Tois 4 Czwórniki

background image

1

Gałąź normalna

ZI

E

U

ZI

ZJ

E

U

• o zasilaniu napięciowym

• o zasilaniu mieszanym

w

w

I

J

I

ZI

E

U

background image

2

Gałąź normalna

• o zasilaniu prądowym


bierna

ZI

ZJ

U

w

w

I

J

I

ZI

U

ZI

U

background image

3

Sieci ze źródłami napięciowymi

      

I

Z

E

U



k

k

k

k

I

Z

E

U

...

..........

..........

I

Z

E

U

I

Z

E

U

2

2

2

2

1

1

1

1

W przypadku sieci z obwodami
sprzężonymi



k

kk

k

k

k

k

k

k

k

k

k

I

Z

..

..........

I

M

j

I

M

j

I

M

j

E

U

.........

..........

..........

..........

..........

..........

..........

..........

..........

..........

I

M

j

..

..........

I

M

j

I

Z

I

M

j

E

U

I

M

j

..

..........

I

M

j

I

M

j

I

Z

E

U

3

3

2

2

1

1

2

3

23

2

22

1

21

2

2

1

3

13

2

12

1

11

1

1

background image

4

Macierz impedancji gałęziowych

 

kk

k

k

k

k

k

Z

.

..........

M

j

M

j

M

j

...

..........

......

..........

..........

..........

.

..........

M

j

.

..........

M

j

Z

M

j

M

j

.

..........

M

j

M

j

Z

Z

3

2

1

2

23

22

21

1

13

12

11

i

i

i

ii

C

j

L

j

R

Z

1

gdzie

background image

5

      

 

I

Z

E

U

Metoda prądów obwodowych

         

I

Z

E

U

 

0

 

c

E

     

c

T

I

I

       

c

T

c

I

Z

E

 

c

Z

    

c

c

c

I

Z

E

     

c

c

c

E

Z

I

1

       

c

c

T

E

Z

I

1

background image

6

1

1

1

1

1

1

w

w

I

J

I

I

Z

U

Sieci ze źródłami prądowymi

2

2

2

2

2

2

w

w

I

J

I

I

Z

U

w

w

w

w

w

w

w

w

I

J

I

I

Z

U

..........................

    

     

w

w

I

J

I

I

Z

U

     

U

Z

I

w

1

       

 

U

Z

J

I

1

background image

7

Metoda potencjałów węzłowych

          

U

Z

J

I

1

 

0

 

p

J

   

 

p

T

V

U

 

    

 

p

T

p

V

Z

J

 1

 

p

Y

    

p

p

p

V

Y

J

     

p

p

p

J

Y

V

1

   

   

p

p

T

J

Y

U

1

background image

8

Równoważność sieci

Dwie sieci są równoważne, wtedy i tylko wtedy
gdy ich charakterystyki są jednakowe

Twierdzenie o równoważności sieci

Charakterystyka sieci - zbiór par: wektor
wymuszenia całkowitego, wektor odpowiedzi
całkowitej ([E], [I] lub [J], [U])

        

E

Z

I

c

T

 1

   

 

  

J

Y

U

p

T

 1

 

p

J

 

c

E

background image

9

Równoważność sieci

W sieciach o wymuszeniach napięciowych
odpowiedź całkowita (wektor prądów
gałęziowych) zależy od wektora obwodowych sił
elektromotorycznych.

Jeżeli zmienimy siły elektromotoryczne w
gałęziach, nie zmieniając tego wektora to wektor
odpowiedzi nie zmieni się.

        

E

Z

I

c

T

 1

 

c

E

background image

10

Równoważność sieci

W sieciach o wymuszeniach prądowych
odpowiedź całkowita (wektor napięć
gałęziowych) zależy od wektora węzłowych
prądów źródłowych.

Jeżeli zmienimy prądy źródłowe w węzłach,
nie zmieniając tego wektora to wektor
odpowiedzi nie zmieni się.

