Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Бакалов В.П. Основы теории цепей_2007

.pdf
Скачиваний:
633
Добавлен:
05.05.2015
Размер:
6.33 Mб
Скачать

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 Yàðàìåòðàõ (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 Zàðàìåòðàõ â ìàтричной форме зàписи имеет âèä:

 

 

 

 

 

U

1

 

 

=

 

 

Z11

Z12

 

 

 

 

×

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Z21

Z22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Äëÿ óðàâнений переäà÷è â Ààðàìåòðàõ

 

 

 

U

 

 

=

 

 

A11

A12

 

 

 

 

×

 

 

U

 

 

 

 

.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

A21

A22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

Íàконец, зàпишем â ìàтричной форме системы урàâнений пере- äà÷è â Íàðàìåòðàõ è Fàðàìåòðàõ:

 

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-

301

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 = ÀÀ′′. 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

 

 

 

 

 

 

 

 

302

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 Ààðàìåò- 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

A =

 

1

0

 

 

 

.

 

 

 

 

 

1 Z2

1

 

 

 

 

Äðóãèå ìàтрицы Z, Y è Í ìîãóò áûòü ëåãко получены из тàáë. 12.1. Çàметим, что äëÿ ïåðâîãо простейшеãо четырехполюсникà не сущестâóåò Zàðàметроâ, òàê êàê âñå îíè îáðàùàþòñÿ â бесконечность. По этой же причине äëÿ âòîðîãо простейшеãо че- тырехполюсникà не сущестâóåò Yàðàметроâ.

Íà ðèñ. 12.9, à, á ïîêàçàíû ñîîòâåòñòâенно прямое и скрещенное соеäинения. Нетруäíî óáåäиться, что прямому соеäинению соотâåòñòâóåò ìàòðèöà

A =

 

1

0

 

 

 

,

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

à скрещенному соеäинению мàòðèöà

A =

 

1

0

 

 

 

.

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

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

304

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 Ààðàметры 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,

305

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 Yà- 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, Yàòðèöà èäåàëüíîãî ÈÒÓÍà ðàâíà

Y =

 

0

0

 

 

 

.

 

 

 

 

 

H

0

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

Воспользоâàâøèñü òàблицей 12.1, можно зàïèñàòü åãî Ààтрицу:

A =

 

 

1

 

 

.

 

0

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

Àíàëîãичным обрàзом системе урàâнений (12.5) â Íàðàìåò- ðàх можно сопостàâèòü ñîãëàсно ЗНК схему с äâóìÿ çàâисимыми

306

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

H =

 

0

0

 

 

 

,

 

 

 

 

 

Hi

0

 

 

 

 

à перехоä с помощью тàблицы 12.1 к Ààтрице äàåò

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

 

0

-

1

 

 

.

 

 

Hi

 

 

 

 

 

 

 

 

Если использоâàть систему урàâнений (12.3) â Zàðàìåòðàх, 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

Zàòðèöà èäåàëüíîãî ÈÍÓÒ çàïèñûâàåòñÿ â âèäå

Z =

 

0

0

 

 

 

.

 

 

 

 

 

HZ

0

 

 

 

 

Ñîîòâåòñòâóþùàÿ åé Ààòðèöà ðàâíà

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

 

 

1

0

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HZ

 

 

 

 

 

 

 

 

Системà óðàâнений четырехполюсникà â Fàðàìåòðàõ (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

307

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, Fàòðèöà ÈÍÓÍ

çàïèñûâàåòñÿ â âèäå:

F =

 

0

0

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

Hu

0

 

 

 

 

è ñîîòâåòñòâóþùàÿ åé Ààòðèöà:

 

 

 

 

 

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 Yàðàìåòðàõ. Èíîãäà используются тàêæå Zàðàметры. Усреäненные знàчения Y-, Z- è Íàðàметроâ 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 Íàðàметры 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, Yàòðèöà áèïî-

лярноãî òðàнзисторà с общим эмиттером имеет âèä

Y =

 

1

0

 

.

 

 

 

 

 

 

R

 

 

ÁÝ

 

 

 

 

 

 

HY

0

 

 

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 Ààðàìåòðàми. Для электронной лàмпы с общим кàòîäîì, åñëè ñ÷èòàть, что сеточные токи отсутстâóþò, è íå ó÷è- òûâàòü ïàðàзитные емкости, имеем:

308

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 Íàðàметроâ 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 Íàðàметроâ 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-

309

ðèöå Y Ï-îáðàçíîãо четырехполюсникà. Äëÿ òðàнзисторà, âключенноãо по схеме с общим эмиттером, Yàðàметры 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 Ààðàìåòðàõ (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

310