ЛЕКЦИЯ №19
Различные виды записи уравнений четырехполюсников.
Режим работы
четырехполюсника полностью определен,
если известны
,
,
,
.
Две из этих четырех величин можно
рассматривать как воздействующие. Тогда
оставшиеся две являются откликом.
Здесь возможны следующие варианты.
Варианты 1 2 3 4 5 6
Воздействия
Отклики
Ранее установлены уравнения типа А. На основе приведенной таблицы могут быть составлены другие виды уравнений:
- тип
В
- тип
Z
- тип
Y
- тип
H
- тип
G
Если известны параметры в одной из шести систем, то можно перейти к другой. Необходимые расчетные формулы могут быть легко установлены и приводятся справочных пособиях.
Характеристические параметры симметричного
четырехполюсника.
Для наиболее часто
встречающихся симметричных четырехполюсников
можно подобрать сопротивление нагрузки
так, чтобы оно было бы равно сопротивлению
со стороны первичных зажимов, т.е.
,
или с учетом
:
,
т.е.
.
В этом случае сопротивление нагрузки может быть определено по постоянным коэффициентам четырехполюсника:
.
Это новый вторичный параметр пассивного симметричного четырехполюсника, который называют характеристическим (иногда - повторным) сопротивлением. Оно является комплексным числом:
.
Режим, при котором
,
называют режимом согласованной нагрузки.
При такой нагрузке определим отношение
.
Электрический угол
(бэта)
называют постоянной фазы.
Здесь следует заметить, что для характеристики передачи четырехполюсника со входа на выход часто пользуются другими отношениями, которые в отличие от приведенного определяется при ЛЮБОЙ нагрузке, а не только при согласованной. К ним относят
- коэффициент
передачи по напряжению,
- коэффициент
передачи по току,
- передаточное
сопротивление,
- передаточная
проводимость.
Эти коэффициенты определяются при ЛЮБОЙ нагрузке и как отношение ВТОРИЧНОЙ величины к ПЕРВИЧНОЙ. Они также могут быть определены через параметры четырехполюсника, но с дополнительным учетом сопротивления нагрузки. Например:
,
.
Поэтому М
- постоянная величина, а
,
,
и
зависят от нагрузки.
В зависимости от
частоты
и
могут сильно отличаться. Поэтому их
отношение оказалось удобнее оценивать
в логарифмическом масштабе:
,
(альфа)
где А - постоянная ослабления.
В таком случае
.
Единице постоянной
ослабления присвоено наименование
НЕПЕР (Нп).
Ослаблением в 1
Нп обладает
четырехполюсник, у которого при
СОГЛАСОВАННОЙ нагрузке напряжение на
выходе в е=2,718
раза меньше, чем на входе. Отношению
соответствует затухание А=0.
Для мощностей
так как при согласованной нагрузке
.
Тогда
,
а
,
Нп.
Наряду с непером пользуются другой логарифмической единицей - Бел. Введение этой единицы основано на применении десятичных логарифмов взамен натуральных.
Ослабление, выраженное в белах, равно показателю степени, в которую нужно возвести число 10 , чтобы получить отношение мощностей:
.
Так как при согласованной нагрузке
,
то
.
Единица «Бел» мало удобна, так как слишком крупна. Поэтому обычно пользуются более мелкой единицей, равной 0.1 Б и называемой децибел:
,
.
Связь между единицами определим из
,
то есть
1Нп=8,686 дБ,
1дБ=0,115 Нп.
Заметим, что при согласованной нагрузке ток и напряжение передаются со входа на выход одинаково:
так как
,
а
.
Коэффициент Г (гамма) называют постоянной передачи:
.
Постоянная передачи может быть определена по коэффициентам четырехполюсника:
.