ò. å. Z11 ÿâляется äробно-рàöèîíàльной функцией оперàòîðà ð ñ ïîëîжительíû-
ìè âещестâенными коэффициентàми. Нули этой функции p01,02 = ± j1( LC ) мнимые и лежàò íà мнимой оси комплексной плоскости, полюс ð1 = 0. Ïðè
çàìåíå îïåðàòîðà ð îïåðàтором jw перехоäèì ê ÷àстотной хàðàктеристике
Z |
( jw) = L jw é |
(1 LC ) |
- w2 ù . |
11 |
ë |
û |
Полученные âûðàжения Z11( ð) è Z11( jw) íàпоминàþò âûðàжение âõîäíî- ãо сопротиâления послеäîâàтельноãî LC-контурà. Это объясняется тем, что
âõîäное сопротиâление Г-обрàçíîé öåïè (ñì. ðèñ. 12.2, á) ïðè ðàзомкнутых зàæèìàõ îïðåäеляется послеäîâàтельным соеäинением äâухполюсникоâ Z1, è Z2 (èíäóêòèâности и емкости), т. е. Z11 ÿâляется сопротиâлением äâухполюсникà (ñð. ñ (4.115)).
12.3. Применение матриц к расчету четырехполюсников
Уравнения передачи в матричной форме. Любую из систем урàâнений переäàчи четырехполюсникà можно зàïèñàòü â ìàтрич- ной форме. В чàстности, äля системы урàâнений â Y-ïàðàìåòðàõ (12.2)
I1 |
|
|
|
Y11 |
Y12 |
|
× |
|
|
|
U |
1 |
|
, |
(12.7) |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
I2 |
|
|
|
Y21 |
Y22 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ãäå ñëåâà è ñïðàâà çàïèñàíû ìàтрицы-столбцы.
Дейстâительно, âыполняя оперàцию умножения â ïðàâîé ÷àсти (12.7), имеем
I1 |
|
|
|
Y11 |
U |
1 |
+ Y12 |
U |
2 |
|
. |
|
= |
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
Y U |
|
+ Y U |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
21 |
|
1 |
22 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Èç ðàâåíñòâà ýòèõ ìàòðèö ñëåäует системà óðàâнений (12.2). Системà óðàâнений â Z-ïàðàìåòðàõ â ìàтричной форме зàписи имеет âèä:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
1 |
|
|
= |
|
|
Z11 |
Z12 |
|
|
|
|
× |
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
Z21 |
Z22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Äëÿ óðàâнений переäà÷è â À-ïàðàìåòðàõ |
|
|
|
U |
|
|
= |
|
|
A11 |
A12 |
|
|
|
|
× |
|
|
U |
|
|
|
|
. |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
A21 |
A22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
Íàконец, зàпишем â ìàтричной форме системы урàâнений пере- äà÷è â Í-ïàðàìåòðàõ è F-ïàðàìåòðàõ:
|
|
U |
1 |
|
= |
|
H11 |
H12 |
|
|
|
× |
|
|
I1 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
= |
|
|
|
F11 |
F12 |
|
|
|
× |
|
|
U |
1 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
H21 |
H22 |
|
|
|
|
|
|
U |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
F21 |
F22 |
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет соединений четырехполюсников. Сложные четырехполюсники можно преäñòàâèòü â âèäå ðàзличных соеäинений простых четырехполюсникоâ. Ïðè ýòîì ïàðàметры сложноãо четырехполюс-
íèêà ìîãóò áûòü íàéäåíû ïî ïàðàìåòðàì îáðàзующих еãо простых четырехполюсникоâ.
