93、电路分析中的阻抗、参数转换与计算机模拟

电路分析中的阻抗、参数转换与计算机模拟

1. 输入与输出阻抗

在电路分析中，输入和输出阻抗是重要的参数。对于混合等效电路和 z 参数等效电路，输入阻抗可通过输入电压与输入电流的比值来确定，无论是否施加负载。输出阻抗则是在源电压或电流设为零时确定。

对于混合等效电路，有以下关系：
- (E_1 = h_iI_1 + h_rE_2)
- (E_2 = -I_2Z_L)
- (\frac{I_2}{I_1}=\frac{h_f}{1 + h_oZ_L})

通过代入和推导，可得到输入阻抗 (Z_i) 的表达式：
(Z_i=\frac{E_1}{I_1}=h_i - \frac{h_rh_fZ_L}{1 + h_oZ_L})

对于输出阻抗，将源电压设为零，保留其内阻 (R_s)，经过推导可得输出阻抗 (Z_o) 的表达式：
(Z_o=\frac{1}{h_o - \frac{h_rh_f}{h_i + R_s}})

例如，对于某晶体管，已知参数 (R_s = 1k\Omega)，可计算出 (Z_i = 961.9\Omega)，(Z_o = 66.67k\Omega)。

对于 z 参数等效电路，也可通过类似的方法推导输入和输出阻抗。输入阻抗 (Z_i) 的表达式为：
(Z_i=\frac{E_1}{I_1}=z_{11} - \frac{z_{12}z_{21}}{z_{22} + Z_L})

输出阻抗 (Z_o) 的表达式为：
(Z_o=\frac{E_2}{I_2}=z_{22} - \frac{z_{12}z_{21}}{R_s + z