   

 

  

J

Y

U

p

T

 1

 

p

J

background image

11

Równoważność sieci

Charakterystyka sieci nie jest

funkcją odwracalną - każdemu
wektorowi wymuszeń, odpowiada
jeden i tylko jeden wektor odpowiedzi
całkowitej.

Każdemu wektorowi odpowiedzi
całkowitej odpowiada nieskończenie
wiele wektorów wymuszeń.

background image

12

Transmitancja

       

c

c

T

E

Z

I

1

        

E

Z

I

c

T

 1

     

T

c

Z

Z

       

  

E

Z

I

T

T

 1

Transmitancja napięciowo
prądowa

 

     

 

 1

T

T

np

Z

K

     

E

K

I

np

Transmitancj
e zależą od
pulsacji,
wszystkich
elementów
biernych
oraz
struktury ich
połączeń

background image

13

Transmitancja



k

kk

k

k

k

k

k

k

k

k

E

K

..........

..........

E

K

E

K

E

K

I

..

..........

..........

..........

..........

..........

..........

..........

..........

E

K

..........

..........

E

K

E

K

E

K

I

E

K

..........

..........

E

K

E

K

E

K

I

3

3

2

2

1

1

2

3

23

2

22

1

21

2

1

3

13

2

12

1

11

1

....

..........

..........

..........

..........

..........

I

I

I

I

E

K

..........

..........

E

K

E

K

E

K

I

''

'

''

'

k

k

1

1

1

1

1

3

13

2

12

1

11

1

background image

14

Transmitancja

3

2

1

2

1

2

1

2

1

1

1

3

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

E

i

'

3

2

1

2

1

2

1

2

1

2

2

3

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

E

i

''

background image

15

Transmitancja

2

3

2

1

2

1

2

1

1

1

3

2

1

2

1

2

1

2

3

3

3

E

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

E

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

i

i

i

''

'

3

2

1

2

1

2

1

2

31

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

K

3

2

1

2

1

2

1

1

32

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

K

background image

16

Transmitancja

Transmitancja prądowo
napięciowa

   

   

p

p

T

J

Y

U

1

 

  

J

J

p

 

    

T

p

Z

Y

 1

        

  

J

Z

U

T

T

 1

 

      

 

T

T

pn

Z

H

1

background image

17

Transmitancja

Transmitancja prądowo
napięciowa

     

J

H

U

pn



k

kk

k

k

k

k

k

k

k

k

J

H

..........

..........

J

H

J

H

J

H

U

..

..........

..........

..........

..........

..........

..........

..........

..........

J

H

..........

..........

J

H

J

H

J

H

U

J

H

.

..........

..........

J

H

J

H

J

H

U

3

3

2

2

1

1

2

3

23

2

22

1

21

2

1

3

13

2

12

1

11

1

..........

..........

..........

..........

..........

U

U

U

U

J

H

..........

..........

J

H

J

H

J

H

U

''

'

''

'

k

k

1

1

1

1

1

3

13

2

12

1

11

1

background image

18

Transmitancja

Transmitancja

prądowo
napięciowa

5

4

2

4

2

5

3

1

5

4

2

4

2

5

1

1

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

J

U

'

AB

5

3

1

3

1

5

4

2

5

3

1

3

1

5

2

2

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

J

U

''

AB

background image

19

Transmitancja

Transmitancja prądowo napięciowa

5

3

1

3

1

5

4

2

5

3

1

3

1

5

2

2

5

4

2

4

2

5

3

1

5

4

2

4

2

5

1

1

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

J

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

J

U

U

U

''

AB

'

AB

AB

5

3

1

3

1

5

4

2

5

3

1

3

1

5

2

52

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

H

5

4

2

4

2

5

3

1

5

4

2

4

2

5

1

51

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

H

background image

20

Transmitancja

Transmitancja napięciowo

napięciowa

      

I

Z

E

U

Dla sieci ze źródłami
napięciowymi

     

E

K

I

np

        

E

K

Z

E

U

np

 

  

np

nn

K

Z

K

       

E

K

E

U

nn

background image

21

Transmitancja

Transmitancja prądowo prądowa

    

     

w

w

I

J

I

I

Z

U

Dla sieci ze źródłami
prądowymi

     