Íà ðèñ. 12.4 ïîêàçàíà ñõåìà êàñêàäíîãî ñîåäинения äâух четырехполюсникоâ. Â ñîîòâåòñòâии с обознàчениями нà рисунке при
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
′ |
= |
U |
′′ |
|
|
|
|
|
′ |
= |
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
êàñêàäíîì ñîåäинении |
|
2 |
|
|
1 è I2 |
I1 |
. Äëÿ êàæäîãî èç ÷åòû- |
рехполюсникоâ можно |
ñîñòàâèòü ìàтричные рàâåíñòâà: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
= |
|
A ′ |
A ′ |
|
× |
|
|
U ′ |
|
|
|
|
|
|
U ′′ |
|
= |
|
|
|
|
A ′′ |
|
A ′′ |
|
× |
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
11 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
A21′ |
A22′ |
|
|
|
|
|
|
I2′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
I1′′ |
|
|
|
|
|
|
|
A21′′ |
|
A22′′ |
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U ′ |
|
|
|
|
|
|
|
U ′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Òàê êàê ìàтрицы |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
è |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
ðàâíû ìåæäу собой, получàåì |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I ′ |
|
|
|
|
|
|
|
I ′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
äля результирующеãо четырехполюсникà |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
= |
|
|
|
A ′ |
A ′ |
|
× |
|
|
A ′′ |
|
|
A ′′ |
|
|
|
|
× |
|
|
U |
|
|
|
|
= |
|
|
A |
|
A |
|
|
|
|
|
|
× |
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
11 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
A21′ |
A22′ |
|
|
|
|
|
|
A21′′ |
|
|
A22′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
A21 |
A22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Òàêèì îáðàçîì, ìàòðèöà À результирующеãо четырехполюсникà ïðè êàñêàäíîì ñîåäинении рàâíà произâåäåíèþ îäноименных мàò- ðèö ñîåäиненных четырехполюсникоâ: À = À′À′′. Ýòî ïðàâèëî ðàс- прострàняется нà любое число кàñêàäíî ñîåäиненных четырехполюсникоâ, причем мàтрицы äолжны зàïèñûâàòüñÿ â ïîðÿäêå ñëå- äîâàния четырехполюсникоâ, òàê êàк умножение мàòðèö íå ïîä- чиняется переместительному зàêîíó.
Ïðè послеäîâàтельном соеäинении äâух (или большеãî ÷èñëà)
четырехполюсникоâ (ðèñ. 12.5) óäîáíî |
пользоâàòüñÿ ìàòðèöàìè |
|
|
U |
|
U |
′ |
|
U |
′′ |
|
U |
|
U |
′ |
|
U |
′′ |
Z. Äëÿ ýòîãî âèäà |
ñîåäинения |
1 = |
1 + |
1 |
è |
2 = |
2 |
+ |
2 , |
ò. å. íàпряжения нà |
âûõîäàõ è âõîäàõ îòäельных четырехполюс- |
íèêîâ â результирующем четырехполюснике склàäûâàþòñÿ. Çà- ïèñûâàÿ óðàâнения переäà÷è â Z-форме äëÿ êàæäîãо четырехполюсникà
|
|
|
|
|
U ′ |
|
|
= |
|
|
Z ′ |
Z ′ |
|
|
× |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
U ′′ |
= |
|
Z ′′ |
Z ′′ |
|
|
× |
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
11 |
12 |
|
|
|
|
1 |
|
è |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
11 |
12 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
2′ |
|
|
|
|
|
Z21′ |
Z22′ |
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
U |
2′′ |
|
|
Z21′′ |
Z22′′ |
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
è ñêëàäûâàÿ ýòè ìàтричные рàâåíñòâà, получàåì |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I2′ |
|
|
|
I1′′ |
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1′ |
|
|
Z ′ |
|
|
|
|
|
U2′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U ′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
1 |
|
|
|
A′ |
|
|
|
|
U ′′ |
A′′ |
|
|
|
|
|
|
U |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1′′ |
|
|
Z ′′ |
|
|
|
|
|
U2′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1′ |
|
|
|
|
I2′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
Y ¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I ¢¢ |
|
|
|
I ¢¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y ¢¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
I2′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1′ |
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U ¢ |
|
|
|
H ¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
F ¢ |
|
U ¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
I ¢¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I ¢¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1¢¢ |
|
|
|
H ¢¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F ¢¢ |
|
U2¢¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
à) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
á) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
æ |
|
|
Z ¢ |
|
Z |
¢ |
|
|
|
|
|
|
Z ¢¢ |
|
Z ¢¢ |
|
|
ö |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
Z |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
= |
ç |
|
|
11 |
|
|
|
12 |
|
´ |
|
|
11 |
|
12 |
|
|
÷ |
´ |
|
|
|
1 |
|
|
= |
|
|
Z |
11 |
Z |
12 |
|
´ |
|
|
|
1 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
ç |
|
|
Z21¢ |
|
Z22¢ |
|
|
|
Z21¢¢ |
|
Z22¢¢ |
|
|
÷ |
|
|
I |
|
|
|
|
|
21 |
22 |
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
è |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При послеäîâàтельном соеäинении четырехполюсникоâ ìàòðèöà Z результирующеãо четырехполюсникà ðàâíà сумме оäноименных мàòðèö ñîåäиненных четырехполюсникоâ: Z = Z¢ + Z¢¢.
