Elektrické dvojbrány

Dvojbrány- ľubovoľ. obvod, kt. je spojený s inými obvodmi 2 dvojicami svoriek (2 bránami), prúdy pretekajúce 2 svorkami 1 brány musia byť zhodné, rozdelenie 2B: 1. podľa fyzik. štruktúry: lineárne, nelineárne, aktívne, pasívne, autonómne, neautonómne, (lineárne – vnút. štruktúra je tvorená lin. prvkami, kt. majú konšt. parametre, môže obsahovať nezávislé zdroje; nelineárne – aspoň 1 nelin. prvok; aktívny – obsahuje nezávis. zdroje napätia alebo prúdu, tak, že sa tvorí napätie aj keď nie je pripojený k obvodu; autonómny – aktívny, kt. môže sám dodať činnú energiu; neautonómny – zložený z pasív. prvkov a riadených zdrojov, nemôže dodať činnú energiu), 2.podľa možnosti prenosu energie: recipročné (neobsahuje riadené zdroje, prenos len napájaním zo vst. a výst. svoriek) , nerecipročné (obsahuje riadené zdroje) , bilaterálne (prenos energie oboma smermi), unilaterálne (1 smer), nonlaterálne, 3. podľa topologickej štruktúry: pozdĺžne súmerný, nesúmerný, priečne súmerný, nesúmerný, rovnice 2B: pre zjednodušenie sa budeme zaoberať iba lineár. a linearizovanými 2B s ustálen. harmon. napájaním, 6 typov rovníc: sériové- impedančné, paralel. – admitančné, sérioparalelné, paralelnosériové, kaskádne, spätnokaskádne; pre riešenie každ. spôsobu zapojenia vyhovuje iná sústava rovníc a každá z nich popisuje vlastnosti 2B jednoznačne, každá dvojica rovníc obsahuje 4 parametre vyjadrujúce vzťahy medzi vonk. obvod. veličinami, parametre majú v kaž. type rovníc iný význam; Parametre 2B: a)stav naprázdno – I1=0 alebo I2=0 –vstup. alebo výst. svorky sú rozpojené, b) stav nakrátko – U1=0 alebo U2=0, vst. alebo výst. svorky sú skratované; 24 parametrov – každý má svoj význam, sú defin. pre medzné podmienky – t.j. vstup, výstup nakrátko, naprázdno, fyzik. význam parametra môžeme ľahko určiť z prísluš. charakteristickej rovnice, určenie parametrov z ich fyzik. definície – z vonk. obv. veličín pri dodržaní vonk. defin. podmienok: pripojenie zdroja budenia, vstup, výstup naprádzno, nakrátko, postup: 1. určiť fyzik význam parametra, matem. ho definovať a stanoviť definič. podmienku, 2. zabezpečiť splnenie def. podmienok: dvojbrána je odpojená od vonk. obvodov, 3. ostat. bráne pripojiť ideál. zdroj napätia alebo prúdu, typ zdroja sa volí podľa použitej počet. metódy, 4. ľubov. metódou riešenia lin. obvodov určime všeobecne obvod. veličiny podľa defin. vzťahu, 5. po dosadení do defin. vzťahu obdržíme vzťah vyjadrujúci riešený parameter 2B pomocou parametrov jeho prvkov, 6.

pre danú frekvenciu prevedieme numer. riešenie, určenie matice sústavy z matíc čiastk. 2B: postup: 1. optim. rozdelenie sústavy na čiast. 2B, 2. vyhľadanie ich matíc v slovníku typic. obvodov podľa spôsobu ich zapojenia, 3. výpočet matice sústavy sčítaním alebo násobením matíc čiastkových 2B, výpočet prvkov 2B z admit. a imped. matice sústavy: ak poznáme štruktúru 2B, tak vieme zostaviť imped. a admit. maticu, a) použitie admit. matice – adm. matica sústavy s vonk. svorkami naprázdno je výhod. k riešeniu imped. charakteristík, uzly sa označia tak, aby vst. uzol mal číslo 1, výst. uzol číslo 2 a vn. uzly 3 až n, zvlášt. prípadom sú 2B, kt. vnút. štruktúra má iba 2 nezávislé uzly, AMS zostavená bez ohľadu na definič. vzťahy parametrov pre vst. a výst. 2B naprázdno, je priamo admit. matica 2B, b) použitie imp. matice sústavy – vhodná pre adm. charakt., IMS s vonk. svorkami spojenými nakrátko je vhodná pre riešenie admit. charakteristík, sluč. prúdy číslujeme tak, aby prúd vst. slučky bol I1, výst. I2, ost. – 3 až n, matica sa zostavuje podľa prúdov, stĺpce a riadky sa doplnia tak, aby súčet bol 0, odvodené vzťahy pre IMS a AMS, majú pre lin. obvody všeob. platnosť, ost. typy charakteristík je možné z nich odvodiť s pomocou prevodných vzťahov, prenosové vlastnosti 2B – prvky matíc 2B zistené v medzných podmienkach slúžia na určenie vlastností 2B v reál. podmienkach – reál. zdroj, reál. zátaž, určujú sa hodnoty vonk. obvodov. veličín, všetky prenos. vlastnosti 2B je možné určiť z ľubov. dvojice charakt. rovníc, prenosové vlastnosti – prevádzkové – zisťujú sa pre zadané hodnoty vnút. impedancie a zaťaž. impedancie, charakteristické – zistené pri úplnom impedančnom prispôsobení, prenosové – zisťujú sa pri medz. podmienkach, základ. vlastnosti: prenos napätia, prúdu, výkonu= podiel výst. veličiny a vst. veličiny, spätný prenos napätia, prúdu, výkonu – používa sa k vyšetreniu vplyvu zmien výstupu na vstup, strmosť- pri použití elektróniek a tranzistorov riadených el. poľom, prenosová imitancia – vo všeobecnosti impedancia a admitancia, kompl. prenos U- máme na mysli reál. a imag. časť Ku, charakter. impedancia 2B= používa sa všeobecne, obrazová = pri obvodoch so sútred. parametrami, vlnová = pri obvodoch s rozlož. parametramia, rozlišuje char. impedanciu v priamom smere Z01 a char. impedanciu v spät. smere Z02, pri pozdĺžnych symetr. 2B platí Z01 =Z02 =Z0, pri mierne nesymetr. 2B využívame stred. impedanciu Z0S=Z01Z02, char. impedancie sa určujú ako geometr. priemer prísluš. vsr. a výst.

impedancie v stave naprázdno a nakrátko, Z01=Zvstk.Zvst0, Z02=Zvýstk.Zvýst0, ak pripojíme medzi výst. svorky impedanciu ZZ=Z02, vst. impedancia bude Zvst=Z01, podobne na vstupe, poznanie hodnôt charakteris. impedancií je nutné pre stanovenie podienok optim. výkon. a impedanč. prispôsobenia, impedanč. prispôsobenie ZZ=Z02, reál. zložky sa rovnajú, imag. zložky sa rovnajú, pre úplné imp. prispôsobenie musí táto podmienka platiť aj na vstupe, výkon. prispôsobenie – záťaž. impedancia je komplexne združená k char. impedancii, reálne zložky sa rovnajú, imag. zložky majú opač. znamienko, potom je činný výkon v záťaži maximálny, pre úpl. prispôsobenie- aj na vstupe, obyčajne je potrebné obvody prispôsobiť v urč. frekvenč. pásme.