Учебное пособие «Методы анализа и расчета электронных схем»
..pdf124
âõ c wcyâõ , |
(4.2) |
|
|
wí yâûõ , |
|
âûõ |
|
где c – задающая величина источника сигнала (задающая ЭДС или задающий ток); wc , wí – иммитансы источника сигнала и нагрузки соответственно.
Совместное решение (4.1) и (4.2) дает выражения для отношений основных и второстепенных величин:
F âûõ âõ |
|
âûõ |
|
wí w21 |
|
|
, |
|
F âûõ yâõ |
|
âûõ |
|
wí w21 |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
âõ |
w |
w w |
í |
|
y |
âõ |
w |
22 |
w |
í |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
F |
|
|
yâûõ |
|
|
|
w21 |
|
|
|
F |
|
|
yâûõ |
|
|
w21 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
âõ |
w |
w w |
, |
|
|
w |
|
w |
, (4.3) |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
yâûõ |
|
|
|
|
âõ |
|
|
yâûõ yâõ |
y |
âõ |
|
22 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
í |
|
|
|
|
|
F âõ |
|
w |
|
w11wí |
, |
||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
âõ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
yâõ w22 wí |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
где |
|
w |
|
|
|
w11 |
w12 |
|
. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
w21 |
w22 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fâûõ âûõ wí w w22wñ , w11 wñ
Подставляя в выражения (4.3), конкретные физические величины, можно получить выражения для конкретных видов схемных функций, соответствующие различным системам параметров проходного четырехполюсника.
В системе y-параметров
yâõ Uâõ , |
|
|
|
|
|
|
âõ Iâõ , |
|
|
ñ Jc , |
|
|
wí yí |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
yâûõ |
Uâûõ , |
|
|
|
|
|
|
âûõ |
Iâûõ , |
|
wc yc , |
|
|
(4.4) |
||||||||||||||||
откуда следует |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kI |
Iâûõ |
|
|
|
yí y21 |
|
|
, |
|
|
kU |
Uâûõ |
|
|
|
y21 |
|
|
, |
|
|
|||||||||||||
I |
âõ |
|
y |
y y |
í |
|
|
|
U |
âõ |
y |
22 |
y |
í |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Zïåð |
|
Uâûõ |
|
|
|
|
|
y21 |
|
|
|
|
|
Yïåð |
Iâûõ |
|
|
|
yí y21 |
|
|
|
||||||||||||
|
I |
âõ |
|
|
y |
|
y |
|
y |
í |
, |
|
|
U |
âõ |
|
y |
22 |
y |
í |
|
, |
(4.5) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125
|
I |
|
|
|
y |
|
y |
|
y |
|
|
|
Iâûõ |
y |
|
|
|
|
y |
|
|
y |
|
y |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Y |
|
âõ |
|
|
|
|
|
11 |
|
í |
, |
Y |
|
|
|
í |
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
ñ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
y |
|
|
||||||||||
âõ |
Uâõ |
|
y22 |
|
yí |
|
âûõ |
Uâûõ |
|
yí 0 |
|
|
11 |
ñ |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В системе z-параметров
|
yâõ Iâõ , |
|
|
|
|
|
|
|
âõ Uâõ , |
|
|
|
|
|
ñ ec , |
|
|
|
|
wí zí |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
yâûõ |
|
Iâûõ , |
|
|
|
|
|
|
âûõ |
Uâûõ , |
|
|
|
wc zc , |
|
|
|
|
(4.6) |
||||||||||||||||||
откуда следует |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
Uâûõ |
|
|
|
zí z21 |
|
|
|
, |
|
|
k |
|
Iâûõ |
|
|
|
z21 |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
U |
U |
âõ |
|
|
|
|
z |
z z |
|
|
|
|
I |
|
I |
âõ |
|
|
z |
22 |
z |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Y |
Iâûõ |
|
|
|
z21 |
|
|
, |
|
Z |
|
Uâûõ |
|
|
|
zí z21 |
|
|
, |
|
(4.7) |
||||||||||||||||||||
|
ïåð |
|
|
U |
âõ |
|
|
|
|
|
z |
z |
z |
í |
|
|
|
ïåð |
|
|
I |
âõ |
|
|
|
|
z |
22 |
|
z |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
í |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
z |
|
z |
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
U |
âõ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uâûõ |
z |
í |
|
|
|
z |
|
z |
22 |
z |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Zâõ |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 í |
|
, |
|
|
|
|
Zâûõ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ñ |
. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Iâõ |
|
z22 |
|
zí |
|
|
|
|
|
|
Iâûõ |
zí 0 |
|
|
z |
z |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
ñ |
|
Связь параметров проходного четырехполюсника с матрицами эквивалентных параметров схемы
Представим входную и выходную ветви четырехполюсника независимыми источниками, задающими величинами которых являются âõ и âûõ .