Ñîâершенно àíàëîãè÷íî äîêàçûâàåòñÿ, ÷òî ïðè ïàðàллельном соеäинении четырехполюсникоâ (ðèñ. 12.6), ãäå I1 = I1¢ + I1¢¢ è I2 = I2¢ + I2¢¢, ìàòðèöà Y результирующеãо четырехполюсникà ðàâ-
íà сумме оäноименных мàòðèö ñîåäиняемых четырехполюсникоâ:
Y = Y¢ + Y¢¢.
Ìàтрицы Í óäобно применять при смешàííîì послеäîâà-
тельно-пàðàллельном ñîåäинении четырехполюсникоâ (ðèñ. 12.7, à). Ïðè ýòîì H = H¢ + H¢¢.
Ìàтрицы F óäобно применять при ïàðàллельно-послеäîâàòåëü-
íîì ñîåäинении четырехполюсникоâ (ðèñ. 12.7, á). Ïðè ýòîì F = = F¢ + F¢¢.
Параметры типовых четырехполюсников. Ê òèïîâûì ïàññèâ- ным четырехполюсникàм относят Ã-, Ò-, Ï-îáðàçíûå схемы (см. рис. 12.2, á ã), мостоâûå (ñì. ðèñ. 12.2, à) è Т-перекрытые схемы (см. рис. 12.2, ä). Можно получить, осноâûâàÿñü íà ìàтричных метоäàõ ðàñ÷åòà, ïàðàметры типоâых четырехполюсникоâ, åñëè ðàñ- ñìàòðèâàòü èõ êàк сложные четырехполюсники, состоящие из со- еäинений простейших четырехполюсникоâ.
Ðàссмотрим снà÷àëà простейшие четырехполюсники, изобрà- женные нà ðèñ. 12.8, à è á. Äëÿ ïåðâîãî èç íèõ (ðèñ. 12.8, à), пользуясь зàêîíàìè Êèðõãîôà, можно зàïèñàòü: U1 = U2 + I2 Z1 è
303
I1 |
Z1 |
I2 |
|
|
|
I1 |
|
|
|
I2 |
U1 |
|
|
|
U2 |
|
U1 |
|
Z2 |
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
à) |
|
|
|
|
|
á) |
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.8 |
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
I2 |
|
|
|
I1 |
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
U2 |
|
U1 |
|
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
à) |
|
|
|
|
|
á) |
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.9 |
|
|
|
|
|
|
|
I1 = I2. Ñðàâíèâàÿ ýòè óðàâнения с урàâнениями â À-ïàðàìåò- ðàх (12.4), можно зàïèñàòü ìàтрицу À äëÿ òàêîãо четырехполюсникà:
A = 10 Z11 .
Äëÿ âòîðîãо простейшеãо четырехполюсникà (ðèñ. 12.8, á) имеем U1 = U2 è I1 = U2 / Z2 + I2 и поэтому
Äðóãèå ìàтрицы Z, Y è Í ìîãóò áûòü ëåãко получены из тàáë. 12.1. Çàметим, что äëÿ ïåðâîãо простейшеãо четырехполюсникà не сущестâóåò Z-ïàðàметроâ, òàê êàê âñå îíè îáðàùàþòñÿ â бесконечность. По этой же причине äëÿ âòîðîãо простейшеãо че- тырехполюсникà не сущестâóåò Y-ïàðàметроâ.
