Четириполюсници - параметри и еквивалентни схеми


Категория на документа: Други


ЧЕТИРИПОЛЮСНИЦИ

Особености. Електрическа схема или част от нея с четири извода се нарича четириполюсник (фиг. 1.1а). Изводите а и b са вход, към който обикновено се свързва източник на сигнал, а изводи с и d са изход със свързан към него товар.

а б

Фиг. 1.1
Основното предназначение на четириполюсниците е да предават сигнала от източника към товара с необходимите промени, например увеличаване на мощността или ограничаване на честотния спектър. Възприетите означения на входните напрежения и токове са с индекс "i", а на изходните - с индекс "о". Твърде често един входен и един изходен извод на четириполюсника са свързани към маса (фиг. 1.1б). Произведението Pi = UiIi е входната мощност, получавана от източника на сигнал, а Po = UoIo е изходната мощност, като обикновено и двете са активни.

Съществуват различни класификации на четириполюсниците, които определят наименованията им. Пасивните не съдържат източници на енергия, докато в активните четириполюсници има поне един източник на напрежение или ток. Резистивните четириполюсници съдържат само съпротивления, а в реактивните има поне един капацитет или индуктивност. Тъй като във всяка електрическа схема има паразитни капацитети и индуктивности, по принцип всички четириполюсници са реактивни. Практически винаги има някакъв честотен обхват, в който влиянието на тези паразитни елементи може да бъде пренебрегнато и четириполюсникът да се счита резистивен. Формата на изходните токове и напрежения на линейните четириполюсници е същата,както на входните.

Адмитансни параметри1 (у-параметри). При работата на един линеен четириполюсник две от величините Ui, Ii, Uo и Io се задават от външен източник и не зависят от самия четириполюсник. Те представляват независими променливи. Другите две величини са зависими променливи, тъй като стойностите им зависят от четириполюсника. Връзката между четирите величини се дава с две алгебрични уравнения, чиито коефициенти при определени условия (късо съединение или празен ход на входа или изхода) представляват първичните параметри на четириполюсника. По принцип те могат да са постояннотокови, когато напреженията и токовете са постоянни, и променливотокови при синусоидални напрежения и токове.

1Адмитансни параметри - точният израз на български е: Параметри на пълна или комплексна проводимост.

Комплексна проводимост се използват когато напреженията на четириполюсника се задават отвън. Уравненията за връзката между тях и токовете са:
(1.1) ,
в които четирите коефициента yik са у-параметрите. Те са само променливотокови, т.е. не се използват при работа на четириполюсника с постоянни напрежения и токове.

Същността на параметрите и начинът на измерването им могат да се определят на основата на (1.1). Когато изходът на четириполюсника е даден накъсо, в първото уравнение се полага Uo = 0 и се определя параметърът
(1.2)
с наименование входна комплексна проводимост при късо съединение на изхода. Късото съединение се реализира чрез кондензатор с достатъчно голям капацитет, тъй като при използване на проводник четириполюсникът може да се повреди. За измерване на модула от източник на напрежение се подава Ui (величината в знаменателя на израза 1.2) и се измерва полученият входен ток Ii (фиг. 1.2а). При същите условия

a б
Фиг. 1.2

от второто уравнение се определя предавателната комплексна проводимост в права посока при късо съединение на изхода
(1.3) .

Измерва се по схемата на фиг. 1.2б.

Останалите два у-параметъра се определят при Ui = 0, т.е. късо съединение на входа. От първото уравнение в (1.1) следва предавателната комплексна проводимост в обратна посока при късо съединение на входа
(1.4) .

Той показва зависимостта на входния ток от изходното напрежение и се измерва по схемата на фиг. 1.3а чрез свързване на източник на напрежение в изхода. Второто уравнение в (1.1) позволява да се определи изходният импеданс при късо съединение на входа

а б
Фиг. 1.3

(1.5)
който се измерва по схемата на фиг. 1.3б.

Всеки от четирите параметъра е комплексна величина с модул gij и аргумент ij. Модулите представляват проводимости, а аргументите са фазовата разлика на величината в числителя на спрямо тази в знаменателя.

Лесното осигуряване на късо съединение чрез кондензатор с подходящ капацитет е основната причина у-параметрите да се използват за четириполюсници, които работят при високи честоти (над десетина MHz).

Хибридни параметри (h-параметри). Те са коефициентите в уравненията

(1.6)

и могат да са постояннотокови, т.е. да характеризират четириполюсника при постоянни напрежения и токове. При късо съединение на изхода от първото уравнение в (1.6) се определя входният импеданс при късо съединение на изхода



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Четириполюсници - параметри и еквивалентни схеми 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.