В зависимости от характера этих источников (источники тока или напряжения) получим одну из форм уравнений (4.1). Инцидентность внешних (входной и выходной) ветвей четырехролюсника системе независимых сечений и контуров определяется соответствующими столбцами топологических матриц независимых сечений и независимых контуров. Полагая, что внутри четырехролюсника независимые источники отсутствуют, уравнение схемы можно представить в виде
|
|
|
|
|
WX âõ âûõ |
|
|
âõ |
|
|
âûõ |
|||
|
|
или
126
|
|
|
X |
|
|
|
||
W |
âõ |
âûõ |
|
|
|
|
, |
(4.8) |
|
||||||||
âõ |
0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
âûõ |
|
|
|||
где W – матрица эквивалентных параметров схемы, соответствующая любому |
типу уравнений, а âõ |
и âûõ – матрицы-столбцы, описывающие задающий |
||||
вектор Q. |
|
|
|
|
|
Основные величины yâõ и yâûõ четырехполюсника |
могут быть |
||||
выражены через вектор состояния X |
|
|
|
|
|
|
yâõ |
|
âõ X |
(4.9) |
|
|
|
|
|
, |
|
|
yâûõ |
âûõ |
|
где âõ , âûõ – векторы-строки, образуемые из столбцов топологических матриц и (или) 1, которые соответствуют внешним ветвям четырехполюсника.
Объединив (4.8) и (4.9) в одно матричное уравнение
W |
âõ |
âûõ X |
|
0 |
|
|||||
|
âõ |
0 |
0 |
|
âõ |
|
|
|
||
|
|
|
yâõ |
|
||||||
|
âûõ |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
âûõ |
yâûõ |
и решив его относительно âõ и âûõ , получим
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
, |
|
||||||
|
âõ |
|
|
|
|
|
|
|
|
âõ |
|
2,n |
|
âûõ |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
n |
1,n |
1 |
|
|
n |
|
|
1 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
âûõ |
|
n |
|
2 |
âõ |
n |
2,n |
2 |
âûõ |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1,n |
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.10)
(4.11)
|
|
|
|
W |
âõ |
âûõ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
detW |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
det |
âõ |
0 |
0 |
, а |
, |
, |
, |
– |
|||||||||
|
|
n 1,n 1 |
n 1,n 2 |
n 2,n 1 |
n 2,n 2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
âûõ |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
алгебраические дополнения матрицы W относительно элементов двух последних строк и столбцов.
