1）实验目的

（1）学习测试二端网络参数的方法。

（2）通过实验来研究二端网络的特性及其等效电路。

2）实验原理

（1）二端网络是电工技术中广泛使用的一种电路形式。网络本身的结构可以是简单的，也可以是极复杂的，但就二端网络的外部性能来说，一个很重要的问题就是要找出它的两个端口（通常也就是称为输入端和输出端）处的电压、电流之间的相互关系，这种相互关系可以由网络本身结构所决定的一些参数来表示。不管网络如何复杂，总可以通过实验的方法来得到这些参数，从而可以很方便地来比较不同的二端网络在传递电能和信号方面的性能，以便评价它们的质量。

（2）由图2.26分析可知，二端网络的基本方程是：

式中：A11、A12、A21、A22称为二端网络的传输参数，其数值的大小决定于网络本身的元件及结构。这些参数可以表征网络的全部特性。它们的物理概念可分别用以下的式子来说明：

输出端开路：

输出端短路：

图2.26　二端网络

可见，A11是两个电压比值，是一个无量纲的量，A12是短路转移阻抗，A21是开路转移导纳，A22是两个电流的比值，也是无量纲的量。A11、A12、A21、A22 4个参数中也只有3个是独立的，因为这4个参数间具有如下关系：

A11·A22-A12·A21=1

如果是对称的二端网络，则有：

A11=A22

（3）由上述二端网络的基本方程组可以看出，如果在输入端1-1′接以电源，而输出端2-2′处于开路和短路两种状态时，分别测出U·10、U·20、I·10、U·1S、I·1S及I·2S就可得出上述4个参数。但这种方法实验测试时需要在网络两端即输入端和输出端同时进行测量电压和电流，这在某些实际情况下是不方便的。

在一般情况下，我们常用在二端网络的输入端及输出端分别进行测量的方法来测定这4个参数，把二端网络的1-1′端接以电源，在2-2′端开路与短路的情况下，分别得到开路阻抗和短路阻抗。

再将电源移至2-2′端，在1-1′端开路和短路的情况下，又可得到：

同时由上述4式可见：

因此R01、R02、RS1、RS2中只有3个独立变量，如果是对称二端网络就只有两个独立变量，此时

R01=R02,　　RS1=RS2

如果由实验已经求得开路和短路阻抗，则可很方便地算出二端网络的A参数。(www.daowen.com)

（4）由上所述，无源二端网络的外特性既然可以用3个参数来确定，那么只要找到一个由具有3个不同阻抗（或导纳）所组成的二端网络，如果后者的参数与前者分别相同，则就可认为这两个二端网络的外特性是完全相同的。由3个独立阻抗（或导纳）所组成的二端网络只有两种形式，即T型电路和π型电路。

图2.27　T型等效电路

图2.28　π型等效电路

如果给定了二端网络的A参数，则无源二端网络的T型等效电路及π型等效电路的3个参数可由下式求得：

实验台D02上提供的两个二端网络是等价的，其参数如下：

R1=200 Ω，R2=100 Ω，R3=300 Ω；R31=1.1 kΩ，R12=367 Ω，R23=550 Ω。精度全为1.0级，功率均为4 W。

3）实验内容

（1）按图2.29接好线路。

固定U1=US=5 V，测量并记录B网络2-2′端开路时及2-2′端短路时的各参数，记入表2.23。

图2.29　二端网络实验电路图

（2）由第一步测得的结果，计算出A11、A12、A21、A22。并验证A11·A22-A12·A21=1，然后计算等效T型电路的各电阻值。

（3）图2.29中换成A网络。在1-1′端加电压5 V，测量该等效电路的外特性，数据记入表2.24，并与步骤（1）相比较。

（4）将电源移至2-2′端，固定U2=5 V。测量并记录1-1′端开路时及1-1′端短路时各参数，记入表2.25。并验证R01/R02=RS1/RS2，并由此算出A11、A12、A21、A22记入表2.26，并与步骤（2）所得结果相比较。

表2.23　二端网络参数测量表（1）　　U1=US=5 V

表2.24　二端网络参数测量表（2）　　U1=US=5 V

表2.25　二端网络参数测量表（3）

表2.26　二端网络参数计算表

4）思考题

（1）无源二端网络的参数与外加电压和电流是否有关？为什么？

（2）本实验方法可否用于交流二端网络的测试？