感器，是 有源元件，不是无损元件。第39页/共45页三三 互易性、反互易性和非互易性互易性、反互易性和非互易性 1定义：p66 补充：（电路下册）a.卷积定理：设 的象函数 ，则 的拉氏变换为 。b.卷积定义式：另外：互易定理三种形式：特勒根定理：第40页/共45页 2.应用 (1)例1（补）n端口阻抗矩阵Z(s)是对称阵，判断该n端口网络是否 是互易网络。解：由于 对称 设 是n端口网络的任意两组容许偶，互易第41页/共45页补充：二端口网络互易条件 参数互易条件对称条件 对称网络首先是互易网络。第42页/共45页（2）例2 p67例1-11-5第43页/共45页 3说明 （1）互易网络内不存在独立源 （2）互易元件组成的网络互易；但互易网络可能含有 非互易元件 （例p68图1113）（3）含受控源、运放的网络一般不互易 作业：p2 1-8,1-9,1-10 第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页