J

H

U

pn

       

U

Z

J

I

1

         

J

H

Z

J

I

pn

1

 

   

pn

pp

H

Z

H

1

       

J

H

J

I

pp

background image

22

Zasada wzajemności

W każdej sieci o wymuszeniach napięciowych,
jeżeli E

i

= E

k

to I

k

= I

i

, ponieważ transmitancja

napięciowo-prądowa [K]

np

jest macierzą

symetryczną, gdyż stanowi kontragradientną
transformację macierzy symetrycznej [Z] przy
pomocy macierzy [].

background image

23

Zasada wzajemności

i

np

ki

k

E

K

I

k

np

ik

i

E

K

I

np

ik

np

ki

K

K

k

i

E

E

i

k

I

I

background image

24

Zasada wzajemności - przykład

16

1

2

3

1

3

1

3

1

3

1

1

1

2

E

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

E

i

16

2

1

3

2

3

2

3

2

3

2

2

2

1

E

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

E

i

Niech: R

1

=2, R

2

=10,

R

3

=5,

10 /
7

80 /
7

50 / 15

80 /
15

background image

25

Zasada wzajemności

W każdej sieci o wymuszeniach prądowych,
jeżeli J

i

= J

k

to U

k

= U

i

, ponieważ transmitancja

prądowo-napięciowa [H]

pn

jest macierzą

symetryczną, gdyż stanowi kontragradientną
transformację macierzy symetrycznej [Z]

-1

przy

pomocy macierzy [].

background image

26

Zasada wzajemności

i

pn

ki

k

J

H

U

k

pn

ik

i

J

H

U

pn

ik

pn

ki

H

H

k

i

J

J

i

k

U

U

background image

27

Zasada wzajemności

W sieci o wymuszeniach napięciowych, jeżeli E

i

= E

k

to U

k

 U

i

, ponieważ transmitancja

napięciowo-napięciowa [K]

nn

jest w ogólności

macierzą niesymetryczną, gdyż stanowi iloczyn
macierzy symetrycznych [Z] i [K]

np

.

W sieci o wymuszeniach prądowych, jeżeli J

i

= J

k

to I

k

 I

i

, ponieważ transmitancja prądowo-

prądowa [H]

pp

jest w ogólności macierzą

niesymetryczną, gdyż stanowi iloczyn macierzy
symetrycznych [Z]

-1

i [H]

pp

.

        

E

K

Z

E

U

np

         

J

H

Z

J

I

pn

1

nn

ik

nn

ki

K

K

pp

ik

pp

ki

H

H

background image

28

Czwórniki liniowe

2

22

1

21

2

2

12

1

11

1

I

z

I

z

U

I

z

I

z

U

 

2

1

2

1

I

I

Z

U

U

2

22

1

21

2

2

12

1

11

1

U

y

U

y

I

U

y

U

y

I

 

2

1

2

1

U

U

Y

I

I

• opis impedancyjny - szeregowy

• opis admitancyjny - równoległy

background image

29

Czwórniki liniowe

2

22

1

21

2

2

12

1

11

1

I

g

U

g

U

I

g

U

g

I

 

2

1

2

1

I

U

G

U

I

2

22

1

21

2

2

12

1

11

1

U

h

I

h

I

U

h

I

h

U

 

2

1

2

1

U

I

H

I

U

• opis szeregowo - równoległy

• opis równoległo szeregowy

background image

30

Czwórniki liniowe

'

'

I

a

U

a

I

I

a

U

a

U

2

22

2

21

1

2

12

2

11

1

 

'

I

U

A

I

U

2

2

1

1

'

'

I

b

U

b

I

I

b

U

b

U

1

22

1

21

2

1

12

1

11

2

 

'

I

U

B

I

U

1

1

2

2

• opis łańcuchowy odwrotny

• opis łańcuchowy

[A]

