Circuito de 2 puertos

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15.

CIRCUITOS DE DOS PUERTOS

Un circuito de un puerto [figura 15.18(a)] contiene exactamente dos terminales que permiten conexiones a elementos extemos. Puesto que no se permiten otras conexiones extemas, si la corriente ix{t) fluye hacia una tenninal, por la ley de corriente de Kirchhoff, debe salir la misma corriente de la otra terminal. Este par de terminales forman un puerto, o par de610

Capítulo 15 Inductancia mutua y circuitos.de dos puertos

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FIGURA 15.18 (a) Circuito de un puerto; (b) circuito de dos puertos.
terminales, a la que pueden conectarse otros circuitos. La condición de que la corriente que entra al circuito enuna terminal del puerto es igual a la que sale de la otra terminal del puerto, se conoce como condición de puerto.
Un circuito de dos puertos tiene dos puertos disponibles para conexión externa, y se supone que cada una de ellas satisface la condición de puerto. Las direcciones de referencia para las variables de puerto se asignarán generalmente como se muestran en la figura 15.18(b). Confrecuencia, las corrientes que salen de las terminales inferiores no se marcarán explícitamente, pero se comprenderá que son iguales y opuestas a las corrientes de las terminales superiores correspondientes. El puerto izquierdo, se designará, de forma algo arbitraria, como el puerto de entrada, y el derecho como puerto de salida. En esta discusión, nuestro objetivo es caracterizar circuitos de dospuertos, es decir, aprender cómo escribir las relaciones que enlazan sus variables de puerto, y explorar sus usos.
¿Por qué deseamos representar un circuito como se muestra en la figura 15.17(b), una "caja negra" sin ningún rasgo de la que salen nuestros cuatro cables? Una respuesta toca lo que puede llamarse el método ingenieril para resolver problemas. Al confrontarnos con un problema difícil,debemos descomponerlo en un conjunto de subproblemas más sencillos, resolver cada uno separadamente, y luego unir las soluciones de los problemas entre si. En alguna oportunidad, retírese la tapa de un radio, y examínese su interior. Ahí se ve una considerable complejidad, tableros de circuitos, cables interruptores que forman intrincados patrones. Ningún diseñador podría, o pudo, visualizar esecircuito en su totalidad detallada como una solución unificada al problema de diseño. Es más probable que el diseñador comenzó considerando la primera subtarea que necesitaba realizar, y luego procedió hacia una solución descomponiendo el problema en varios pasos simples y manejables. Para comenzar, se necesita una antena para captar la señal de radio. Hacemos pasar la salida de la antena hacia unamplificador para aumentarla antes de proceder. Luego debemos hacer que la señal pase por un filtro de banda estrecha a la estación que nos interesa recibir. Luego... y así sucesivamente. Cada tarea define una transformación simple, una relación deseada entre la señal de entrada del módulo y su salida. El diseño general (figura 15.19) se ejecuta como una interconexión de circuito de dos puertos,donde la salida de uno de los circuitos de dos puertos se convierte en entrada del siguiente. Para aplicar esta estrategia general y sumamente útil en el contexto de circuitos lineales, necesitamos comprender su unidad básica, el circuito de dos puertos, la forma en que se describe, y cómo pueden combinarse estas descripciones. Esta es la tarea principal para el resto de este capítulo.
Una segundarazón para que nos interesemos en circuitos de dos puertos, es que enfocan la atención al lugar que con mayor frecuencia es el más importante. En muchas circunstancias nos interesa el comportamiento de entrada y salida de un circuito, y no los detalles de sus corrientes y voltajes interiores. Requerir que únicamente dos conjuntos de

Sección 15.5 Circuitos de dos puertos

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