Сравнивая уравнения (4.11) с основными уравнениями четырехполюсника (4.1), можно записать матрицу четырехполюсника в виде
127
|
1 |
|
|
|
|
|
|
w |
|
n 1,n 1 |
n 2,n 1 |
. |
(4.12) |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
n 1,n 2 |
n 2,n 2 |
|
|
Алгебраические дополнения, входящие в матрицу четырехполюсника (4.12), представляют собой определители матриц (n+1)-го порядка
|
|
W |
âûõ |
|
|
|
W |
âûõ |
|
||
n 1,n 1 |
det |
0 |
, |
|
n 2,n 1 |
det |
0 |
|
, |
||
|
|
âûõ |
|
|
|
|
âõ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.13) |
|
|
W |
|
âõ |
|
|
|
W |
âõ |
|
|
n 1,n 2 |
det |
|
0 |
, |
n 2,n 2 |
det |
0 |
. |
|||
|
|
âûõ |
|
|
|
âõ |
|
|
Таким образом, определение выражений параметров проходного четырехполюсника сводится к отысканию определителей матриц вида
W |
|
|
W |
|
|
2 |
|
|
W |
|
1 |
|
|
||
W |
|
|
0 |
0 |
. |
||
|
0 , |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
2 |
|
где W – матрица n-го порядка, θ, λ, 1, 2 , 1 , 2 – n-мерные векторы. Элементы векторов и равны +1, –1 или 0, поэтому определитель
матрицы W можно привести к определителю (n–1)-го порядка, используя операции разложения по столбцу и строке :
detW p q p,n 1;n 1,q p q p,q;n 1,n 1 |
|
p q pq , (4.14) |
|
|
- алгебраическое |
где p и q – опорные элементы столбца и строки ; pq |
|
дополнение матрицы , полученной из матрицы W путем алгебраического |
|
суммирования строк и столбцов. |
|
|
|
[Определение] Величину p q pq называют суммарным алгебраи- |
|
ческим дополнением матрицы W относительно векторов и . [.] |
Векторы и называют преобразующими векторами. Обычно векторы и содержат значительное число нулевых составляющих, поэтому удобно отображать эти векторы множеством номеров их ненулевых составляющих, разбивая каждое из них на подмножество номеров положительных, и отрицательных , составляющих, то есть
128
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
/ |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Например, |
суммарное |
|
|
алгебраическое |
дополнение |
матрицы |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W 2 3 4 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 |
1 |
|
T |
и |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
относительно преобразующих векторов |
|
|
|
|
1 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
4 |
5 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
5 |
6 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
0 |
|
0 |
1 |
равно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 1 |
1 1 0 0 |
|
1 |
( 2,3 / 4 )( 0 / 1,4 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
3 |
4 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
4 |
3 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 4 5 |
2 |
|
|
|
1 |
18 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
5 |
|
6 |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определитель матрицы W |
|
можно выразить через определитель (n- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2)-го порядка матрицы W, то есть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
detW |
|
1 1; 2 2 2 2 |
; 1 1 . |
|
(4.15) |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
представляет собой двух- |
||||||||||||
|
|
Величина 1 1; 2 2 2 2 ; 1 1 p1 q1 p2 q2 p1q1;p2q2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кратное суммарное алгебраическое дополнение матрицы |
|
W относительно |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
преобразующих векторов 1, 1 и 2 , 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
Например, двухкратное суммарное алгебраическое дополнение матри- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
цы |
|
|
W |
2 |
3 |
относительно |
|
|
|
|
|
преобразующих |
|
векторов |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
4 |
5 |
6 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0 1 1 |
|
T |
, |
1 0 0 |
1 |
|
и |
|
|
2 |
|
|
|
T |
, |
|
2 |
1 0 |
|
0 0 |
|||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 0 1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
равно
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
129 |
, |
2 |
|
2 |
( 2,3 / 4 )( 0 / 1,4 ),( 3,4 / 0 )(1 / 0 ) |
|||||||
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
|
1 |
|
3 |
4 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
2 |
3 |
|
|
4 |
3 |
1 |
0 |
|
|
|
|
3 4 |
|
|
5 |
2 |
1 |
1 |
12 . |
||
|
|
4 |
5 |
|
|
6 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
||
|
|
1 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
[Выводы] Таким образом, параметры четырехполюсника можно выразить через суммарные алгебраические дополнения матрицы эквивалентных параметров схемы. [.]
