Cuadripolos

LABORATORIO No 8

CUADRIPOLOS – RED DE DOS PUERTOS

8.1. OBJETIVO GENERAL.

Finalizada la presente práctica estaremos en condiciones de determinar y cuantificar los parámetros Z, Y, h, g, Transmisión Directos e Indirectos de los circuitos de Cuadripolos o Redes de dos puertos e insertarlos en un circuito.

8.1.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

Para alcanzar el objetivo general de la prácticadebemos manejar adecuadamente los siguientes parámetros eléctricos involucrados en la práctica:

Campo Magnético
Campo Eléctrico
Transformación
Parámetros en circuito abierto
Parámetros en cortocircuito
Parámetros Híbridos
Parámetros de Transmisión
Inserción de un cuadripolo en un circuito
Transformación de Parámetros
Acoplamiento de Cuadripolos


8.2. PUNTUALIZACIONESTEÓRICAS.

8.2.1. CUADRIPOLOS.

El interés del estudio de la teoría de cuadripolos, redes bipuerta, estriba en el hecho de que cualquier red eléctrica bilateral lineal, activa o pasiva, se puede representar por una red de cuatro terminales y estando esta teoría totalmente desarrollada, pueden aplicarse sus resultados al estudio de los componentes de circuitos electrónicos, especialmente a lostransistores. Todos los dispositivos electrónicos, tales como BJT, FET y Diodos semiconductores son no lineales, sin embargo, bajo condiciones de señales de pequeña amplitud, estos dispositivos no lineales pueden ser aproximados adecuadamente a dispositivos lineales.

En la Fig. 1, se muestra el cuadripolo básico, compuesto por Dos Puertos, Entrada y Salida, de bornes hacia afuera, se puedetrabajar sin conocer la estructura interior, mediante dos ecuaciones (una por puerta), importante el convenio de signos; variables circuitales de los puertos positivos tal y como se definen en la figura 1, en el que se indican los sentidos de referencia de las tensiones y corrientes.



Figura 1

En este parte, se describen algunos de los aspectos más relevantes del formalismo matemáticoadecuado para el tratamiento de cuadripolos que satisfagan las condiciones que se indican a continuación:
El Cuadripolo no contiene fuentes independientes de energía (Cuadripolo pasivo), pero puede contener fuentes dependientes (como en los circuitos equivalentes de dispositivos electrónicos).
En ausencia de excitación externa no hay energía almacenada en el Cuadripolo.
La corriente que sale poruna puerta es igual a la que entra en la misma.

8.2.2. PARÁMETROS DE CUADRIPOLOS.

Un cuadripolo queda definido por un conjunto de cuatro parámetros, denominados parámetros característicos, que relacionan las corrientes y tensiones de entrada y salida, las más utilizadas son las mostradas en la tabla de la figura 2.

DENOMINACIÓN ECUACIONES NOTACIÓN MATRICIAL


IMPEDANCIA
V_1 = Z_11I_1+ Z_12 I_2

V_2 = Z_21 I_1+ Z_22 I_2
[█(V_1 @ @V_2 )] = [█(Z_11 Z_12 @ @ 〖 Z〗_21 Z_22 @ )] [█(I_1 @ @I_2 )]



ADMITANCIA
I_1 = Y_11 V_1+ Y_12 V_2

I_2 = Y_21 V_1+ Y_22 V_2

[█(I_1 @ @I_2 )] = [█(Y_11 Y_12 @ @ 〖 Y〗_21 Y_22 @ )] [█(V_1 @ @V_2 )]



HÍBRIDOS ‘ h ‘
V_1 = h_11I_1+ h_12 V_2

I_2 = h_21 I_1+ h_22 V_2
[█(V_1 @ @I_2 )] = [█(h_11 h_12 @ @ 〖 h〗_21 h_22 @ )] [█(I_1 @ @V_2 )]



HÍBRIDOS ‘ g ‘
I_1 = g_11 V_1+ g_12 I_2

V_2 = g_21 V_1+ g_22 I_2
[█(I_1 @ @V_2 )] = [█(g_11 g_12 @ @ 〖 g〗_21 g_22 @ )] [█(V_1 @ @I_2 )]



TRANSMISIÓN
DIRECTOS
V_1 = A V_2-B I_2

I_1 = C V_2- D I_2
[█(V_1 @ @I_1 )] = [█(A B @ @ C D @ )] [█(V_2 @ @〖-I〗_2 )]



TRANSMISIÓN
INVERSOS
V_2 = a V_1- b I_1

I_2 = c V_1- d I_1
[█(V_2 @ @I_2 )] = [█(a b@ @ c d @ )] [█(V_1 @ @〖-I〗_1 )]


Figura 2
8.2.3. CONEXIÓN DE CUADRIPOLOS.

Cuando dos cuadripolos se...