1. Цель работы

Экспериментальное определение коэффициентов уравнений несимметричного четырехполюсника. Нахождение параметров Т- и П- образных схем замещения и на их основе - идентификация структурам четырехполюсника. Исследование работы четырехполюсника при изменении нагрузки.

2. Теоретические положения

Любой линейный четырехполюсника (рис.1)может быть описан уравнениями в А-форме:

(1)

При заданной схеме параметрах элементов схемы четырёхполюсника и частоте входного напряжения коэффициенты A, B, C, D, называемые А-параметрами четырехполюсника, являются постоянными комплексными числами, которые в случае пассивного четырехполюсника связаны между собой соотношением:

(2)

Эти коэффициенты определяют или расчетным (если заданы схема и параметры элементов), или опытным путем (если четырехполюсник задан в виде "черного ящика").

При обратном включении четырехполюсника (рис. 2) его уравнения имеют вид:

(3)

то есть в отличие от уравнений (1) здесь меняются местами коэффициенты А и D.

В данной работе А-параметры определяются опытным путем из опытов холостого хода и короткого замыкания для прямого и обратного включений четырехполюсника:

(4)

что следует из уравнений (1) и (3). Отсюда получаем:

или

(5)

Так как пассивный четырехполюсник может быть задан тремя независимыми параметрами, то из четырех сопротивлений достаточно пользоваться любой их тройкой, а четвертое может служить в качестве контроля:

. (6)

Этот же факт является основополагающим при идентификации четырехполюсника Т- или П-образной схемой замещения (рис.3) для которых также достаточно задать по три параметра:

(7)

Наконец, пассивный четырехполюсник может быть задан характеристическими параметрами:

характеристическими сопротивлениями

(8)

и постоянной передачи

(8)

где - постоянная ослабления, - постоянная фазы.

В ряде случаев исследование работы четырехполюсника под нагрузкой облегчается, если предварительно вычислены его вторичные параметры (часто называемые функциями цепи):

коэффициент передачи напряжения

(9)

коэффициент передачи тока

(10)

3. Описание экспериментальной установки

Схема четырехполюсника смонтирована за панелью стенда. На панель выведены только входные и выходные зажимы. Его питание осуществляется от источника варьируемого синусоидального напряжения (40 ~ 60 В). Нагрузкой служит переменный резистор R₅, зажимы которого и ручка выведены в нижней части панели. Напряжения измеряются мультиметрами, индикаторы которых выведены на приборную панель стенда. Токи измеряются комбинированным прибором, мощность - ваттметром. Оба прибора размещаются на столе.