[B]

background image

31

Czwórnik osobliwy poprzecznie

izolowany

a

a

z

I

z

I

I

I

U

z

1

1

2

1

1

11

0

0

0

1

2

1

12

I

I

U

z

0

0

2

1

2

21

I

I

U

z

b

b

z

I

z

I

I

I

U

z

2

2

1

2

2

22

0

 

b

a

z

z

Z

0

0

background image

32

Czwórnik nieosobliwy typu T

b

a

b

a

z

z

I

z

z

I

I

I

U

z

1

1

2

1

1

11

0

b

b

z

I

z

I

I

I

U

z

2

2

1

2

1

12

0

b

b

z

I

z

I

I

I

U

z

1

1

2

1

2

21

0

c

b

c

b

z

z

I

z

z

I

I

I

U

z

2

2

1

2

2

22

0

background image

33

Czwórnik nieosobliwy typu T

Z

det

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

I

I

U

U

I

y

c

b

c

b

c

a

b

a

c

b

c

b

c

b

a





1

1

2

1

1

11

0

0

2

1

2

21

U

U

I

y

Z

det

z

z

z

z

z

z

z

z

y

b

c

b

c

a

b

a

b

21

1

2

I

z

z

z

I

c

b

b

c

b

c

b

a

z

z

z

z

z

U

I

1

1

background image

34

Czwórnik nieosobliwy typu T

Z

det

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

I

I

U

U

I

y

a

b

c

b

c

a

b

a

a

b

a

b

a

b

c





2

2

1

2

2

22

0

0

1

2

1

12

U

U

I

y

Z

det

z

z

z

z

z

z

z

z

y

b

c

b

c

a

b

a

b

12

2

1

I

z

z

z

I

a

b

b

a

b

a

b

c

z

z

z

z

z

U

I

2

2

background image

35

Czwórnik nieosobliwy typu H

a

''

a

'

a

z

z

z

c

''

c

'

c

z

z

z

background image

36

Czwórnik nieosobliwy typu 

b

a

b

a

y

y

y

y

I

I

U

U

I

y

1

1

2

1

1

11

0

b

b

y

y

I

I

U

U

I

y

1

1

1

2

1

12

0

b

b

y

y

I

I

U

U

I

y

2

2

2

1

2

21

0

c

b

c

b

y

y

y

y

I

I

U

U

I

y

2

2

1

2

2

22

0

background image

37

Czwórnik nieosobliwy typu 

Y

det

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

I

I

I

I

U

z

c

b

c

b

c

a

b

a

c

b

c

b

c

b

a





1

1

2

1

1

11

0

0

1

2

1

12

I

I

U

z

Y

det

y

y

I

y

y

y

y

y

y

y

y

y

I

z

b

a

c

b

a

b

a

b

a

b

a





2

2

12

2

1

U

y

y

y

U

a

b

b

a

b

a

b

c

y

y

y

y

y

I

U

2

2

background image

38

Czwórnik nieosobliwy typu 

Y

det

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

I

I

I

I

U

z

a

b

c

b

c

a

b

a

a

b

a

b

a

b

c





2

2

1

2

2

22

0

0

2

1

2

21

I

I

U

z

Y

det

y

y

y

y

y

y

y

I

y

y

y

y

I

z

b

a

c

b

c

b

c

c

b

c

b





1

1

21

1

2

U

y

y

y

U

c

b

b

c

b

c

b

a

y

y

y

y

y

I

U

1

1

background image

39

Czwórnik typu O jest równoważny
czwórnikowi typu , jeżeli :

Czwórnik typu 

b

b

b

''

y

'

y

y

background image

40

Symetria czwórników

• Symetria energetyczna
(odwracalność)

• Symetria
impedancyjna

z

12

= z

21

, y

12

= y

21

, g

12

= -g

21

, h

12

=

-h

21

,

detA = 1, detB = 1

z

11

= z

22

, y

11

= y

22

, a

11

= a

22

, b

11

=

b

22

,

detG = 1, detH = 1

background image

41

Parametry falowe czwórników

• Impedancja falowa

• Przekładnia impedancyjna

• Przekładnia energetyczna

• Współczynnik przenoszenia falowego

21

12

a

a

Z

det

z

f

G

det

a

a

z

z

p

i

11

22

11

22

A

det

z

z

p

e

21

12

A

det

a

a

z

z

z

z

g

cosh

22

11

21

12

22

11

background image

42

Parametry falowe czwórników

Wszystkie macierze czwórników
można wyrazić za pomocą
parametrów falowych.
• Dopasowanie: a) od strony wtórnej, b) od
strony pierwotnej

f

i

w

z

p

z

i

f

p

p

z

z

background image

43

Łączenie łańcuchowe czwórników

 

