Характеристичні параметри чотириполюсників

Властивості чотириполюсника, крім коефіцієнтів рівнянь, описуються ще трьома характеристичними параметрами. До них відносяться: характеристичний опір з боку вхідних затискачів ZС1. характеристичний опір з боку вихідних затискачів ZС2 і характеристична постійна передачі Г = а + Jв.

Якщо підключити до вихідних затискачів опір навантаження ZН2 = ZС2. то вхідний опір з боку вихідних затискачів ZВХ1 = ZС2 (рис. 1.7, а). І, навпаки, при підключенні до вхідних затискачів опору ZН1 = ZС1. вхідний опір з боку вихідних затискачів ZВХ2 = ZС2 (рис. 1.7, б). Такі режими називаються режимами узгодженої навантаження.

Мал. 1.7 Режими узгодженої навантаження при прямій і зворотній передачі

Постійна передачі Г = а + Jв визначається в режимі узгодженої навантаження і характеризує енергетичні співвідношення на вході і виході чотириполюсника:

де а - коефіцієнт загасання (ослаблення), вимірюється в Непером (Нп);

в - коефіцієнт фази, вимірюється в радіанах (рад).

Для симетричного чотириполюсника ZС1 = ZС2 і

Загасання в 1 Нп відповідає зменшення амплітуд напруги (або струму) в е = 2,718 разів. Коефіцієнт фази згідно (1.19) дорівнює різниці фаз напруг на вході і виході.

Коефіцієнт загасання може вимірюватися в белах (Б) або децибелах (дБ). Загасання в 1 дБ відповідає зменшення повної потужності в 1,26 рази або зменшення напруги (струму) в 1,12 рази:

Для симетричного чотириполюсника загасання в децибелах

Співвідношення одиниць: 1 Нп = 8,686 дБ; 1 дБ = 0,115 Нп.

Характеристичні параметри можна визначити через А - параметри і опору холостого ходу і короткого замикання:

Для симетричного чотириполюсника

А - параметри несиметричного чотириполюсника відомі: А = 1 - j 0,5; В = 5 - j 10 Ом; С = -j 0,05 См; D = 0,5.

Визначити характеристичні параметри: ZC. ZC2. Г = а + Jв.

За формулами (1.20) знаходимо:

Вхідний опір чотириполюсника при довільному навантаженні

Вхідний опір чотириполюсника з боку коробки 1 - 1 'при будь-якому навантаженні на вихідних затискачах можна визначити через А - параметри безпосередньо з рівнянь (1.9):

Отже, при узгодженому навантаженні (Zн = ZC2)

При навантаженні з боку коробки 1 - 1 'Zн, = ZС1. вхідний опір з боку затискачів 2 - 2 '

Схеми включення чотириполюсників

При різних з'єднання чотириполюсників використовуються форми [А], [Z], [Y] і [Н].

Мал. 1.8. каскадне з'єднання

При каскадному з'єднанні чотириполюсників (рис.1.8) матриця [А] всього з'єднання дорівнює добутку матриць окремих ланок.

Мал. 1.9. послідовне з'єднання

Рівняння записуються в Z - параметри, причому матриці [Zк] підсумовуються

Мал. 1.10. паралельне з'єднання

Рівняння записуються в Y - параметрах. Матриця [Y] паралельного з'єднання дорівнює сумі матриць [yк]

Мал. 1.11. Послідовно-паралельне з'єднання

При такому з'єднанні чотириполюсників рівняння записуються в системі Н - параметрів. Матриця [H] з'єднання дорівнює сумі матриць [Н] - складових чотириполюсників:

Мал. 1.12. Паралельно-послідовне з'єднання

Рівняння записуються в системі F - параметрів. В цьому випадку матриця [F] з'єднання дорівнює сумі [F] матриць - відповідних чотириполюсників

За матрицями одноелементні чотириполюсників, знайти матрицю [А] Т - образної схеми (рис.1.13)

Мал. 1.13. складовою чотириполюсник

Матриця з'єднання двох елементів:

- є матриця Г - образного чотириполюсника (рис. 1.14)

Схожі статті