二端口网络参数分析与应用
在现代电子系统中,二端口网络是一个非常重要的概念。理解二端口网络的参数及其相互转换,对于设计和分析复杂的电子系统至关重要。本文将详细介绍二端口网络的几种常见参数,包括导纳参数、阻抗参数、混合参数和传输参数,以及它们的计算方法、相互转换和实际应用。
1. 印刷电路板(PCB)简介
印刷电路板(PCB)通常由玻璃纤维制成,为各种电子模块的互连提供了一个平台。它具有成本低、易于制造、可靠性高和良好的电子性能等优点。此外,PCB 通常采用多层结构,这种结构允许信号层、接地层和电源层以最适合电路板用途的方式穿插排列。使用多层结构可以实现非常短的连接线,因为连接点之间的距离很近。这些短引线确保了较低的接地电阻,并且电路板的介电特性也有助于将信号相互隔离。
2. 二端口网络基础概念
- 单端口和二端口网络 :线性网络可以分为单端口网络和二端口网络。单端口网络有一对端子,而二端口网络有两对端子,通常 A - B 表示输入端口,C - D 表示输出端口。
- 端口变量的表示 :在二端口网络中,通常将电压和电流标记为:上部端子相对于下部端子为正,电流从上部端子流入二端口,由于基尔霍夫电流定律(KCL)必须在每个端口得到满足,所以电流从下部端子流出二端口。
3. 导纳参数(Y 参数)
- 定义 :如果二端口网络是线性且不含独立源的,则可以应用叠加原理来确定电流。对于二端口网络,电流 (I_1) 和 (I_2) 可以表示为: