Вопрос 61
Характеристические параметры четырехполюсника.
Под хар-ми параметрами 4полюсника понимают характеристическое сопротивление и постоянную передачи.
Характеристическое сопротивление
Хар-кое сопротивление (повторное или согласное) равно такому сопр-нию нагрузки, при котором входное сопротивление 4полюсника равно сопротивлению нагрузки.
а) Симметричная нагрузка:
(A=D,
т. к. четырёхполюсник симметричный):
б) Несимметричная нагрузка:
Вопрос 62
Постоянная передачи четырёхполюсника.
а) Симметричный четырехполюсник.
П
усть
симметричный четырехполюсник нагружен
на сопротивление, равное характеристическому
Выходные напряжение и ток меньше входных в “a” раз и сдвинуты по фазе на угол, равный “b” радиан.
g
– постоянная передачи четырехполюсника
(
)
а – коэффициент
затухания.
- непер.
b
– коэффициент фазы.
(1
Hп
равен такому
затуханию, при котором выходное
напряжение или ток меньше входных в
“e”
раз).
б) Несимметричный четырехполюсник.
63. Уравнение четырехполюсника в гиперболических функциях.
а) Симметричный четырехполюсник.
Гиперболический косинус:
Гиперболический синус:
Уравнение симметричного
- четырёхполюсника в гипер-
болических функциях
- входное сопротивление
четырехполюсника при холостим ходе.
- входное сопротивление
четырехполюсника со стороны входных
зажимов при коротком замыкании выходных.
Короткое замыкание ( )
;
-
(1)
2) Холостой ход ( )
- (2)
Выразим из уравнения
(2)
:
- (3)
Подставим уравнение (3) в уравнение (1):
Выразим из уравнения
(2)
:
- (4)
Подставим уравнение (4) в уравнение (1):
б) Несимметричный четырехполюсник.
уравнение несимметричного
- четырёхполюсника в гипер-
болических функциях
64. Сложные четырехполюсники.
Каскадное соединение четырехполюсников:
Последовательное соединение четырехполюсников:
Параллельное соединение четырехполюсников:
4) Последовательно – параллельное соединение четырехполюсников:
Параллельно – последовательное соединение четырехполюсников:
65. Активные четырёхполюсники (автономные).
Зажимы четырёхполюсника, к которых подсоединяют источник энергии, называют входными, а к которым присоединяется нагрузка выходными. На практике встречаются случаи, когда обе пары зажимов являются входными или выходными, содержащими независимые источники питания, нагруженные с обеих сторон. По признаку линейности элементов, входящих в них, четырехполюсники разделяются на линейные и нелинейные. Четырехполюсники делятся на активные и пассивные. Четырехполюсник называется активным, если он содержит внутри источники электрической энергии. При этом если эти источники являются независимыми, то в случае линейного четырехполюсника обязательным дополнительным условием активности четырехполюсника является наличие на одной или обеих парах его разомкнутых зажимов напряжения, обусловленного источниками электрической энергии, находящимися внутри него, т.е. необходимо, чтобы действия этих источников не компенсировались взаимно внутри четырехполюсника. Такой активный четырехполюсник называется автономным. В случае, когда источники внутри являются зависимыми, после отсоединения четырехполюсника от остальной части цепи напряжение на разомкнутых зажимах его не обнаруживается. Такой активный четырехполюсник называется неавтономным.
66.Передаточные функции четырёхполюсника. Четырёхполюсники с обратной связью.
Передаточные функции четырёхполюсника.
Четырехполюсники с обратной связью.
KU
– коэффициент передачи (усиления) по
напряжению.
KI
- коэффициент передачи (усиления) по
току.
KY
- коэффициент передачи (усиления) по
проводимости.
KZ
- коэффициент передачи (усиления) по
сопротивлению.
Четырехполюсники с обратной связью:
или
Тогда
результирующий коэффициент:
67. Управляемые (зависимые) четырёхполюсники(источники).
Источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН).
2) Источник напряжения, управляемый током (ИНУТ).
3) Источник тока, управляемый током (ИТУТ).
4) Источник тока, управляемый напряжением (ИТУН).
68 Схемы замещения электронных ламп.
