Kuinka löytää kahden portin verkon Z-parametrit
Mitä ovat Z-parametrit?
Z-parametrit (myös tiedossa impedanssiparametrit tai avoin piiri -parametrit) ovat sähkötekniikassa käytettyjä ominaisuuksia, jotka kuvaavat lineaaristen sähköverkostojen sähköistä käyttäytymistä. Nämä Z-parametrit käytetään Z-matriiseissa (impedanssimatriisi) laskemaan verkon sisään- ja ulosmenevät jännitteet ja virtaat.
Z-parametreja kutsutaan myös "avoimen piirin impedanssiparametreiksi", koska ne lasketaan avoimen piirin olosuhteissa. Tämä tarkoittaa, että Ix=0, missä x=1, 2 viittaa syöttö- ja ulostulovirtaan, joka kulkee kaksiporttisen verkon portteihin.
Z-parametreja käytetään yleensä yhdessä Y-parametreiden, h-parametreiden ja ABCD-parametreiden kanssa mallintamaan ja analysoidaakseen siirtolinjoja.
Kaksiporttisen verkoston Z-parametrien löytäminen
Seuraava esimerkki kuvaa, miten lasketaan kaksiporttisen verkoston Z-parametrit. Huomaa, että Z-parametreilla on myös nimi impedanssiparametrit, ja nämä termit käytetään vaihtoehtoisesti näissä esimerkeissä.
Kaksiporttisen verkoston syöttö- ja ulostulo voivat olla joko jännite tai virta.
Jos verkosto on jännitetty ohjattu, se voidaan edustaa alla olevalla tavalla.
Jos verkosto on ohjattu virralla, se voidaan edustaa alla olevalla tavalla.
Molemmista kuvioista nähdään, että on vain neljä muuttujaa. Yksi jännitemuuttujien pari V1 ja V2 ja yksi virtamuuttujien pari I1 ja I2. Näin ollen on vain neljä jännitteen suhdetta virtaan, ja ne ovat,
Nämä neljä suhdelukua pidetään verkoston parametreina. Kaikki tiedämme,
Tämän vuoksi näitä parametreja kutsutaan joko impedanssiparametreiksi tai Z-parametreiksi.
Näiden Z-parametrien arvot kaksiporttisessa verkostossa voidaan määrittää avaamalla kerran
ja toinen kerran
Selitämme lyhyesti. Aluksi teemme verkoston ulostulon avoimeksi kytkennöksi, kuten alla osoitetaan.
Tässä tapauksessa, koska ulostulo on auki, ei ole virtaa ulostulon portissa. eli.
Tässä tilanteessa syöttöjännitteen suhde syöttövirtaan on matemaattisesti ilmaistuna seuraavasti:
Tämä on tunnettu verkoston syöttöimpedanssina, kun ulostulon portti on auki. Tätä merkitään Z11
Joten lopulta,
Samankaltaisesti,
Nyt, jännitelähde V2 on yhdistetty porttiin 2, joka on ulostulon portti, ja portti 1 tai syöttöportti on jätetty auki, kuten alla osoitetaan
