Cuadripolos
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Publicado: 4 de septiembre de 2011
CUADRIPOLOS
Es una clase especial de función de red utilizada para describir el comportamiento de redes de dos pares de terminales y que puede ser generalizada para describir redes de n pares de terminales.
Así, pues, se entiende por cuadripolo toda red con cuatro terminales.
Dos de los terminales se consideran como terminales de entrada (por los cuales se excita el cuadripolo). Los otrosdos son los terminales de salida, por donde la carga recibe la respuesta del cuadripolo a la excitación.
El cuadripolo es un modelo muy potente para caracterizar componentes o secciones de circuitos (amplificadores, filtros, etc), de modo que no hace falta descender hasta el nivel de componente a la hora de analizar una red grande.
Los parámetros más utilizados cuando se habla de cuadripolosson, entre otros:
* Impedancias y admitancias de las puertas.
* Impedancia característica.
* Pérdidas de inserción.
* Función de transferencia.
El esquema general de un cuadripolo es el que se muestra en la siguiente figura:
RELACION MATRICIAL DE LAS VARIABLES
En el cuadripolo de la figura del esquema general del cuadripolo se identifica cuatro variables: dos voltajes ydos corrientes.
Los nombres de estos parámetros se escogen para indicar su dimensión o su aplicación principal.
Los parámetros a considerarse serán los de la siguiente tabla:
Los parámetros híbridos H son muy apropiados para la descripción del transistor. En particular β es h21, y así suele aparecer en las hojas de datos (HFE)
Los parámetros híbridos G son muy apropiados para la descripción delas válvulas termoiónicas.
Los parámetros T (transmisión) expresan las magnitudes de una puerta en función de las de la otra. Son útiles para la conexión de cuadripolos en cascada.
En régimen sinusoidal los símbolos de corrientes y tensiones representan fasores. En régimen permanente continuo los parámetros de impedancia y admitancia se denominan de resistencia y conductancia, respectivamente.RECIPROCIDAD Y SIMETRÍA.
Cuadripolos recíprocos
Verifican las relaciones:
z12 = z21, y12 = y21
h12 = - h21, g12 = - g21, ad - bc = 1
Cuadripolos simétricos
Son recíprocos y verifican las relaciones:
z11 = z22, y11 = y22
h11h22 - h12h21 = 1, g11g22 - g12g21 = 1, a = d
INSERCIÓN DE UN CUADRIPOLO EN UN CIRCUITO.
El comportamiento de un cuadripolo en un circuito quedacompletamente caracterizado por un sistema de cuatro ecuaciones, a partir del cual es posible obtener cualquier función que se desee.
Ejemplo:
Circuito en régimen sinusoidal permanente.
Excitación representada por una fuente de tensión independiente en serie con una impedancia.
CLASIFICACIÓN GENERAL DE CUADRIPOLOS
Pasivos
La potencia entregada a la carga nunca puede ser mayor que la que laexcitación entrega a la entrada.
Activos
Los cuadripolos activos pueden poseer fuentes ya sean independientes o fuentes controladas en este último caso el valor del voltaje o de la corriente depende de un voltaje o corriente de una rama.
Las redes con fuentes controladas son generalmente redes equivalentes de circuitos electrónicos y de ahí su importancia.
Como los cuadripolos con fuentescontroladas no son bilaterales (pues generalmente los dispositivos electrónicos como los diodos, tubos y transistores no lo son).
Por ello se tienen las siguientes observaciones:
Ello obliga a tener que calcular independientemente todos los parámetros.
TIPICOS.
Las estructuras fundamentales son las siguientes:
INTERCONEXIÓN DE CUADRIPOLOS
Del mismo modo que los demás componentes de uncircuito, los cuadripolos se pueden conectar entre ellos para obtener otros cuadripolos más complejos.
El cuadripolo resultante de la interconexión de dos cuadripolos está caracterizado por unos parámetros que se calculan como se indica seguidamente.
Los parámetros sin subíndice hacen referencia al cuadripolo resultante, mientras que los parámetros con subíndice hacen referencia a los...