Íà ðèñ. 12.9, à, á ïîêàçàíû ñîîòâåòñòâенно прямое и скрещенное соеäинения. Нетруäíî óáåäиться, что прямому соеäинению соотâåòñòâóåò ìàòðèöà
à скрещенному соеäинению мàòðèöà
Íàéäем теперь пàðàметры типоâûõ ïàññèâных четырехполюсникоâ, изобрàженных нà ðèñ. 12.2. Ã-îáðàзный четырехполюсник (рис. 12.2, á) получàется путем кàñêàäíîãî ñîåäинения простейших четырехполюсникоâ, ïðèâåäенных нà ðèñ. 12.8, à è á. Åãî ìàòðèöà
Z1 1
Z1
Z1 2
Z1
Ðèñ. 12.10
À может быть полученà перемножением âышеприâåäенных мàтриц простейших четырехполюсникоâ:
A = |
|
1 |
Z1 |
|
× |
|
1 |
0 |
|
= |
|
1 + Z1 Z2 |
Z1 |
|
|
|
. |
(12.8) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
|
|
1 Z2 |
1 |
|
|
|
1 Z2 |
1 |
|
|
|
|
|
Äëÿ Ò-îáðàçíîãо четырехполюсникà (ðèñ. 12.2, â) ìàтрицу À можно нàéòè, åñëè ðàññìàòðèâàòü åãî êàê êàñêàäíîå ñîåäинение Г- обрàзной схемы с элементàìè Z1 è Z2 и простейшей схемы с элементом Z3 â ïðîäольном плече (рис. 12.8, à):
|
|
A = |
|
1 + ( Z1 Z2 ) Z1 |
|
|
× |
|
|
|
1 |
Z3 |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Z2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
(12.9) |
= |
|
1 + ( Z1 Z2 ) Z1 + Z3 |
|
+ ( Z1Z3 Z2 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
1 Z2 |
1 + |
( Z3 Z2 ) |
|
|
|
|
|
|
Äëÿ Ï-îáðàзной схемы (рис. 12.2, ã), åñëè åå ïðåäñòàâèòü â âèäå êàñêàäíîãî ñîåäинения простейшеãо четырехполюсникà, изобрà- женноãî íà ðèñ. 12.8, á è Ã-îáðàçíîãо четырехполюсникà с элемен- тàìè Z2 â ïðîäольном плече и Z3 â поперечном плече, мàòðèöà
|
|
A = |
|
1 0 |
|
× |
|
|
|
1 + ( Z2 Z3 ) Z2 |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Z1 1 |
|
|
|
|
|
1 Z3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
1 + ( Z2 |
Z3 ) |
Z2 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
1 Z1 + 1 Z3 + Z2 ( Z1Z3 ) 1 + ( Z2 Z3 ) |
|
Çíàÿ À-ïàðàметры Г-, Т- и П-обрàзных четырехполюсникоâ, можно нàéòè ïî òàáë. 12.1 äðóãие системы пàðàметроâ-коэффи- циентоâ.
Мостоâой четырехполюсник (см. рис. 12.2, à) можно преäñòà- âèòü êàê ïàðàллельное соеäинение äâух простейших четырехполюсникоâ (ðèñ. 12.10). Ïðè ïàðàллельном соеäинении слеäует пользоâàòüñÿ ìàòðèöàìè Y. Используя äàííûå òàáë. 12.1, íàéäåì ïî èçâестным мàòðèöàì À простейших четырехполюсникоâ (âторой из них имеет скрещенные âûõîäíûå çàæèìû) èõ ìàтрицы Y è,
просуммироâàâ послеäние, получим результирующую мàтрицу Y мостоâîãо четырехполюсникà. Ìàтрицы Y простейших четырехполюсникоâ с учетом скрещиâàíèÿ âûõîäíûõ çàæèìîâ âî âтором рàâíû
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
− |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y = |
|
|
|
2Z1 |
|
2Z1 |
|
|
|
|
è Y = |
|
2Z2 |
|
|
|
|
|
|
2Z2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
− |
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
− |
|
1 |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Z1 |
|
2Z1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Z2 |
|
2Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Îòñþäà ìàòðèöà Y мостоâой схемы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1 + Z2 |
|
|
|
Z1 − Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y1 = Y1 + |
Y2 = |
|
2Z1Z2 |
|
|
|
|
|
2Z1Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
(12.10) |
|
|
|
|
|
|
Z2 − Z1 |
− |
|
Z1 + Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Z1Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
2Z1Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С помощью тàбл. 12.1 можно получить мàтрицы À è Z мосто- |
âîãо четырехполюсникà: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z2 + Z1 |
|
|
2Z1Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
Z |
2 |
|
|
+ Z |
1 |
|
|
|
|
Z |
2 |
− Z |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z2 − Z1 Z2 |
− Z1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A = |
|
|
|
; Z = |
|
|
Z |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Z |
2 |
+ Z |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
− Z |
2 |
|
|
− |
|
|
2 |
+ Z |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Z2 − Z1 Z2 − Z1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ïðåäëàãàåì ÷èòàтелям сàмостоятельно нàéòè ïàðàметры Т-пе- рекрытоãо четырехполюсникà (ñì. ðèñ. 12.2, ä), ðàññìàòðèâàÿ åãî êàê ïàðàллельное соеäинение простейшеãо четырехполюсникà с сопротиâлением Z4 â ïðîäольном плече и Т-обрàçíîãо четырехполюсникà.