Согласно (4.14) и (4.17) имеем
|
|
|
|
||
w |
1 |
|
|
âûõ âûõ |
|
|
|
||||
|
âõ âûõ |
||||
âõ âõ ; âûõ âûõ |
|||||
|
|
|
|
(4.16) |
|
âûõ âõ . |
|
âõ âõ |
|
Используя соотношения (4.16) для параметров четырехполюсника, выразим отношения (4.3) основных и второстепенных величин проходного четырехполюсника через определитель и суммарные алгебраические дополнения матриц эквивалентных параметров схемы:
F âûõ âõ |
|
wí |
âõ âûõ |
|
, |
||
wí âûõ |
âûõ |
||||||
|
|
|
|
||||
Fyâûõ yâõ |
|
|
|
âõ âûõ |
|||
âõ âõ |
wí âõ âõ ; âûõ âûõ |
||||||
|
|
||||||
F âûõ yâõ |
|
|
|
wí âõ âûõ |
|||
âõ âõ |
wí âõ âõ ; âûõ âûõ |
||||||
|
|
,
,
(4.17)
Fyâûõ âõ |
|
|
âõ âûõ |
, |
|
||
wí âûõ âûõ |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||
Fâõ |
|
|
wí âûõ âûõ |
|
, |
||
âõ âõ |
wí âõ âõ ; âûõ âûõ |
||||||
|
|
130
Fâûõ |
|
wñ âõ âõ |
. |
||
âûõ âûõ |
wñ âõ âõ ; âûõ âûõ |
||||
|
|
|
Связь схемных функций с матрицами эквивалентных параметров схемы
Схемные функции могут быть найдены через определитель и алгебраические дополнения матрицы эквивалентных параметров схемы W, соответствующей уравнениям любого типа: КВ, ВК, КК. Соотношения для схемных функций, соответствующие уравнениям разных типов, будут отличаться только видом преобразующих векторов.
Пусть внешние ветви представлены источниками тока, причем направления этих ветвей выбраны противоположными внешним напряжениям четырехполюсника (рис. 4.1).
Iвх |
|
|
y |
|
|
I |
|
|
|
y |
|
Uвых |
|
||
U |
вх |
11 |
12 |
|
|
вых |
|
|
y21 |
y22 |
|
|
|
Рис. 4.1. Четырехполюсник с задающими источниками тока
Тогда âõ Iâõ , âûõ Iâûõ , yâõ Uâõ , yâûõ |
Uâûõ , а схемные функции опре- |
|||
деляются выражениями: |
|
|
|
|
kI |
yí âõ âûõ |
|
, |
|
yí âûõ |
âûõ |
|
||
|
|
|
131
kU |
|
|
|
|
|
|
âõ âûõ |
|
|
, |
|
|
|
||
|
âõ âõ |
yí âõ |
âõ ; âûõ âûõ |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
yïåð |
|
|
|
|
|
yí âõ âûõ |
|
|
|
, |
(4.18) |
||||
|
âõ |
âõ |
yí âõ âõ ; âûõ âûõ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
zïåð |
|
|
|
âõ âûõ |
|
, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
yí âûõ âûõ |
|
|
|
|
|
||||
yâõ |
|
|
|
|
|
yí âûõ âûõ |
|
, |
|
|
|||||
|
âõ âõ |
yí âõ âõ ; âûõ âûõ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yâûõ |
|
yñ âõ âõ |
. |
||
âûõ âûõ |
yñ âõ âõ ; âûõ âûõ |
||||
|
|
|
Для КК-уравнений в соответствии с дающего вектора Q, учитывая, что ток Iâõ входной ветви, получаем
âõ âõ ,0
правилом формирования запротивоположен направлению
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
âûõ |
|
||||
âûõ |
|
, |
(4.19) |
||||
|
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
где âõ и âûõ |
– векторы-столбцы матрицы невырожденных сечений для |
||||||||
входной и выходной ветвей. |
|
|
|
|
|
|
|||
Вектор X содержит в качестве составляющих узловые напряжения U и |
|||||||||
контурные токи |
|
I |
невырожденных координат, причем |
yâõ Uâõ TâõU , |
|||||
T |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
yâûõ Uâûõ âûõ U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Следовательно, можно записать |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
âõ Tâõ |
|
, |
âûõ Tâûõ |
|
, |
(4.20) |
|
|
|
0 |
