- •4. Переходные процессы в цепях с сосредоточенными параметрами
- •4.1. Основные понятия и законы
- •4.2. Переходные процессы в -цепи
- •4.3. Переходные процессы в -цепи
- •4.4. Переходные процессы в последовательном контуре
- •4.4.1. Апериодический переходной процесс
- •4.4.2. Периодический переходной процесс
- •4.4.3. Переходной процесс в -цепи при включении на постоянное напряжение
- •4.5. Расчет переходных процессов классическим методом
- •Примечание:
- •4.6. Переходная и импульсная характеристики цепи
- •4.7. Использование интеграла Дюамеля при анализе реакции цепи на произвольно имеющееся входное воздействие
- •4.8. Расчет переходных процессов операторным методом.
- •Тогда в операторной форме
- •5. Четырехполюсники и многополюсники
- •5.1. Введение. Первичные параметры чп
- •5.2. Экспериментальное определение коэффициентов и входного сопротивления
- •5.3. Эквивалентные схемы четырехполюсников
- •5.4. Соединения четырехполюсников
- •5.5. Передаточные функции и рабочие параметры четырехполюсника
- •5.6. Зависимые источники напряжения и тока
- •5.7. Вторичные параметры пассивных четырехполюсников
- •5.8. Активные автономные чп
- •5.9. Операционный усилитель (оу)
- •6. Цепи с распределенными параметрами
- •6.1. Первичные параметры длинной линии
- •6.2 Телеграфные и волновые уравнения дл. Вторичные параметры дл.
- •6.3. Бегущие, стоячие и смешанные волны в дл
- •6.3.1. Бегущие волны
- •6.3.2. Стоячие волны
- •6.3.3. Смешанные волны
- •6.4. Переходные волновые процессы
- •6.5. Волновые параметры дл
- •6.6. Сбалансированная дл
- •6.7. Резонансные чп. Примеры использования дл
- •6.8. Согласующие чп
5.6. Зависимые источники напряжения и тока
Понятие зависимых или управляемых источников напряжения и тока вводится для построения эквивалентных схем. Управляемый источник - элемент с входным и выходным парами выводов, т.е. четырехполюсник. Соответственно различаются четыре типа:
ИНУН с матрицами
;
.
Остальные матрицы не существуют.
ИНУТ
;
,
т.е. напряжение зависит от тока ветви, которая считается входной.
ИТУН
;
.
ИТУТ
;
.
|
Рис. 5.10. |
Примеры использования зависимых источников напряжения и тока.
а) Гиратор (инвертор сопротивления) - у этого элемента входное сопротивление пропорционально проводимости нагрузки. Задается одной из матриц
;
;
;
,
где
-
коэффициент гирации. (Матрицы
и
не
существуют). Это невзаимный четырехполюсник,
т.к.
а
не
,
.
Графическое изображение гиратора приведено на рис. 5.11, а, а эквивалентная схема двух управляемых источников - на рис. 5.11, б.
Рис. 5.11.
Входное
сопротивление
.
Заметим, например, что при емкостной
нагрузке
входное сопротивление гиратора
индуктивное, т.е. можно реализовать
индуктивный элемент с помощью активного
четырехполюсника и емкость элемента.
Такой элемент выпускается в виде микросхемы.
б) Конвертор сопротивления - у него входное сопротивление пропорционально сопротивлению нагрузки
,
.
Эквивалентная
схема на рис. 5.12. Если один из коэффициентов
и
отрицателен,
то при
получаем элемент с отрицательным
сопротивлением.
в) Идеальный трансформатор - у него управляемый источник тока в первичной и управляемый источник - во вторичной цепи.
5.7. Вторичные параметры пассивных четырехполюсников
На практике очень часто важно согласование входного сопротивления четырехполюсника и сопротивления нагрузки. Например, телевизионная антенна. Пусть четырехполюсник симметричный, тогда
.
Чтобы
должен быть
.
Т.е.
если
,
то входное сопротивление четырехполюсника
равно этой величине. Параметр
называется характеристическим
сопротивлением
симметричного четырехполюсника, а режим
- режимом
согласованной нагрузки.
Вторым вторичным параметром является постоянная передачи четырехполюсника
.
Она определяется только при согласованной нагрузке, т.е. при .
,
где
-
постоянная
ослабления,
а
-
постоянная
фазы.
Постоянная передачи однозначно связана с коэффициентами четырехполюсника
.
Заметим, что четырехполюсники часто задаются вторичными параметрами. Разработаны уравнения, связывающие первичные и вторичные параметры
;
;
,
т.е. связаны через гиперболические функции.
;
;
.
Несимметричные
четырехполюсники определяются тремя
коэффициентами, поэтому и вторичных
параметров у такого четырехполюсника
три:
-
характеристическое сопротивление со
стороны первичных выводов;
- характеристическое сопротивление
первичных, вторичных и постоянная
передачи
.
(При
)
,
,
,
;
.
5.8. Активные автономные чп
У
неавтономных ЧП
и
появляются только при поступлении
сигнала на вход. У автономных токи и
напряжения на первичных и вторичных
выводах могут быть и при отсутствии
внешних источников сигналов. При этом
системы уравнений необходимо дополнить:
где
и
— токи в режиме к.з. и первичных и
вторичных выводов
Рис. 5.12
Автономный
ЧП (рис. 5.12, а) можно заменить
неавтономным с теми же коэффициентами
(рис. 5.12, б), но с токами
и
,
при этом неавтономный можно представить
любым из двух замещений (рис.5.14,в,г). При
этом если неавтономный ЧП обратимый
,то
обратимым будет и автономный ЧП. Если
использовать ИН (рис.5.14,в), то получим
Таким образом, активные автономные источники в общем случае характеризуются 6 параметрами.
