Четырехполюсники. Способы формирования описания поведения четырехполюсника. Система параметров.
Четырехполюсником называется часть электрической цепи или схемы, содержащая два входных вывода (полюса) для подключения источника энергии и два выходных вывода для подключения нагрузки.
Рассмотрим пассивный четырехполюсник.
Четырёхполюсник называется линейным, если он содержит только линейные элементы цепи. Четырёхполюсник называется активным, если он содержит внутри источники электрической энергии. Необходимо, чтобы действия этих источников (как правило, независимых) не компенсировались взаимно внутри четырёхполюсника, т.е. после отсоединения такого четырёхполюсника от остальной части цепи на его разомкнутых зажимах присутствует напряжение. Такой активный четырёхполюсник называется автономным. В случае, когда источники внутри четырехполюсника являются зависимыми (ИНУН, ИНУТ и т.д.), после отсоединения четырёхполюсника от остальной части цепи напряжение на его разомкнутых зажимах не обнаруживается. Такой активный четырёхполюсник называется неавтономным.
Четырёхполюсник является симметричным в том случае, когда перемена местами его входных и выходных зажимов не изменят токов и напряжений в цепи, с которой он соединён. В противном случае четырёхполюсник является несимметричным.
Четырехполюсник называется обратимым, если выполняется теорема обратимости (взаимности), т.е. отношение напряжения на входе к току на выходе не меняется при перемене местами зажимов. В противном случае четырёхполюсник называется необратимым. Следует отметить, что пассивные линейные четырёхполюсники, симметричные четырёхполюсники являются всегда обратимыми.
Четырёхполюсники называются уравновешенными, если они имеют горизонтальную ось симметрии и используются, когда необходимо сделать зажимы симметричными относительно какой либо точки (например, земли).
В зависимости от структуры различают следующие четырёхполюсники:
Уравнения передачи ЧП существуют в шести формах:
Уравнения передачи ЧП – уравнения, дающие зависимость между входными и выходными напряжениями и токами
Параметры ЧП – величины, связывающие в уравнениях передачи напряжения и токи. У каждого из параметров есть определённый физический смысл.
Уравнения передачи в Z-параметрах (параметры холостого хода).
или
.
Коэффициентами являются сопротивления. Их можно найти из режимов холостого хода
ХХ: 2-2’: (
ХХ: 1-1’ (
Уравнения передачи в Y-параметрах - токи, выраженные через напряжение и проводимость
или
.
Коэффициентами являются проводимости. Их можно найти из режима короткого замыкания.
КЗ: 2-2’: (
КЗ: 1-1’: (
Уравнения передачи в A-параметрах.
или
.
– обратный коэффициент передачи по
напряжению при X.X.
– взаимное сопротивление при замкнутых
выходных зажимах (2, 2’).
– взаимная проводимость при разомкнутых
выходных зажимах (2, 2’).
– обратный коэффициент передачи по
току при К.З.
Уравнения передачи в B-параметрах.
или
.
Уравнения передачи в H-параметрах.
или
.
H-параметры можно определить из ХХ и КЗ.
Режим КЗ: (
Режим ХХ: (
Уравнения передачи в F-параметрах.
или
.