Es una clase especial de función de red utilizada para describir el comportamiento de redes de dos pares de terminales y que puede ser generalizada para describir redes de n pares de terminales.
Así, pues, se entiende por cuadripolo toda red con cuatro terminales.
Dos de los terminales se consideran como terminales de entrada (por los cuales se excita el cuadripolo). Los otrosdos son los terminales de salida, por donde la carga recibe la respuesta del cuadripolo a la excitación.
El cuadripolo es un modelo muy potente para caracterizar componentes o secciones de circuitos (amplificadores, filtros, etc), de modo que no hace falta descender hasta el nivel de componente a la hora de analizar una red grande.
Los parámetros más utilizados cuando se habla de cuadripolosson, entre otros:
* Impedancias y admitancias de las puertas.
* Impedancia característica.
* Pérdidas de inserción.
* Función de transferencia.
El esquema general de un cuadripolo es el que se muestra en la siguiente figura:
RELACION MATRICIAL DE LAS VARIABLES
En el cuadripolo de la figura del esquema general del cuadripolo se identifica cuatro variables: dos voltajes ydos corrientes.
Los nombres de estos parámetros se escogen para indicar su dimensión o su aplicación principal.
Los parámetros a considerarse serán los de la siguiente tabla:
Los parámetros híbridos H son muy apropiados para la descripción del transistor. En particular β es h21, y así suele aparecer en las hojas de datos (HFE)
Los parámetros híbridos G son muy apropiados para la descripción delas válvulas termoiónicas.
Los parámetros T (transmisión) expresan las magnitudes de una puerta en función de las de la otra. Son útiles para la conexión de cuadripolos en cascada.
En régimen sinusoidal los símbolos de corrientes y tensiones representan fasores. En régimen permanente continuo los parámetros de impedancia y admitancia se denominan de resistencia y conductancia, respectivamente.RECIPROCIDAD Y SIMETRÍA.
Cuadripolos recíprocos
Verifican las relaciones:
z12 = z21, y12 = y21
h12 = - h21, g12 = - g21, ad - bc = 1
Cuadripolos simétricos
Son recíprocos y verifican las relaciones:
z11 = z22, y11 = y22
h11h22 - h12h21 = 1, g11g22 - g12g21 = 1, a = d
INSERCIÓN DE UN CUADRIPOLO EN UN CIRCUITO.
El comportamiento de un cuadripolo en un circuito quedacompletamente caracterizado por un sistema de cuatro ecuaciones, a partir del cual es posible obtener cualquier función que se desee.
Ejemplo:
Circuito en régimen sinusoidal permanente.
Excitación representada por una fuente de tensión independiente en serie con una impedancia.
CLASIFICACIÓN GENERAL DE CUADRIPOLOS
Pasivos
La potencia entregada a la carga nunca puede ser mayor que la que laexcitación entrega a la entrada.
Activos
Los cuadripolos activos pueden poseer fuentes ya sean independientes o fuentes controladas en este último caso el valor del voltaje o de la corriente depende de un voltaje o corriente de una rama.
Las redes con fuentes controladas son generalmente redes equivalentes de circuitos electrónicos y de ahí su importancia.
Como los cuadripolos con fuentescontroladas no son bilaterales (pues generalmente los dispositivos electrónicos como los diodos, tubos y transistores no lo son).
Por ello se tienen las siguientes observaciones:
Ello obliga a tener que calcular independientemente todos los parámetros.
TIPICOS.
Las estructuras fundamentales son las siguientes:
INTERCONEXIÓN DE CUADRIPOLOS
Del mismo modo que los demás componentes de uncircuito, los cuadripolos se pueden conectar entre ellos para obtener otros cuadripolos más complejos.
El cuadripolo resultante de la interconexión de dos cuadripolos está caracterizado por unos parámetros que se calculan como se indica seguidamente.
Los parámetros sin subíndice hacen referencia al cuadripolo resultante, mientras que los parámetros con subíndice hacen referencia a los...
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