Параметры зависимых источников. Системе урàâнений â Y-ïà- ðàìåòðàõ (12.2, á) можно сопостàâèòü â ñîîòâåòñòâии с ЗТК схему с äâóìÿ çàâисимыми источникàìè òèïà ÈÒÓÍ (ðèñ. 12.11, à). Åñëè
положить Y11 = Y12 = Y22 = 0 è Y21 = ÍY, то получим иäåàльный источник токà, óïðàâляемый нàпряжением (рис. 1.7, á). Òàêèì îá-
ðàçîì, Y-ìàòðèöà èäåàëüíîãî ÈÒÓÍà ðàâíà
Воспользоâàâøèñü òàблицей 12.1, можно зàïèñàòü åãî À-ìàтрицу:
Àíàëîãичным обрàзом системе урàâнений (12.5) â Í-ïàðàìåò- ðàх можно сопостàâèòü ñîãëàсно ЗНК схему с äâóìÿ çàâисимыми
источникàìè: ÈÍÓÍ è ÈÒÓÍ (ðèñ. 12.11, á). Принимàÿ Í11 =
= Í12 = Í22 = 0 è Í21 = Íi перехоäèì ê èäåàльному источнику токà, óïðàâляемому током (рис. 1.7, ã). Åãî ìàòðèöà Í имеет âèä
à перехоä с помощью тàблицы 12.1 к À-ìàтрице äàåò
Если использоâàть систему урàâнений (12.3) â Z-ïàðàìåòðàх, то получàем схему с äâумя источникàìè òèïà ÈÍÓÒ (ðèñ. 12.11, â).
Ïîëàãàÿ Z11 = Z12 = Z22 = 0 è Z21 = ÍZ, прихоäèì ê èäåàльному источнику нàпряжения, упрàâляемому током (рис. 1.7, â). Çíà÷èò
Z-ìàòðèöà èäåàëüíîãî ÈÍÓÒ çàïèñûâàåòñÿ â âèäå
Ñîîòâåòñòâóþùàÿ åé À-ìàòðèöà ðàâíà
Системà óðàâнений четырехполюсникà â F-ïàðàìåòðàõ (12.5) ñâÿçûâàåò âõîäíîé òîê I1 è âûõîäíîå íàпряжение U2 ñ îñòàльными äâóìÿ âеличинàìè U1 è I2:
I1 = F11U1 + F12 I2; ü
U2 = F21U1 + F22 I2.ýþ
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
I1 |
|
Z11 |
|
|
Z22 I2 |
|
|
|
|
|
Y12U2 |
|
|
|
Y21U1 |
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
Y11 |
|
|
|
|
|
Y22 |
|
|
U1 |
|
Z12I2 |
|
|
|
|
Z21I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÈÒÓÍ |
|
|
ÈÒÓÍ |
|
|
|
|
|
|
|
ÈÍÓÒ |
|
|
ÈÍÓÒ |
|
|
|
|
|
H11 |
|
|
à) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
â) |
|
F22 I2 |
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
I2 |
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
+ |
|
H21I1 |
|
H22 |
|
|
U2 |
|
U1 |
|
F12I2 |
|
|
+ |
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H12U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
F11 |
|
|
|
|
F21U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÈÍÓÍ |
|
|
ÈÒÓÒ |
|
|
|
|
|
|
|
ÈÒÓÒ |
|
|
ÈÍÓÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
á) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ã) |
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.11
Îíà может быть преäñòàâëåíà схемой, покàçàííîé íà ðèñ. 12.11, ã.
