При каскадном соединении четырехполюсников (рис. 6.11) выполняются следующие условия относительно токов и напряжений внешних
Рис. 6.10. Схемы представления П-образного (a) и Т-образного (б) четырехполюсников последовательно соединенными Г-образными четырехполюсниками
Рис. 6.11. Схема каскадного соединения четырехполюсников
выводов как составного, так и простых четырехполюсников А и В: Ů1=Ů1A ; İ1 = İ1A ; Ů2A= Ů1B; İ2A= İ1B; Ů2B= Ů2 и İ2В=İ2. Учитывая это и используя систему уравнений в формате A-параметров (см. табл. 6.1), можно записать:
Расчет A-параметров составного четырехполюсника можно провести по формулам:
Подобным образом можно вычислить первичные параметры составного четырехполюсника, в котором каскадно соединено произвольное число четырехполюсников.
При параллельном соединении четырехполюсников (рис. 6.12) выполняются следующие условия относительно токов и напряжений их внешних узлов и внешних узлов составного четырехполюсника:
Рис. 6.12. Схема параллельного соединения четырехполюсников
В этом случае первичные параметры составного четырехполюсника в формате Y-параметров (см. табл. 6. 1 ) в соответствии с первичными параметрами четырехполюсников А и В представляются в виде:
Аналогично могут быть определены первичные параметры составного четырехполюсника, в котором параллельно соединено произвольное число четырехполюсников.
При последовательном соединении четырехполюсников (рис. 6.13) относительно внешних выводов составного четырехполюсника и четырехполюсников А и В выполняются условия: Ů1 = Ů1A + Ů1B; Ů2 = Ů2A + Ů2B , İ1=İ1A= İ1B , İ2=İ2A= İ2B . В этом
случае в формате Z-параметров (см. табл. 6.1) первичные параметры составного четырехполюсника в соответствии с первичными параметрами четырехполюсников А и В имеют вид:
Таким образом, при различных вариантах соединения простых четырехполюсников первичные параметры составных четырехполюсников однозначно определяются в соответствии с первичными параметрами простых четырехполюсников.
Рис. 6.13. Схема последовательного соединения четырехполюсников
6.6. Активные радиотехнические цепи
Под активными цепями понимают радиотехнические цепи, содержащие как пассивные элементы (сопротивления, индуктивности, емкости), так и активные элементы. С одной стороны — это генераторы напряжения и генераторы тока, а с другой — элементы, способные преобразовывать энергию источников напряжения и тока. К числу подобных элементов относят усилительные элементы (биполярные и полевые транзисторы, электровакуумные приборы). Активными цепями могут быть усилительные устройства, автогенераторы, модуляторы и т.д. В результате преобразований энергия (средняя мощность) на выходе активной цепи оказывается больше энергии (средней мощности), подводимой к входным зажимам активной цепи.
При анализе радиотехнической цепи в частотной или временной областях фактически проводится анализ цепи на переменном токе. При подобном анализе выводы цепи, к которым подключаются источники постоянного напряжения или тока (источники питания), т.е. цепи, в которые не проходит переменная составляющая сигнала, замыкаются на общую шину. В этом случае активная цепь, включающая пассивные и усилительные элементы, может быть представлена в виде неавтономного четырехполюсника с парой входных и парой выходных зажимов (см. рис. 6.1, а). Напряжение Ů1и ток İ1, — это входные сигналы, а напряжение Ů2 и ток İ2— выходные сигналы четырехполюсника. Для общего случая эти токи и напряжения являются комплексными величинами.
При анализе радиотехнических устройств наиболее широкое распространение находят системы уравнений, записанные относительно Y-, Z- и H-параметров (см. табл. 6.1). Применительно к этим параметрам проведем анализ основных характеристик активной цепи на базе неавтономных четырехполюсников.
Анализ активной цепи базируется на том, что цепь представляется в виде соединенных между собой различными способами линейных пассивных и линейных неавтономных четырехполюсников. При этом из рассмотрения исключаются источники питания. Для примера на рис. 6.14 приведена электрическая и ее эквивалентная схемы усилительного каскада без резистора в цепи эмиттера транзистора и с резистором.
В первом случае (см. рис. 6.14, б) эквивалентная схема разбита на два пассивных А, В четырехполюсника и один неавтономный Б (каскадно соединенные).
Во втором случае в эквивалентную схему усилительного каскада входят (см. рис. 6.14, в) три пассивных А, В и Г четырехполюсника и один неавтономный Б. Четырехполюсник Г последовательно соединен с четырехполюсником Б.
в
Рис. 6.14. Электрическая (а) и её эквивалентная (б) схемы усилительного каскада без резистора в цепи эмиттера транзистора и с резистором (в)
Сложные радиотехнические цепи также могут быть разбиты на соединенные между собой произвольным образом линейные пассивные и неавтономные четырехполюсники.
Первичные параметры отдельных четырехполюсников можно использовать для вычисления первичных параметров полной электрической цепи. В этом случае радиотехническое устройство сводится к одному четырехполюснику (см. рис. 6.1, а), для которого в соответствии с первичными параметрами можно вычислить коэффициенты усиления напряжения и тока, входные и выходные сопротивления, провести анализ радиотехнического устройства во временной или частотной области. При этом с пассивными четырехполюсниками проблем не возникает, а вот четырехполюсники, включающие усилительные элементы, необходимо представить в виде эквивалентной схемы в удобном для использования формате первичных параметров.
ГЛАВА 7
КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ КОНТУРЫ
7.1. Свободные колебания в идеальном контуре
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.