Для расчета параметров , применим метод короткого замыкания,
при котором сопротивление нагрузки , откуда .
Рис. 2.2.1 - Входное сопротивление со стороны зажимов 1-1’
при коротком замыкании
Рис. 2.2.2 - Входное сопротивление со стороны зажимов 2-2’
при коротком замыкании
Из полученных ранее уравнений А-параметров для короткого замыкания (стр.9 1.2.5, 1.2.6)
При изменении направления передачи энергии через четырехполюсник коэффициенты и меняются местами
2.3 Расчет параметров холостого хода и короткого замыкания непосредственно по схеме четырехполюсника
Рассчитаем параметры , , , непосредственно по схеме. Для расчета используем закон Ома (2.3.1)
| | (2.3.1) |
Составим уравнения параметров для каждого случая применения методов холостого хода и короткого замыкания.
Сопротивление холостого хода при разомкнутых зажимах 2-2’ определяется напряжением на зажимах 1-1’ и током протекающим во входном контуре четырехполюсника через последовательно соединенные сопротивления и (рис. 2.3.1).
Рис. 2.3.1 – Схема четырехполюсника при
Сопротивление холостого хода при разомкнутых зажимах 1-1’ определяется напряжением на зажимах 2-2’ и током протекающем в выходном контуре четырехполюсника через сопротивление (рис. 2.3.2).
Рис. 2.3.2 – Схема четырехполюсника при ,
Сопротивление короткого замыкания при закороченных зажимах 2-2’ определяется напряжением на зажимах 1-1’ и током протекающим в четырехполюснике через сопротивление (рис. 2.3.3).
Рис. 2.3.3 – Схема четырехполюсника при
Сопротивление короткого замыкания при закороченных зажимах 1-1’ определяется напряжением на зажимах 1-1’ и током протекающим в четырехполюснике через параллельно соединенные сопротивления сопротивление и (рис. 2.3.1)
Рис. 2.3.4 – Схема четырехполюсника при
Проверка
Параметры холостого хода и короткого замыкания выполнены верно, если выполняется условие (2.4.1):
| | (2.4.1) |
Условие вы
полняется, параметры рассчитаны верно.
3. Определение вторичных параметров четырехполюсника (входное и выходное характеристическое сопротивление и постоянная передачи четырёхполюсника)
При передаче энергии через четырехполюсник стараются применять согласованный режим передачи, то есть входное сопротивление четырехполюсника должно быть согласовано с сопротивлением генератора , а сопротивление нагрузки – с выходным сопротивлением четырехполюсника .
и – это такая пара сопротивлений для которых выполняются условия (3.1, 3.2)
| | (3.1) |
| | (3.2) |
То есть при включении сопротивления на входные зажимы четырехполюсника, его выходное сопротивление будет равняться (рис. 3.1), а при включении сопротивления на выходные зажимы, входное сопротивление четырехполюсника будет равным (рис. 3.2).
Рис. 3.1 - Четырёхполюсник с согласованной нагрузкой на входе.
Р
ис. 3.2 - Четырёхполюсник с согласованной нагрузкой на выходе.
Постоянная передачи четырехполюсника – мера передачи энергии через согласованный четырехполюсник, которая связывает токи и напряжения на входе и выходе, определяется из соотношений (3.1, 3.2):
| | (3.1) |
| | (3.2) |
Ас = 0.801 Нп
Bc = 0.255 рад
Рассчитаем вторичные параметры четырехполюсника через параметры холостого хода
,
и короткого замыкания
,
и сверим с найденными:
Ас = 0.801 Нп
Bc = 0.255 рад
Рассчитанные параметры полностью совпали.
4. Определить входное, выходное характеристические сопротивления и постоянную передачи двух каскадно-соединенных несогласованных четырехполюсников.
При каскадном несогласованном соединении четырехполюсников выходные зажимы одного четырехполюсника соединяются с входными зажимами другого четырехполюсника (рис. 4.1).
Рис. 4.1 - Каскадное несогласованное соединение четырехполюсников.
Тогда и .
Заменим каскадно соединенные четырехполюсники эквивалентным четырехполюсником (рис. 4.2):
Рис. 4.2 – Четырехполюсник эквивалентный каскадному несогласованному соединению четырехполюсников
Для расчета А-параметров эквивалентного четырехполюсника необходимо перемножить матрицы А-параметров заменяемых четырехполюсников (4.1).
Проверим правильность расчета:
Расчет произведен верно.
Из полученных А-параметров эквивалентного четырехполюсника рассчитаем характеристические сопротивления и постоянную передачу каскадно соединенных несогласованных четырехполюсников.
АС = Нп
BC = рад
Рассчитаем параметры каскадно соединенных несогласованных четырехполюсников через параметры холостого хода
,
и короткого замыкания
,
и сверим с найденными:
Проверим выполнение условия правильности расчета параметров холостого хода и короткого замыкания (стр.16 2.4.1):
Условие выполняется
АС =1.621 Нп
BC = 0.557 рад
Полученные результаты совпали при применении обеих методов расчета.
5
. Определить входное, выходное характеристические сопротивления и постоянную передачи двух каскадно-соединенных согласованных четырехполюсников
При каскадном согласованном соединении четырехполюсников выходные зажимы одного четырехполюсника соединяются с выходными зажимами другого четырехполюсника (рис. 5.1).
Рис. 5.1 – Каскадное согласованное соединение четырехполюсников
Так как четырехполюсники соединены согласовано, то
Текущий документ не содержит источников.алентный четырехполюсник является симметричным, значит :
Постоянная передачи 2-х каскадно-согласованных четырехполюсников:
Ac = 1.602 Нп
Bc = 0.51 рад
6
. Рассчитать рабочую меру передачи четырехполюсника
Рабочая мера передачи характеризует потери энергии возникающие в реальном режиме работы четырехполюсника. Рабочая мера передачи рассчитывается как сумма потерь энергии на входе, на выходе, энергии теряемой при многократном отражении от входных и выходных зажимов и собственной постоянной передачи четырехполюсника (6.1)
| (6.1) |
Рассчитаем коэффициенты отражения на входе, и на выходе:
0.587+0.188i
Применим уравнение расчета рабочей меры передачи четырехполюсника (6.1), с полученными коэффициентами отражения:
0.973+0.442i
Aр = 0.973 Нп = 8.45 дБ
Bр = 0.442 рад
Для проверки расчета найдем собственное рабочее ослабление четырехполюсника (6.2):
| | (6.2) |
6.95+0.499 +1.391-0.393 =8.45
7.
Вывести формулы амплитудно-частотной (АЧХ) и