Передавальні функції чотириполюсника
1. Основи теорії чотириполюсника
Визначення чотириполюсника
Для передачі інформації за допомогою електромагнітної енергії (хвиль, сигналів в електричних схемах) застосовуються різні пристрої, що мають два вхідних (первинних) затиску і два вихідних (вто-ковий). До вхідних затискачів підключається джерело електричної енергії, до вихідних приєднується навантаження. Такі пристрої називаються чотириполюсниками. Чотириполюсниками є фільтри, трансформатори, підсилювачі, каскади радіопередавачів і радіоприймачів, лінії зв'язку і так далі.
Класифікація чотириполюсників
) Чотириполюсники бувають активні і пасивні. В активному чотириполюснику є джерела енергії, в пасивному? джерел енергії немає. Прикладами активних чотириполюсників є підсилювачі, каскади радіопередавачів і радіоприймачів та ін Прикладом пасивного чотириполюсника може служити кабельна або повітряна лінія зв'язку, електричний фільтр і ін
) Чотириполюсники діляться на лінійні та нелінійні. Чотириполюсник є лінійним, якщо напруга і струм на його вихідних затискачах лінійно залежать від напруги та струму на вхідних затисках. Прикладами лінійних чотириполюсників є лінії зв'язку, фільтри, прикладами нелінійного - випрямляч, детектор, перетворювач частоти в радіоприймачі.
) Чотириполюсники можуть бути симетричними і несиметричними. Чотириполюсник симетричний, якщо зміна місцями вхідних і вихідних затискачів не змінює струмів і напруг в ланцюзі, з якою чотириполюсник з'єднаний. В іншому випадку чотириполюсник несиметричний.
) Чотириполюсники бувають автономними і неавтономними. На затискачах автономного чотириполюсника залишається напруга, обумовлене наявністю внутрішніх джерел, тобто такий чотириполюсник обов'язково є активним. В іншому випадку чотириполюсник пасивний.
) Розрізняють також оборотні і необоротні чотириполюсники. У оборотних чотириполюсником відношення напруги на вході до струму на виході (передавальне опір) не залежить від того, яка пара затискачів є вхідний, а яка вихідний. В іншому випадку чотириполюсник незворотній.
Система рівнянь чотириполюсника
Основним завданням теорії чотириполюсників є встановлення співвідношень між напруженнями на вході і виході і струмами, що протікають через вхідні і вихідні затискачі.
Варіант з струмами I 1 I 2 називають прямою передачею, а I? 1, I? 2 - зворотною. Очевидно, що I 1=- I? 1, а I 2=- I? 2.
Дві з чотирьох величин, які визначають режим чотириполюсника, можна розглядати як задані впливу, дві решта - як відгуки на ці дії. Таким чином, співвідношення між струмами і напругами на вході і виході чотириполюсника можуть бути записані у вигляді шести систем рівнянь.
. Токи на вході і виході виражаються залежно від напруг на вхідних і вихідних затискачах:
Коефіцієнти Y 11, Y 12, Y 21, Y 22 називаються Y-параметрами і є комплексними проводимостями.
Дійсно,
