• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Чотириполюсника

Розглянемо навантажений чотириполюсник (див. рис. 2.6, б), в якому значення струму на виході замінимо за законом Ома . Тоді система рівнянь (2.5) матиме вигляд

Рис. 2.7. Вольт-амперні характеристики чотириполюсника (біполярного транзистора) і визначення за ними положення робочої точки (струм та напруга на вході й виході за відсутності сигналу), а також малосигнальних -параметрів

(2.7)

Знак «–» тут відтворює той факт, що напрямок струму на виході чотириполюсника протилежний показаному на рисунку. З (2.7) знаходимо

(2.8)

Для визначення вхідної провідності навантаженого чотириполюсника поділимо обидві частини першого рівняння (2.7) на :

(2.9)

Іноді, особливо в колах з біполярними транзисторами, визначають коефіцієнт передачі струму

(2.10)

Для кінцевих каскадів варто також знати коефіцієнт підсилення потужності

(2.11)

Як бачимо, є складною функцією , що має екстремум при . Режим роботи, при якому в навантаження передається максимальна потужність сигналу, називається режимом узгодженого навантаження.

Як бачимо, К_р є складною функцією Ý_н, що має екстремум при Ý₂₂=Ý_н, Режим роботи, при якому в навантаження передається максимальна потужність сигналу, називається режимом узгодженого навантаження

Рис. 2.8. Характеристики чотириполюсників

На практиці найчастіше користуються коефіцієнтом передачі напруги — комплексною величиною, яку можна записати у вигляді

(2.12)

і розглядати окремо її модуль |К| й аргумент ψ. У загальному випадку вони залежать від параметрів сигналу, перш за все, від частоти. Ці залежності визначають амплітудно- та фазочастотну характеристики чотириполюсника.

Властивості чотириполюсника в широкому діапазоні зміни амплітуди, частоти і тривалості сигналу описують за допомогою характеристик.

Амплітудна характеристика показує залежність між амплітудами вихідного та вхідного гармонічних сигналів при незмінній частоті. Будують АХ для середніх частот. Стосовно лінійних чотириполюсників — це пряма, що проходить через початок координат. Однак АХ реальних чотириполюсників мають нелінійність у нижній і верхній частинах. З АХ визначають динамічний діапазон сигналу, який лежить в межах її лінійної частини (рис. 2.8, а):

(2.13)

Амплітудно-частотна характеристика лінійного чотириполюсника — це залежність модуля його коефіцієнта передачі від частоти сигналу. Для зручності порівняння характеристик чотириполюсників з різними коефіцієнтами передачі та визначення коефіцієнтів частотних спотворень, АЧХ будують в нормованому вигляді, користуючись виразом

.(2.14)

У верхній частині рис. 2.8, б і в показано типові АЧХ для широко- та вузькосмугового чотириполюсників (у широкосмуговому чотириполюснику співвідношення між верхньою f_в та нижньою f_н граничними частотами задовольняє умову f_в »f_н, а у вузькосмуговому — f_в ≈.f_н). В окремих випадках граничні частоти можуть мати значення f_н = 0 або f_в = ∞. Смуга частот, що лежить між f_ні f_в, називається смугою пропускання чотириполюсника. Граничні частоти можуть відповідати різним значенням допустимих коефіцієнтів частотних спотворень М_нта М_в.Для звукових сигналів прийнято М_н =М_в = .

Фазочастотна характеристика лінійного чотириполюсника показує залежність фазового зсуву сигналу, який проходить через чотириполюсник, від частоти. Типові ФЧХ чотириполюсників зображено в нижній частині рис. 2.8, б і в. Стандартним для звукового сигналу частотним спотворенням відповідають фазові спотворення φ = 45°.

Частотний метод аналізу за допомогою гармонічних тестових сигналів і відповідні характеристики дають змогу оцінити передачу спектра частот сигналу, а також ТІ його спотворення, які вносяться чотириполюсником. Однак в електричних колах діють й імпульсні сигнали. Для аналізу властивостей чотириполюсників при імпульсних сигналах використовують часовий метод, що дає змогу аналізувати перехідні процеси в чотириполюсниках.

Перехідна характеристика чотириполюсника визначає його реакцію на одиничний прямокутний імпульс. У вигляді тестового сигналу при Побудові ПХ користуються прямокутним Імпульсом, який математично описується за допомогою одиничної функції

(2.15)

Рис. 2.9. Типова нормована ПХ чотириполюсника

Рівняння нормованої ПХ в цьому разі має вигляд

. (2.17)

У загальному випадку для аналізу перехідного процесу треба застосовувати до рівнянь чотириполюсника пряме й обернене перетворення Лапласа, що приводить до такого рівняння перехідного процесу

(2.17)

де τ_в і τ_н— сталі часу чотириполюсника на верхніх і нижніх частотах.

Типовий вигляд нормованої ПХ чотириполюсника, накладеної для порівняння на прямокутний тестовий імпульс 1, показано на рис. 2.9. Залежно від типу чотириполюсника характеристика може мати коливальний 2 або аперіодичний 3 характер. За нею визначають спотворення пря­мокутного імпульсу: тривалість фронту τ_фп (в секундах), викид b₁ і нерівномірність вершини δ_п (у відсотках) відносно амплітуди А.

Читайте також:

1. Визначення коефіцієнтів чотириполюсника за дослідами неробочого ходу та короткого замикання.
2. Визначення коефіцієнтів чотириполюсника за матрицею власних та взаємних опорів методу контурних струмів.
3. Запис рівнянь чотириполюсника через вторинні параметри.
4. Матриці чотириполюсника.
5. Подання складного чотириполюсника з’єднанням простих.
6. Форма чотириполюсника.
7. Форма чотириполюсника.
8. Форма чотириполюсника.
9. Форма чотириполюсника.

Переглядів: 1705