【考研类试卷】清华大学硕士电路原理-19及答案解析.doc

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1、清华大学硕士电路原理-19 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、解答题(总题数：11，分数：100.00)1.1 求下图所示二端口的开路阻抗参数(Z 参数)，其中 r=1。 （分数：10.00）_2.求下图所示二端口网络的短路导纳参数(Y 参数)，图中受控源为电流控制的电流源。 （分数：9.00）_3.求下图所示二端口的传输参数(T 参数)。 （分数：9.00）_4.写出下图所示二端口网络的传输参数方程。 （分数：9.00）_5.求下图所示二端口网络的传输参数。 （分数：9.00）_(1).下图(a)所示二端口是否为对称二端口?给出分析过程。 （分数：4.50）_(2).

2、求下图(b)所示二端口网络的短路导纳参数矩阵 Y。 (b)已知某二端口网路的开路阻抗参数 （分数：4.50）_6.求下图所示二端口网络的传输参数方程。 （分数：9.00）_7.求下图所示电路中电压源发出的有功功率。已知电源电压为 u s (t)= sin(2000t+30)V，理想变压器变比 n=2，回转器回转电阻 =2。 （分数：9.00）_8.下图所示电路中二端口 N 的传输参数矩阵为 其输入端电阻 R i 为多少? （分数：9.00）_(1).下图所示二端口中，L=0.1H，C=0.1F，=10 4 rads -1 。 求此二端口的特性阻抗 Z C ；（分数：4.50）_(2).当端口

3、2 接 Z C 时，求输出电压与输入电压的幅值比和相位差。 （分数：4.50）_9.求出下图所示双口网络的最简单的等效电路。 （分数：9.00）_清华大学硕士电路原理-19 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、解答题(总题数：11，分数：100.00)1.1 求下图所示二端口的开路阻抗参数(Z 参数)，其中 r=1。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解法 1 求一个已知二端口网络的参数，可根据参数的定义求，也可以直接列写端口的电压、电流关系式，还可以将一个复杂二端口网络分成若干个子二端口网络，再根据各子二端口网络的连接关系得到复杂二端口网络的参数。 根据 Z 参数

4、的定义，上图的 Z 参数方程可表示为 上述方程中待求参数 Z 11 ，Z 12 ，Z 21 ，Z 22 可分别借助(a)和(b)求得。 (a)(b)由(a)可得 由(b)可得 解法 2 用直接列写参数方程方法求。端口用电压源替代(下图(c)所示电路)。列写回路电流方程为 (c)消去中间变量 I。由式(3)得 将式(4)分别代入式(1)和式(2)，并整理可得 Z 参数方程为 所以，Z 参数矩阵为 2.求下图所示二端口网络的短路导纳参数(Y 参数)，图中受控源为电流控制的电流源。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解法 1 根据导纳参数定义求。 Y 参数方程为 上述方程中待求参数 Y 11

5、，Y 12 ，Y 21 ，Y 22 可分别借助图(a)和图(b)求得。 (a)(b)由图(a)可得 由图(b)可得 解法 2 直接列写电路方程得到端口的电压、电流关系，进而得到所需参数。两个端口用电流源替代，电路如图(c)所示。用节点法列写方程如下： (c)整理后可得 由此可得 Y 参数矩阵为 3.求下图所示二端口的传输参数(T 参数)。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解法 1 根据传输参数定义求。 设传输参数方程为 上述方程中待求参数 T 11 ，T 12 ，T 21 ，T 22 可分别借助图(a)和图(b)求得。 (a)(b)由图(a)可得 由图(b)可得 解法 2 直接列方程求

6、参数。 列方程所需电路如图(c)所示。列方程如下： (c)整理上述方程得 由上述方程可得传输参数矩阵为 4.写出下图所示二端口网络的传输参数方程。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解 直接用节点法列写参数方程，电路如图(a)所示。 (a)由式(2)得 U 1 =-U 2 +0.5I 2 (3) 由式(1)和式(3)得 I 1 =-U 2 -1.5U 1 =0.5U 2 -0.75I 2 则传输参数方程为 传输参数矩阵为 5.求下图所示二端口网络的传输参数。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解法 1 可直接列写端口电压和电流的关系方程 所以传输参数矩阵为 解法 2 将上图中看作图

7、(a)所示的 T 1 和 T 2 两个二端口级联。 (a)T 1 和 T 2 两个二端口的 T 参数分别为 所以总二端口的 T 参数为 (1).下图(a)所示二端口是否为对称二端口?给出分析过程。 （分数：4.50）_正确答案：()解析：解 将该二端口看作如图(c)所示的两个二端口的级联。 (c)T 1 和 T 2 的 T 参数分别为 所以，总的二端口的 T 参数为 (2).求下图(b)所示二端口网络的短路导纳参数矩阵 Y。 (b)已知某二端口网路的开路阻抗参数 （分数：4.50）_正确答案：()解析：解 用直接列写方程的方法求参数。方程如下： 消去中间变量 U 3 ，得 由此可先得到 Z 参

8、数为 对 Z 参数矩阵求逆，得 由已知阻抗参数可写出二端口的方程，并整理得 由此可得等效电路如图(d)所示。 6.求下图所示二端口网络的传输参数方程。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解 直接列方程求解。端口的电压、电流方程为 将上式作变换，将 放在等式左端，将 放在等式右端，得 7.求下图所示电路中电压源发出的有功功率。已知电源电压为 u s (t)= sin(2000t+30)V，理想变压器变比 n=2，回转器回转电阻 =2。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解 在上图所对应的相量模型中，有 L=2.510 -3 2000=5 令输出端负载阻抗为 Z L =3+j4，则根据

9、回转器和理想变压器的特性，将负载阻抗 Z L ，变换到输入端为 由此可得等效电路如图(a)所示。 (a)由等效电路可得 8.下图所示电路中二端口 N 的传输参数矩阵为 其输入端电阻 R i 为多少? （分数：9.00）_正确答案：()解析：解 传输参数方程为 端口 2 的特性为 U 2 =-2I 2 代入参数方程可得 则 (1).下图所示二端口中，L=0.1H，C=0.1F，=10 4 rads -1 。 求此二端口的特性阻抗 Z C ；（分数：4.50）_正确答案：()解析：解 上图所示二端口为对称二端口，其特性阻抗为 要求特性阻抗，需先求该二端口的传输参数。 传输参数方程为 可求得 则此二端口的特性阻抗为 (2).当端口 2 接 Z C 时，求输出电压与输入电压的幅值比和相位差。 （分数：4.50）_正确答案：()解析：解 端口 2 接 Z C 时， 则 9.求出下图所示双口网络的最简单的等效电路。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解 用节点法直接列写 Y 参数方程(两个端口用电流源替代) 整理后得 等效电路如图(a)所示。