Основы компьютерного моделирования. Исследование пассивного четырехполюсника: Методические указания к прохождению компьютерной практики, страница 4

Уравнения позволяют определить две независимые величены по двум заданным величинам и параметрам четырехполюсника. Неизвестными величинами могут быть любые две из четырех. В зависимости от того, какие две пары величин приняты за независимые, различают шесть систем уравнений четырехполюсника (число уравнений равно числу сочетаний из четырех по два) (см. таблицу 1).

Для всех систем уравнений положительные направления входного и выходного напряжений принимают соответственно от полюса 1 к полюсу 1’ и от полюса 2 к полюсу 2’. Положительные направления токов   и  выбирают в зависимости от вида системы уравнений. Уравнение в H-форме применяют в схеме с транзисторами, так как режим транзистора определяется входным током  и выходным напряжением .

5  ПЕРВИЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОХОДНЫХ

ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

Первичными параметрами называют коэффициенты систем основных уравнений четырехполюсников.

Свойства первичных параметров:

Физический смысл параметра

может быть установлен по режимам холостого хода () и короткого замыкания () четырехполюсника, при которых уравнения будут содержать только по одному слагаемому. При этом каждый параметр определяет соответствующую комплексную характеристику, полученную из режимов холостого хода и короткого замыкания. Например,  при  представляет комплексный коэффициент передачи тока.

Параметры не зависят от токов и напряжений на полюсах четырехполюсника

они зависят только от структуры и параметров самого четырехполюсника и частоты. Характеризуют собственно четырехполюсник, иногда, называют внутренними параметрами.

Уравнение связи параметров

для обратимых четырехполюсников определитель системы равен единице. Например, : пассивный четырехполюсник характеризуется тремя независимыми параметрами. Симметричный пассивный четырехполюсник характеризуется только двумя независимыми параметрами.

Переход от одной системы параметров к другой (формулы перехода)

выражение одних параметров через другие достигается путем разрешения уравнений относительно одних и тех же неизвестных (токов и напряжений) с последующим сравнением коэффициентов при одинаковых неизвестных. Например:

, где  – определитель системы уравнений H – формы

Первичные параметры пассивных проходных четырехполюсников могут быть определены методом холостого хода и короткого замыкания полюсов четырехполюсника, а также составлением основных уравнений по заданной схеме и параметрам четырехполюсника.

5.1 Метод холостого хода и короткого замыкания

Для определения параметров , , , , ,  необходимо рассмотреть режим холостого хода и короткого замыкания при питании четырехполюсника со стороны полюсов 1-1 и при питании со стороны  2-2(см. таблицу 2).

Таблица 2 – нахождение первичных параметров при помощи метода холостого хода и короткого замыкания

Определяемые

параметры

Питание со стороны полюсов 1-1

Питание со стороны полюсов 1-1

Холостой ход

Короткое замыкание

Холостой ход

Короткое замыкание

––

––

––

––

––

––

––

––

При определении параметров только одной системы основных уравнений используют также два режима, при которых эти уравнения четырехполюсника укорачиваются до одного слагаемого в их правых частях. Из полученных уравнений находят соответствующие параметры и определяют их физический смысл.

5.2   Метод, основанный на составлении основных уравнений для заданной схемы четырехполюсника

Составляют комплексные уравнения по схеме четырехполюсника с известными параметрами, применяя законы Кирхгофа, метод контурных токов или метод узловых потенциалов. Полученные уравнения преобразуют к такой форме основных уравнений четырехполюсника, которые нужно определить. Параметры находят сравнением полученных и основных уравнений.