0 |
|||||
В однородном |
узловом координатном |
базисе все |
контуры являются |
вырожденными, |
поэтому преобразующие векторы для узловых уравнений |
|
принимают вид: |
|
|
âõ âõ , |
âõ Tâõ , |
|
|
|
(4.21) |
132
âûõ âûõ , |
âûõ Tâûõ . |
В канонической системе сечений входная и выходная ветви могут быть инцидентными не более чем двум сечениям. Тогда в общем случае преобразующие векторы содержат по два ненулевых элемента, один из которых равен +1, а другой — (–1). Допустим, что входная ветвь инцидентна только сечениям с номерами a и c, а выходная ветвь – сечениям с номерами b и d, причем направления ветвей совпадают с направлениями a-го и b-го сечений (рис. 4.2).
|
a |
|
|
|
b |
|
Iвх |
|
y |
y |
|
I |
вых |
|
Uвх |
11 |
12 |
Uвых |
||
|
|
y22 |
|
|
||
|
|
y21 |
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
d |
|
Рис. 4.2. Четырехполюсник с задающими источниками тока и канонической системой независимых сечений
Тогда
a 1âõ , c 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
âûõ |
|
, |
(4.22) |
|
|
d |
|
|
|
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а суммарные алгебраические дополнения матрицы проводимостей электрон-
133
ной схемы принимают вид
âõ âûõ ( a ñ )( b d ),
âõ âõ ( a ñ )( a c ),
âûõ âûõ |
( b d )( b d ), |
(4.23) |
âõ âõ ; âûõ âûõ (a ñ )(a c );( b d )( b d )
Формулы для схемных функций, записанные с учетом (4.23), представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 — Связь схемных функций с укороченной матрицей проводимостей в канонической системе независимых сечений
Название Коэффициент передачи напряже-
ния Коэффициент передачи напряжения при холостом ходе Коэффициент передачи тока
Коэффициент передачи тока при коротком замыкании
Входная проводимость
Входная проводимость при холостом ходе Входная проводимость при коротком замыкании Проводимость передачи
Определение
KU |
|
Uâûõ |
|||||||||||||
|
Uâõ |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
õõ |
|
|
Uâûõ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
KU |
|
|
|
Uâõ |
|
|
|
Yí 0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
KI |
|
Iâûõ |
|
|
|||||||||||
|
Iâõ |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
êç |
|
|
Iâûõ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
KI |
|
|
|
Iâõ |
|
|
|
|
Yí |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Y |
|
|
|
|
Iâõ |
|
|
||||||||
|
|
âõ |
|
|
|
Uâõ |
|
|
|||||||
õõ |
|
|
|
Iâõ |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Yâõ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Yí |
|
0 |
||
|
Uâõ |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Y êç |
|
|
|
Iâõ |
|
|
|
Yí |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
âõ |
|
|
Uâõ |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Y |
ïåð |
|
Iâûõ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
Uâõ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Формула
(a c)(b d )
(a c)(a c) Yí (a c)(a c),(b d)(b d )
(a c)(b d )
(a c)(a c)
Yí (a c)(b d )
Yí (b d )(b d )
(a c)(b d)
(b d)(b d )
Yí (b d)(b d )
(a c)(a c) Yí (a c)(a c),(b d)(b d )
(a c)(a c)
(b d )(b d )
(a c)(a c),(b d)(b d)
Yí (a c)(b d)
(a c)(a c) Yí (a c)(a c),(b d)(b d )