В общем случае характеристики электронных ламп нелинейны, но в области слабых сигналов их можно считать линейными.
Схема замещения электронных ламп.
69 Схемы замещения транзисторов.
а) Низкочастотных транзистор с общей базой.
“Т”-образная схема замещения низкочастотного биполярного транзистора с переходом
p-n-p
б) Схема замещения высокочастотного транзистора с общим эмиттером.
“П”-образная схема замещения низкочастотного биполярного транзистора с переходом p-n-p
в) С помощью гибридных уравнений:
h11 – имеет размерность (Ом).
h12U2 – источник напряжения, управляемый напряжением U2.
(h12 = KU)
h21I1 – источник тока, управляемый током I1.
(h21=KI)
h22U2 имеет размерность проводимости.
70. Схемы замещения операционных усилителей
Операционный усилитель – источник напр. упр.напр.
Ku
Iвх
Iвых 0
1 “+” – неинвентирующий вход, т.е. при подаче напряжения на этот вход напряжение на выходе получается такой же полярности.
2 “-” – инвентирующий вход, т.е. при подаче напряжения на этот вход, напряжение на выходе получается обратной полярности.
Ku
104
– 105
rвх 100 кОм
rвых
0
z - форма зписи
[z]
=
71. Классификация электронных фильтров.
Электрический фильтр – это четырехполюсник, беспрепятственно пропускающий токи одних частот и не пропускающий или пропускающий с большими затуханием токи других частот.
Полоса пропускания (полоса прозрачности) – это диапазон частот, беспрепятственно пропускаемых фильтром. (a=0), а – коэффициент затухания.
Полоса затухания (полоса задерживания) – это диапазон частот, не пропускаемых фильтром или пропускаемая с большими затуханиями. (a>>0).
Частота среза (ωС) – это граничная частота между полосой пропускания и полосой задерживания.
Электрические фильтры, в зависимости от области пропускаемых частот делятся на следующие:
I) Низкочастотные (фильтры нижних частот) - ФНЧ
II) Высокочастотные (фильтры высоких частот) - ФВЧ
III) Полосовые фильтры - ПФ
IV) Заграждающие фильтры – ЗФ.
В зависимости от схемы соединения элементов фильтры делятся на:
1) Г – образные.
2) Т – образные.
3) П – образные.
4) Мостовые.
В зависимости от характеристики применяемых элементов:
1) Реактивные
2) Безиндуктивные (RC - фильтры)
3) Пьезоэлектрические
4) Цифровые.
Реактивные делятся на:
1) К – фильтры (или k - фильтры).
2) М – фильтры (или m - фильтры).
72. Реактивные фильтры.
Реактивные делятся на:
1) К – фильтры (или k - фильтры).
2) М – фильтры (или m - фильтры).
К – фильтры – это фильтры, у которых отношение продольного сопротивления к поперечной проводимости не зависит от частоты, т.е. величина постоянная.
Фильтры
проектрируют для работы в согласованном
режиме, т.е. величина нагрузки должна
быть равна характеристическому
сопротивлению
Недостатки К - фильтров:
1)
Характеристическое сопротивление
зависит от частоты, поэтому согласованного
режима удается достигнуть в узком
диапазоне частот.
2) Недостаточная крутизна кривой затухания в области частоты среза.
Для устранения недостатков, присущих К – фильтрам, создаются М – фильтры. Это достигается введением последовательного или параллельного звена. У них отношение продольного сопротивления к поперечной проводимости зависит от частоты. Характеристическое сопротивление М – фильтров практически не зависит от частоты, поэтому согласованного режима удается достигнуть по всей полосе пропускания.
Недостатки М – фильтров:
Некоторое изменение кривой затухания в некоторых областях.
7
3.R,С
– фильтры
Наличие индуктивности в ряде случаев нежелательно:
1) Большие массогабаритные показатели.
2) Необходимость экранирования.
ФНЧ
“Г”-образная “Т”-образная “П”-образная
ФВЧ
“Г”-образная “Т”-образная “П”-образная
Современные RC – фильтры создаются на базе:
1) Операционных усилителей.
2) Гираторов.
3) Частотнозависимых отрицательных сопротивлений.