При анализе процессов, происходящих в АЗУ, часто возникает задача определения параметров сложных четырехполюсников, образованных путем соединения двух или большего числа более простых четырехполюсников, параметры которых известны. Четырехполюсники могут быть соединены одним из следующих способов: каскадно; последовательно; параллельно; последовательно-параллельно; параллельно-последовательно. Определение параметров такого соединения удобно производить в матричной форме. Причем каждому виду соединений ставится при этом в соответствие операция над матрицами соединяемых цепей. Причем каждому виду соединения соответствует один и только один тип параметров, при котором эта операция над матрицами носит характер одной простейшей алгебраической операции. Для каскадного - это умножение, а для остальных - суммирование (рис.3.2).
Следует отметить, что суммирование матриц возможно только для таких соединений четырехполюсников, которые не влекут за собой изменения их внутренней структуры. Такие соединения называют регулярным. В этом случае каждый из соединяемых четырехполюсников после соединения описывается той же самой матрицей параметров, чти и до соединения. Если регулярность нарушается, то при соединении меняется и матрица параметров, описывающая хотя бы один иг входящих в схему четырехполюсников. Пример нерегулярного соединения показан на рис.3.3,а. После соединения верхняя ветвь нижнего четырехполюсника оказывается короткозамкнутой, что приводит к изменению его внутренней структуры, а следовательно, и матрицы описывающих его параметров. В этом простейшем случае способ соединения легко видоизменить так, чтобы соединение стало регулярным и суммирование матриц правомерным (рис.3.3.б).
В более сложных случаях нарушения регулярности соединения и методы их восстановления могут быть неочевидны. Для каскадного вида соединения (кроме каскадного) существуют свои способы проверки регулярности соединения. Однако если мы имеем дело с трехполюсниками (а именно этот класс многополюсных элементов наиболее распространен в АЭУ) и если они соединены безимпендансными выводами (табл.3.1), то их соединения всегда регулярны.
Таблица 3.1. Регулярное соединение четырехполючсников
|
№ п/п
| Вид соединения (схема)
| Название соединения
| y - матрица
|
|
| Каскадное
|
|
| Параллельное
|
|
|
| Последовательное
|
|
|
| Параллельно-Последовательное
|
|
|
| Последовательно- Параллельное
|
|
В дальнейшем, вне зависимости от характера соединения, для описания свойств как простых четырехполюсников, так и всего соединения будем использовать [у]-матрицу (табл.3.1). Это объясняется тем, что первичная информация о свойствах УЭ заключена именно в данной системе параметров (разд. 4.1.2).