等效電路概要

　　等效電路又稱“等值電路”。在同樣給定條件下，可代替另一電路且對外性能不變的電路。電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的電磁過程可用其相應(yīng)的等效電路來分析研究。

　　等效電路是將一個復(fù)雜的電路，通過電阻等效、電容等效，電源等效等方法，化簡成具有與原電路功能相同的簡單電路。這個簡單的電路，稱作原復(fù)雜電路的等效電路 。

　　二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路

　　任何給定的線性二端口網(wǎng)絡(luò)，都可以用一個較為簡單的二端口網(wǎng)絡(luò)來等效代替。若這個簡單的二端口網(wǎng)絡(luò)中的各參數(shù)與給定的二端口網(wǎng)絡(luò)相等，則這個二端口網(wǎng)絡(luò)就與給定的二端口網(wǎng)絡(luò)外部特性完全相同，因此我們就可以說它們是等效的。由于無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)只有三個獨(dú)立參數(shù)，因此，最簡單的二端口網(wǎng)絡(luò)等效電路只用三個獨(dú)立參數(shù)來構(gòu)成。下面介紹的T形等效電路就是其中之一。

　　二端口網(wǎng)絡(luò)的端口變量共有四個，如圖 1所示。設(shè)激勵與響應(yīng)均為同頻正弦量。即為Ui、I1、U2、i2。

　　若任取其中的兩個作為激莉，另兩個作為響應(yīng)。則有六種組合形式，為：

　　其中尤以Z、Y、H、A四種參數(shù)應(yīng)用較多。當(dāng)二端口網(wǎng)絡(luò)滿足互易定理，即其輸入端口與輸出端口互換時，若網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移阻抗或轉(zhuǎn)移導(dǎo)納不變，則稱該二端口網(wǎng)絡(luò)是互易的。由各參數(shù)可知，這時有zl2=z2ljY12=Y21，H12=一H2t及A11A22一Al2A2I=1。從而任意一種參數(shù)矩陣中只有三個獨(dú)立的元素。可以用三個元件的T型或 丁型二端口網(wǎng)絡(luò)作為其等效電路。

　　如已知z參數(shù)時，其T型等效電路可表為圖2

　　如已知Y／參數(shù)時，其丌型等效電路可表為圖3。

　　當(dāng)二端口網(wǎng)絡(luò)為非互易時，由于四個參數(shù)無法用三元件等效電路表示，但我們利用受控源，仍可構(gòu)成T型或．f型等效電路。如已知Z參數(shù)時，可在原T型等效電路串一受控電源，如圖4。

　　顯然，若網(wǎng)絡(luò)互易時，zl2=z2。，故受控源控制系數(shù)為零。受控電壓源可用短路線代替a即成為圖 2。

　　類似地，當(dāng)已知網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)時，亦可利用受控電流源構(gòu)成 π型等效電路，如圖5

　　顯然，若廚絡(luò)互易時，Y2= 。，故受控源控制系數(shù)為零。受控電流源可用開路代替。即成為圖3。

　　我們已知，三元件的T型或7c型二端口網(wǎng)絡(luò)是互易網(wǎng)絡(luò)。對任意非互易的二端口網(wǎng)絡(luò)，均可利用互易的T型或 π型網(wǎng)絡(luò)加上一受控源構(gòu)成其等效電路。只要該等效電路滿足其參數(shù)方程，否則也不稱其為等效。因此，具體的做法就是在已知非互易的二端口網(wǎng)絡(luò)的z或Y參數(shù)（其余幾種參數(shù)可通過方程變換為z或Y參數(shù)）分別采用T型或7c型廚絡(luò)。對于T型網(wǎng)絡(luò)，可用受控電壓源；對于π型網(wǎng)絡(luò)，可用受控電流源。至于受控源的位置可以任意放置。控制量亦可以任意設(shè)置，即可以是電流控制型，也可以是電壓控制型。控制系數(shù)可先設(shè)為x。然后列寫所設(shè)廂絡(luò)的Z或 Y參數(shù)方程。化簡后對比系數(shù)，即可求出等效電路的各參數(shù)。

　　通過以上分析，可以看出，當(dāng)已知z參數(shù)時，用T型電路，采用受控電壓源較便于求解．匠為這時主要到寫KVL方程。而已知Y參數(shù)時，用丌型電路，采用受控電流碌較便于求解。因?yàn)檫@時主要列寫KCL方程。而受控源的位置及控制量均可隨意選取。這種方法為二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路的具體實(shí)現(xiàn)提供了理論上的依據(jù)。