电路理论/单端口器件

有很多电路可以解决任何特定的任务。基尔霍夫定律或其他任何分析技术都无法描述最简单的、最基本的选择，即针对现有工作的电路的替代方案。

目标是找出电路的特性...就像特征值...完全定义它的最小参数。最小特性或参数有两个用途

单端口

阻抗、电阻和电抗通常被绘制成矩形，而不是它们通常的电路符号。这是从理想世界向现实世界转变的开始。

一个“端口”隐藏了它内部的东西，就像一个“黑盒子”。

电阻器、电容器、电感器和电源都是单端口（两线）器件。但在现实世界中，电阻器也可能具有一定的电感或电容，或充当天线，将无线能量传输到电路中。

更一般地说，一个单端口电路可以包含任意数量的无源元件、独立源和相关源以及节点。端口可以被描述为一个经过设计、分析和测试的电路。在这一点上，电路的内部细节、设计和工作原理不再重要。它变成了一个构建块。复杂的电路可能由几个端口组成，每个端口本身可能很复杂。

当端口被命名、微型化和批量生产时，它们就成为一种新的电路器件。

单端口器件通常出现在电路的开头和结尾。电路的中间是用双端口器件构建的，这将在后面介绍。

除了阻抗和是否包含电源外，端口还具有其他特性。端口具有参数。我们一直在研究的理想参数有时被称为集总元件参数。这些参数可能会根据端口的“驱动”方式而改变。端口可以有不同的“驱动点”。

假设我们要将一个直流电压电源连接到 a 和 b 点。目标是描述包含直流电压源和两个电阻的盒子的内部。通过以下步骤来完成：

绘制 V_ab 作为电流的函数（而不是实际情况，即电流取决于添加的电压源），以便斜率为电阻。从图中找出斜率（电阻）。垂直的 V_ab 轴截距代表什么？水平（电流）轴截距代表什么？
计算无任何连接时的 V_ab。
将电压源归零，计算 a 和 b 之间的电阻。
创建一个另一个单端口器件，它使用一个电源和一个电阻器表现出相同的行为。模拟它并显示它产生了相同的 V_ab 曲线或直线。