Тема 2.2. Четырёхполюсники Занятие 2.2.1. Уравнения и системы параметров четырёхполюсников

Вопросы:

1. Основные понятия, определения, классификация

2. Уравнения и системы первичных параметров четырёхполюсников

Зачастую при анализе радиотехнических устройств не интересуются схемой устройства, а процессы, протекающие в нём описывают с помощью напряжений и токов на входе и выходе. При таком подходе вся цепь представляется в виде четырёхполюсника, изображаемого в виде прямоугольника с двумя парами зажимов на входе и выходе.

РИСУНОК

Четырёхполюсник – это цепь, имеющая две пары зажимов входная и выходная. Например, двухпроводная линия передач…

Все контурные ЭДС, кроме первой и второй равны 0.

Токи могут быть найдены следующим образом:

- главный определитель системы

- определители, получаемые из главного определителя подстановкой вместо первого столбца правой части системы.

, - алгебраические дополнения

Если схема цепи неизвестна, или слишком сложна, Y параметры можно определить экспериментально.

РИСУНОК

- входная проводимость при коротком замыкании на выходе

РИСУНОК

- проходная проводимость при коротком замыкании входа

РИСУНОК

- проходная проводимость при коротком замыкании на выходе

РИСУНОК

- выходная проводимость при коротком замыкании входа

Система параметров

РИСУНОК

- входное сопротивление при холостом ходе на выходе

РИСУНОК

- проходное сопротивление при холостом ходе на входе

РИСУНОК

- проходное сопротивление при холостом ходе на выходе

РИСУНОК

- выходное сопротивление при холостом ходе на входе

Система H параметров

РИСУНОК

При построении характеристик заданными считаются ток базы и напряжение на коллекторе.

- воздействия

- отклики

Поэтому для транзисторов широко применяется система H параметров и в справочниках указывают их параметры.

РИСУНОК

- входное сопротивление при коротком замыкании на выходе

РИСУНОК

- коэффициент передачи напряжения при холостом ходе на входе

РИСУНОК

- коэффициент передачи тока при коротком замыкании на выходе

РИСУНОК

- выходная проводимость при холостом ходе на выходе

Вторичные параметры и схемы соединений четырехполюсников

Вопросы:

1. Схемы замещения

2. Вторичные параметры

3. Соединения четырехполюсников

Для расчета цепей с четырехполюсниками часто пользуются их схемами замещения.

РИСУНОК – Т образная схема замещения

РИСУНОК - П образная схема замещения

Т.е. весь четырехполюсник, какой бы сложный он не был, можно заменить всего тремя элементами. Получим соотношение для Т образной схемы. Для этого обозначим токи, выберем направление обхода контуров, совпадающих с направлением тока, и запишем систему уравнений по методу контурных токов.

Т.е. параметры схемы замещения выражены через z параметры четырехполюсников. Аналогично можно получить параметры П образной схемы:

Не всякий четырехполюсник можно заменить одной из таких схем. Вполне возможно, что один из z параметров будет отрицательным. В таком случае схема замещения невозможна.

Входное сопротивление четырехполюсника

Изобразим четырехполюсник с нагрузкой

РИСУНОК

Под входным сопротивлением четырехполюсника понимаем отношение

Это сопротивление можно выразить через любые параметры четырехполюсника

Таким образом, входное сопротивление зависит как от схемы и параметров четырехполюсника, так и от сопротивления нагрузки.

Четырехполюсник очень часто применяют для согласования сопротивлений. Чтобы обеспечить выполнение условия

Вторичные параметры (характеристические)

Характеристические или вторичные параметры удобно применять, когда в схеме есть несколько соединенных четырехполюсников. Этих параметров три:

1. Характеристическое сопротивление входа

2. Характеристическое сопротивление выхода

3. Коэффициент распространения.