Ïðè F11 = F12 = F22 = 0 è F21 = Íu äàííàÿ ñõåìà ïðåâðàùàåòñÿ â èäåàльный ИНУН (рис. 1.7, à). Ñëåäîâàтельно, F-ìàòðèöà ÈÍÓÍ
çàïèñûâàåòñÿ â âèäå:
F = |
|
0 |
0 |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
Hu |
0 |
|
|
|
|
è ñîîòâåòñòâóþùàÿ åé À-ìàòðèöà: |
|
|
|
|
|
A = |
1 |
0 . |
|
|
|
Hu |
00
Êчислу простейших àêòèâных линейных четырехполюсникоâ ñ çàâисимыми источникàми относятся трàнзисторы и лàìïû, ðàáî- òàþùèå â линейном режиме.
×àùå âñåãî äëÿ òðàнзистороâ используют урàâнения переäà÷è â Í- èëè Y-ïàðàìåòðàõ. Èíîãäà используются тàêæå Z-ïàðàметры. Усреäненные знàчения Y-, Z- è Í-ïàðàметроâ òðàнзистороâ ïðè- âîäÿòñÿ â ñïðàâочной литерàòóðå. Ñëåäует иметь â âèäó, ÷òî îäíè
èòå æå ïàðàметры имеют рàзличные знàчения â çàâисимости от то- ãî, êàкой именно из электроäîâ òðàнзисторà (эмиттер, бàçà, коллектор) яâляется общим äëÿ âõîäíîé è âûõîäíîé ïàð çàæèìîâ òðàнзисторà êàк четырехполюсникà. Ðàçëè÷àют поэтому Y-, Z- è Í-ïàðàметры трàнзистороâ с общим эмиттером, с общей бàзой и с общим коллектором.
Пример. Îïðåäåëèì ïàðàметры биполярноãî òðàнзисторà ï-ð-ï òèïà, âключенноãо по схеме с общим эмиттером (рис. 12.12, à). Åãî ñõåìà çàмещения â îáëàсти нижних чàñòîò ïîêàçàíà íà ðèñ. 12.12, á. Ñðàâíèâàя эту схему
со схемой рис. 12.11, à, âèäèì, ÷òî ïðè Y11 = 1 / RÁÝ, Y12 = 0, Y21 = HY è Y22 = 0 обе схемы стàíîâÿòñÿ èäентичными. Слеäîâàтельно, Y-ìàòðèöà áèïî-
лярноãî òðàнзисторà с общим эмиттером имеет âèä
По формулàì òàáë. 9.1 íàõîäèì ìàтрицы À è Í òðàнзисторà:
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
RÁÝ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A = |
|
HY |
|
; |
H = |
|
0 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
H R |
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Y ÁÝ |
|
|
|
|
H R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
ÁÝ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Электроннàÿ ëàìïà êàк четырехполюсник чàùå âñåãî õàðàктеризуется Y- èëè À-ïàðàìåòðàми. Для электронной лàмпы с общим кàòîäîì, åñëè ñ÷èòàть, что сеточные токи отсутстâóþò, è íå ó÷è- òûâàòü ïàðàзитные емкости, имеем:
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
á |
|
|
|
ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 |
1′ |
|
|
|
|
|
|
|
ý |
2′ |
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
RÁÝ |
|
|
|
|
HYU1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
à) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
á) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1 |
|
Z3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1 |
|
Z3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HYU1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1 |
|
|
|
Z3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RÁÝ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
à) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
á) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
â) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y11 = Y12 |
= 0; Y21 |
|
= S; |
Y |
22 = 1 Ri ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A11 = −1 SRi = −1 μ; A12 |
|
= −1 S; A21 = A22 = 0, |
ãäå S крутизнà электронной лàмпы (скорость изменения àíîä- íîãî òîêà с изменением сеточноãî íàпряжения); Ri âнутреннее сопротиâление лàìïû; μ коэффициент усиления лàìïû (ñì. § 1.2).
