Bazele teoriei cu patru poli
7.1. Definiții de bază. Ecuațiile și parametrii diport
Teoria quadripoles - aceasta este o modalitate de a descrie circuitul electric atunci când circuitul electric nu poate fi cunoscută. Teoretic, patru poli circuit electric înlocui „cutie neagră“ cu patru borne, dintre care două sunt de intrare (1, 1, 1), iar celelalte două - ieșire (2, 2 1).
Modul de funcționare a lanțului și sunt cunoscuți toți parametrii săi (se poate calcula) dacă curenții de intrare și de ieșire și a tensiunilor. În acest caz:
U1. I1 - tensiune și curent la intrare,
U2. I2 - tensiune și curent de ieșire.
Cu toate acestea, acest lucru nu este necesar, teoria cu patru poli permite să descrie un circuit electric, care este cunoscut a doua dintre cele patru variabile și parametrii definiți în patru poli scurt circuit și circuitul deschis la circuitul de intrare și de ieșire. Două cantități cunoscute menționate influența, denota ei X1. X2 (este variabile independente), iar celelalte două răspuns, le reprezintă Y1. Y2 (aceasta este variabila dependentă, adică. E. Function).
Ecuațiile referitoare răspunsurile și efectele sunt numite ecuațiile fundamentale ale tetrapolară. In termeni generali, ele pot fi scrise ca două, unele funcții f1 și f2 din (x1 și x2) pentru lanțuri liniare, dar, în conformitate cu principiul superpoziției, aceste caracteristici se aplică la combinația liniară a variabilelor (x1 și x2)
Coeficienți L11, L12. L21. L22, incluse în ecuațiile de bază ale quadropol, parametrii quadropol numit. În funcție de ceea ce este considerat de influență (argumente) X1. X2 și că răspunsul (funcțiile) Y1. Y2 (vezi. Tabelul 7.1), putem scrie ecuațiile de bază șase perechi de cvadrupolar.
7.2. Z - parametrii cvadrupolar
Comunicarea între tensiunile, curenții și Z - parametri obținuți din ecuațiile U1 = f1 (I1, I2), U2 = f2 (I1, I2). Dacă presupunem un cuadripol liniar, apoi prin principiul superpoziției, funcțiile reprezintă combinație liniară a argumentelor t. E.
Coeficienții din aceste ecuații au rezistențe de dimensiuni și numit Z - parametrii și ecuațiile în sine - ecuațiile de cvadrupolari cu Z - parametri. Aceste opțiuni au următoarele denumiri:
- impedanta de intrare la ralanti (xx) la ieșire;
-rezistență atunci când transmisia inversă HH la intrare;
- linie de transport impedanță la HH de ieșire;
- impedanță de ieșire de la HH la intrare.
În general, elementele prinalichii reactive în circuit, aceste rezistențe sunt complexe.
Sistemul de ecuații rezultat pot fi scrise sub forma de matrice
unde (I) = (I1, I2) m - matrice coloană definită curenți, (U) = (U1, U2) m - tensiuni matrice coloană la bornele cvadrupolar,
- rezistența matricei cuadripol.
În mod similar, putem scrie restul ecuației cu două porturi.
De exemplu: Y sunt parametri. Ecuațiile de bază cuadrupol în y-parametri sunt înregistrate ca
și Y sunt parametri au următoarele denumiri:
- admitere de intrare este scurtcircuitată la ieșire;
- inversa modul de transmisie de conducere într-un scurt-circuit la intrare;
- transferul direct de conductivitate în timpul unui scurtcircuit la ieșire;
- ieșire conductanța într-un scurt-circuit la modul de introducere.
Mai mult decât atât, din moment ce acestea sunt definite pentru diferite moduri.
Parametrii diferitelor sisteme de ecuații legate de un singur cvadrupol interconectate, și anume oricare dintre parametrii unui sistem de ecuații (de exemplu, z-parametri) pot fi exprimate în termeni de alți parametri de sistem (de exemplu, y, h, g, etc.). În plus, toți parametrii legătură cu funcțiile de circuit cu patru poli.
7.3. Comunicarea între funcțiile de circuit și parametrii
Principalii parametri (funcții) includ un circuit electric. Vom arăta că toate dintre ele pot fi exprimate în termeni de Z - un parametri cu patru poli :. Deoarece funcțiile circuitului și parametrii Z-quadropol caracterizează proprietățile aceluiași patru pol, toate acestea sunt interconectate. Vom stabili o legătură între funcțiile de circuit și parametrii cuadripolului.
Scriem ecuația de bază în Z - parametrii și legea lui Ohm pentru ZL și reprezintă înregistrată ca ecuația (1), (2) și (3).
Substituind (3) ® (2). Obținem.
Rezolvarea acestei ecuații pentru I2.
Substituind (4) ® (1), vom nota - (5).
Utilizarea funcțiilor de circuit definiții, le exprimă prin Z-parametri.
1) Folosind definiția rezistenței de intrare, și (5) obținem
2) Folosind definiția coeficientului de transmisie a puterii, și (4) obținem
3) Folosind definiția raportului de transfer de tensiune și (3) și (5) obținem.
4) Folosind rezistența de ieșire se obține determinarea
7.4. cuadripol circuit echivalent
Schema circuit real cu patru poli poate fi dificil sau indisponibilă, de exemplu, un tranzistor. Prin urmare, este interesant sistem de înlocuire a circuitului real al unui circuit echivalent simplu.
Schemele sunt echivalente. în cazul în care înlocuirea lor reciprocă de intrare și de ieșire curenți și tensiuni nu sunt modificate. circuite echivalente pot fi formulate în diverse moduri:
1) asupra topologia țintă (prin elemente de localizare) ale circuitului electric;
3) Ecuațiile de bază cuadripol, astfel de sisteme sunt numite schemele de substituție formale.
3) Modelul fizic - este circuitul echivalent fizic
7.4.1. circuit echivalent pentru o anumită topologie
De obicei, circuitele echivalente de circuit selectat cu un număr minim de elemente. Cea mai comună de T, P- și T în formă de circuit echivalent (Fig.7.3).
Circuitul echivalent în formă de T arată o legătură între parametrii săi (z1. Z2. Z3) și z-parametri chetryrohpolyusnika. Circuit în formă de T are două curente buclă contur I1 și I2. Folosind metoda curenților de buclă, putem scrie contur ecuația
În cazul în care conexiunea nu este activă, atunci E = 0, ecuația apoi compilate coincide cu parametrii z-quadropol și deci definiți z-parametri
circuite electrice care nu conțin surse de energie electrică sunt numite pasive. condiția pentru circuite pasive. circuite pasive pentru descrierea necesită trei parametri, al patrulea este determinat de starea de pasivitate.