'

'

I

U

A

I

U

2

2

1

1

 

'

''

'

I

U

A

I

U

3

3

2

2

  

'

''

'

I

U

A

A

I

U

3

3

1

1

background image

44

Łączenie łańcuchowe odwrotne

czwórników

 

'

'

I

U

B

I

U

1

1

2

2

 

2

2

3

3

I

U

B

I

U

''

   

'

'

''

I

U

B

B

I

U

1

1

3

3

background image

45

Łączenie szeregowe czwórników

 

2

1

2

1

I

I

Z

U

U

'

 

4

3

4

3

I

I

Z

U

U

''

background image

46

Łączenie szeregowe czwórników

• Badanie regularności
połączenia :

Jeżeli połączenie jest regularne to : I

1

= I

3

= I

5

,

I

2

= I

4

= I

6

,

   

6

5

6

5

I

I

Z

Z

U

U

''

'

     

''

'

Z

Z

Z

background image

47

Łączenie równoległe czwórników

 

2

1

2

1

U

U

Y

I

I

'

 

4

3

4

3

U

U

Y

I

I

''

background image

48

Łączenie równoległe czwórników

• Badanie regularności
połączenia :

Jeżeli połączenie jest regularne to: U

1

= U

3

= U

5

,

U

2

= U

4

= U

6

,

   

6

5

6

5

U

U

Y

Y

I

I

''

'

     

''

'

Y

Y

Y

background image

49

Łączenie szeregowo-równoległe

czwórników

 

2

1

2

1

U

I

H

I

U

'

 

4

3

4

3

U

I

H

I

U

''

background image

50

Łączenie szeregowo-równoległe

czwórników

Badanie regularności połączenia
w taki sposób jak przy
poprzednich połączeniach.

Jeżeli połączenie jest regularne to: I

1

= I

3

= I

5

, U

2

= U

4

= U

6

,

   

6

5

6

5

U

I

H

H

I

U

''

'

     

''

'

H

H

H

background image

51

Łączenie równoległo-szeregowe

czwórników

 

2

1

2

1

I

U

G

U

I

'

 

4

3

4

3

I

U

G

U

I

''

background image

52

Łączenie równoległo-szeregowe

czwórników

Badanie regularności połączenia
w taki sposób jak przy
poprzednich połączeniach.

Jeżeli połączenie jest regularne to: U

1

= U

3

= U

5

,

I

2

= I

4

= I

6

,

   

6

5

6

5

I

U

G

G

U

I

''

'

     

''

'

G

G

G


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
24 Badanie czwornikow id 30562 Nieznany
Ćw 11 Czwórniki bierne charakterystyki częstotliwościowedocx
CZWÓRNIKI
7 Czwórnik typu PI
czworniki [Read Only] 20080511220733
czworniki tabela
Ściąga Czwórnik, Transmitancja, Syg Odkształcone
Cw 1 Czworniki bierne id 122391 Nieznany
Cwiczenie 6 WorkBench czwórniki pasywne
ćw 8 czwórniki tabele
Pytania zaliczenie z TOiS 15
Czwórniki, Politechnika Lubelska, Studia, sem III, pen
identyfikacja czwórnika
Wyznaczanie charakterystyki amplitudowej czwórnika RLC
93 tranzystor jako czwórnik
ET DI2 ObwodySygnaly2 wyklad nr 9 10 czworniki aktywne
1 Badanie czwórników - FUSIARZ, 1
bojar pomocne od ponki, Dlaczego w generatorze czwórnikowym nie trzeba stosować zewnętrznego układu

więcej podobnych podstron