При перечисленных âûøå óñëîâèÿõ Z- è Í-ïàðàметроâ äля электронной лàмпы не сущестâует. В общем случàå, êîãäà ñ âлиянием межäу электроäàìè ëàмпы через пàðàзитные элементы прихоäèòñÿ ñ÷èòàòüñÿ, íè îäèí èç ïàðàметроâ ëàмпы с учетом ее пàðà- зитных элементоâ íå ðàâåí íóëþ è ëàìïà êàк четырехполюсник может хàðàктеризоâàться любой системой пàðàметроâ.
Параметры сложных четырехполюсников. Ïðè àíàлизе сложноãо четырехполюсникà ñëåäóåò âûäелить простейшие и типоâые четырехполюсники и устàíîâить способы их соеäинения. Зàтем с помощью мàтричных метоäîâ ðàñ÷åòà можно опреäелить соотâåòñòâующие мàтрицы сложноãо четырехполюсникà.
Пример. Ðàссмотрим метоäèêó îïðåäеления Í-ïàðàметроâ êàñêàäà усилителя нà òðàнзисторе со схемой, покàçàííîé íà ðèñ. 12.13, à. Êàñêàä усилителя обрàзуется â результàòå ïàðàллельноãî ñîåäинения трàнзисторà è Ï-îáðàçíîãî ïàññèâíîãо четырехполюсникà (ðèñ. 12.13, á). Поэтому слеäует оперироâàòü ìàòðèöàìè Y ñîåäиняемых четырехполюсникоâ. Ðàíåå äëÿ Ï-îáðàзной схемы былà íàéäåíà ìàòðèöà À. От нее с помощью тàбл. 12.1 можно перейти к мàò-
ðèöå Y Ï-îáðàçíîãо четырехполюсникà. Äëÿ òðàнзисторà, âключенноãо по схеме с общим эмиттером, Y-ïàðàметры опреäеляем из âûáðàííîé ìîäåëè (ðèñ. 12.13, â), либо берем из спрàâочникà. Просуммироâàâ íàéäенные тàêèì îáðàçîì ìàтрицы Y Ï-îáðàçíîãо четырехполюсникà è òðàнзисторà, получим мàтрицу Y усилительноãî êàñêàäà. Äàëåå ïî òàбл. 12.1 перейäем к искомой мàтрице Í усилительноãî êàñêàäà.
12.4. Параметры холостого хода и короткого замыкания четырехполюсника
Входное сопротивление четырехполюсника. Åñëè ê îäíîé ïàðå çàæèìîâ четырехполюсникà, íàпример 2 2′, ïîäключить произ- âольное сопротиâление Zí (ðèñ. 12.14, à), то со стороны äðóãîé ïàðû çàæèìîâ, ò. å. 1 1′, четырехполюсник можно рàññìàòðèâàòü êàê äâухполюсник с âõîäным сопротиâлением Zâõ1, которое нàçû- âàþò âõîäным сопротиâлением четырехполюсникà. Ñëåäîâàтельно,
Zâõ1 = U1 / I1.
Âõîäное сопротиâление можно âûðàзить через пàðàметры че- тырехполюсникà. Проще âñåãî ýòî ñäåëàòü, âоспользоâàâøèñü âû- ðàжениями äëÿ U1 è I1 èç óðàâнений переäà÷è â À-ïàðàìåòðàõ (12.4).  ýòîì ñëó÷àå
Z |
|
= |
A11 |
U |
2 |
+ A12 I2 |
= |
A11Zí + A12 |
, |
(12.11) |
âõ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
A21 |
U |
2 |
+ A22 I2 |
|
A21Zí + A22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
òàê êàê
U2 = Z2 I2.
Íà ðèñ. 12.14, á ïîêàçàн тот же четырехполюсник, нàãруженный со стороны зàæèìîâ 1 1 íà сопротиâление Zã. Åãî âõîäное сопротиâление со стороны зàæèìîâ 2 2 ðàâíî Zâõ2 = U1′ / I1′ .
1 |
I1 |
|
I2 2 |
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
Четырех- |
|
|
|
U2 |
|
|
Z |
í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полюсник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1′ |
|
|
|
|
|
2′ |
|
|
|
|
|
Zâõ1 |
à) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 I2′ |
|
|
I1′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
Zã |
|
|
U2′ |
Четырех- |
|
|
|
|
|
|
U1′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полюсник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1′ |
|
|
|
|
|
2′ |
|
|
|
|
á) |
Zâõ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 12.14