อิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำ
อิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำคือ อิมพีแดนซ์อินพุตของวงจรเครือข่ายที่เหมือนกันจำนวนอนันต์ มันมีความเกี่ยวข้องกับอิมพีแดนซ์ภาพที่ใช้ในการออกแบบตัวกรองแต่มีคำจำกัดความที่ง่ายกว่าและตรงไปตรงมามากกว่า
คำนิยาม
อิมพี แดนซ์แบบวนซ้ำคืออิมพีแดนซ์อินพุตของพอร์ตหนึ่งของเครือข่ายสองพอร์ตเมื่อพอร์ตอื่นเชื่อมต่อกับสายโซ่อนันต์ของเครือข่ายที่เหมือนกัน[ 1 ] หรือเทียบเท่ากัน อิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำคืออิมพีแดนซ์ที่เมื่อเชื่อมต่อกับพอร์ต 2 ของเครือข่ายสองพอร์ตจะเท่ากับอิมพีแดนซ์ที่วัดได้ที่พอร์ต 1 จะเห็นได้ว่าเทียบเท่ากันโดยพิจารณาสายโซ่อนันต์ของเครือข่ายที่เหมือนกันที่เชื่อมต่อกับพอร์ต 2 ในคำจำกัดความแรก หากเครือข่ายเดิมถูกถอดออก พอร์ต 1 ของเครือข่ายที่สองจะมีอิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำเท่าเดิม เนื่องจากพอร์ต 2 ของเครือข่ายที่สองยังคงมีสายโซ่อนันต์ของเครือข่ายเชื่อมต่ออยู่ ดังนั้นสายโซ่อนันต์ทั้งหมดสามารถแทนที่ด้วยอิมพีแดนซ์แบบรวมศูนย์ ตัวเดียว ที่เท่ากับอิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำ ซึ่งเป็นเงื่อนไขสำหรับคำจำกัดความที่สอง[ 2 ]
โดยทั่วไป อิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำของพอร์ต 1 จะไม่เท่ากับอิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำของพอร์ต 2 อิมพีแดนซ์จะเท่ากันหากเครือข่ายมีความสมมาตร อย่างไรก็ตามในทางกายภาพ ความสมมาตรไม่ใช่เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับอิมพีแดนซ์ที่จะเท่ากัน[ 3 ]
ตัวอย่าง

วงจร Lทั่วไปแบบง่ายๆแสดงอยู่ในแผนภาพซึ่งประกอบด้วยอิมพีแดนซ์อนุกรมZและแอดมิต แตนซ์ขนาน Yอิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำของเครือข่ายนี้Z ในรูปของโหลดเอาต์พุต ( Z เช่นกัน ) กำหนดโดย[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
และการแก้ปัญหาสำหรับ Z
อีกตัวอย่างหนึ่งคือวงจร L ที่มีส่วนประกอบสลับกัน กล่าวคือ ค่าแอดมิตแทนซ์แบบขนานมาก่อน การวิเคราะห์วงจรนี้สามารถทำได้ทันทีโดยพิจารณาจาก หลักการ คู่ขนานของตัวอย่างก่อนหน้า ค่าแอดมิตแทนซ์แบบวนซ้ำY ของวงจรนี้กำหนดโดย
ที่ไหน,
พจน์รากที่สองในนิพจน์เหล่านี้ทำให้มีคำตอบสองคำตอบ อย่างไรก็ตาม คำตอบที่มีส่วนจริงเป็นบวกเท่านั้นที่มีความหมายทางกายภาพ เนื่องจากวงจรพาสซีฟไม่สามารถแสดงความต้านทานเป็นลบได้ซึ่งโดยปกติจะเป็นรากบวก[ 8 ]
ความสัมพันธ์กับอิมพีแดนซ์ของภาพ


อิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำเป็นแนวคิดที่คล้ายคลึงกับอิมพีแดนซ์ภาพโดยที่อิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำเกิดจากการเชื่อมต่อพอร์ต 2 ของเครือข่ายสองพอร์ตแรกเข้ากับพอร์ต 1 ของเครือข่ายถัดไป ส่วนอิมพีแดนซ์ภาพเกิดจากการเชื่อมต่อพอร์ต 2 ของเครือข่ายแรกเข้ากับพอร์ต 2 ของเครือข่ายถัดไป พอร์ต 1 ของเครือข่ายที่สองจะเชื่อมต่อกับพอร์ต 1 ของเครือข่ายที่สาม และเป็นเช่นนี้เรื่อยไป โดยแต่ละเครือข่ายที่ตามมาจะกลับด้านเพื่อให้พอร์ตที่เหมือนกันหันหน้าเข้าหากันเสมอ
ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่มีความสัมพันธ์ระหว่างอิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำและอิมพีแดนซ์ภาพ ในตัวอย่างวงจร L สำหรับอิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำ เทอมรากที่สองจะเท่ากับอิมพีแดนซ์ภาพของครึ่งส่วน นั่นคือ วงจร L ที่ค่าของส่วนประกอบถูกหารครึ่ง การกำหนดอิมพีแดนซ์ภาพของครึ่งส่วนนี้เป็นZ เราจะได้วงจร L ดังนี้ [ 9 ]
แผนภาพแสดงให้เห็นผลลัพธ์นี้: โซ่รูปตัว L ที่ไม่มีที่สิ้นสุดนั้นเหมือนกับโซ่ครึ่งส่วนที่สลับกันอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ยกเว้นค่าของอิมพีแดนซ์อนุกรมเริ่มต้น
สำหรับเครือข่ายสมมาตร อิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำและอิมพีแดนซ์ภาพจะเหมือนกันและเท่ากันที่พอร์ตทั้งสอง อิมพีแดนซ์นี้บางครั้งเรียกว่าอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะ ของเครือข่าย ซึ่งเป็นคำที่มักสงวนไว้สำหรับสายส่ง[ 10 ] แบบจำลองสำหรับสายส่งคือโซ่อนันต์ของส่วน L ที่มีส่วนประกอบขนาดเล็กมาก อิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของสายส่งจึงเป็นกรณีจำกัดของอิมพีแดนซ์แบบวนซ้ำของเครือข่ายบันได[ 11 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 12 ]
บรรณานุกรม
- บักชี, UA; บักชี, AV, วงจรไฟฟ้า
- เบิร์ด, จอห์น, ทฤษฎีวงจรไฟฟ้าและเทคโนโลยี , รูทเลดจ์, 2013 ISBN 1134678398.
- Iyer, TSK V, ทฤษฎีวงจร , Tata McGraw-Hill Education, 1985 ISBN 0074516817.
- มอนต์โกเมอรี, แครอล เกรย์; ดิคเค, โรเบิร์ต เฮนรี; เพอร์เซลล์, เอ็ดเวิร์ด เอ็ม., หลักการของวงจรไมโครเวฟ , IEE, 1948 ISBN 0863411002.
- วอลตัน, อลัน คีธ, การวิเคราะห์และการปฏิบัติเครือข่าย , สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, 1987 ISBN 052131903X.
- เฟย์นแมน, ริชาร์ด; ไลตัน, โรเบิร์ต; แซนด์ส, แมทธิว, การบรรยายฟิสิกส์ของเฟย์นแมน เล่มที่ 2บทที่ 22 วงจรไฟฟ้ากระแสสลับส่วนที่ 6 วงจรแบบบันไดสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย – ฉบับ HTML