Redes De 2 Puertos

REDES DE DOS PUERTOS (IMPEDANCIAS DE ENTRADA, TRANSFERENCIA Y SALIDA)

Se conoce como puerto a una pareja de terminales a través de las cuales es posible que entre o salga corriente de una red. Los dispositivos o elementos de dos terminales (como las resistencias, los capacitores y los inductores) son redes de un puerto. La mayor parte de los circuitos con los que se ha trabajado hasta ahora, son circuitos de dos terminales o un puerto, representados en la Figura 14.1a. Se ha considerado la tensión y la corriente a través de un par simple de terminales, como las dos terminales de un resistor, un capacitor o un inductor. En general, una red puede tener n puertos. Un puerto es un acceso a la red y consta de un par de terminales. La corriente que entra en una terminal sala a través de la otra, de modo que la corriente neta que entra al puerto es igual a cero. En esta clase, el interés principal son las redes de dos puertos.

Una red de dos puertos es una red eléctrica con dos puertos diferentes para la entrada y la salida (ver Figura 14.1b.

Figura 14 a) Red de un puerto. b) Red de dos puertos.

En consecuencia, una red de dos puertos cuenta con dos pares de terminales que actúan como puntos de acceso. Como se muestra en la Figura 14.1b, la corriente que entra a un terminal por un par sale por la otra terminal. Los dispositivos de tres terminales, como los transistores, pueden configurarse en redes de dos puertos.

El estudio de las redes de dos puertos se debe al menos a dos razones. En primer lugar, dichas redes resultan útiles en la comunicaciones, los sistemas de control, los sistemas de potencia y la electrónica. Por ejemplo, se emplea en electrónica para modelar transistores y facilitar el diseño en cascada. En segundo lugar, se usan para conocer los parámetros de una red de dos puertos, lo cual permite tratarla como una "caja negra" cuando está incrustada dentro de una red mayor.

La caracterización de una red de dos puertos requiere que se relaciones las cantidades en las terminales V1, V2, I1 e I2 en la Figura 14.1b, de las cuales dos son independientes. Los diversos términos que relacionan estas tensiones y corrientes reciben el nombre de parámetros.

Parámetros de impedancia

Los parámetros de impedancia y de admitancia se emplean comúnmente en las síntesis de filtros. Son útiles en el diseño y en el análisis de redes de acoplamiento y de impedancia, así como paras las redes de distribución de potencia.

Figura 14.2 Red lineal de dos puertos: a) alimentada por fuentes de tensión;

b) alimentada por fuentes de corriente.

Una red de dos puertos puede alimentarse por medio de una tensión como se muestra en la Figura 14.2a o por una corriente como se muestra en la Figura 14.2b. A partir de cualquiera de estas dos figuras, es posible relacionar las tensiones en las terminales con las corrientes en las terminales, como

(14.1)

o en forma matricial como

donde los términos z se denominan parámetros de impedancia, o simplemente parámetros z, cuyas unidades son los ohms.

El valor de los parámetros puede evaluarse fijando I1 = 0 (puerto de entrada en circuito abierto) o I2 = 0 (puerto de salida en circuito abierto). Por lo tanto,

(14.3)

Puesto que los parámetros z se obtienen poniendo en circuito abierto el puerto de entrada o de salida, entonces se les denomina parámetros

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