Redesde 2 puertos parámetros Z y parámetros Y

En esta presentación se describe el uso de los parámetros Z y parámetros Y del capitulo 19 "redes de dos puertos" de fundamentos de circuitos eléctricos en ingeniería, es decir de impedancia y admitancia, así como ejemplos sencillos para resolver. se incluye introducción a los parámetros híbridos. Esta presentación la puede utilizar para realizar la introducción a la redes de dos puertos de una manera amena y didáctica.

1. CIRCUITOS ELÉCTRICOS II
Redes de 2 puertos

2. Objetivo
●Al finalizar, el estudiante estará familiarizado
con la terminología del capitulo 19 y podrá
realizar análisis de redes de 2 puertos de
circuitos eléctricos simples.

3. Introducción
●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 los resistores, los capacitores
y los inductores) son redes de un puerto.

4. Introducción
●La mayor parte de los circuitos con los que se
ha trabajado hasta ahora, son circuitos de dos
terminales o un puerto.
● También se han estudiado los circuitos de
cuatro terminales o de dos puertos que
incluyen amplificadores operacionales,
transistores y transformadores.

5. En general, una red puede tener n puertos. Un
puerto es un acceso a la red y consta de un par
de terminales.

6. Una red de dos puertos se define como una red
eléctrica con dos puertos diferentes para la
entrada y la salida.

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

8. ¿Por qué estudiar las redes de 2
puertos?
●El estudio de las redes de dos puertos se debe
al menos a dos razones.

9. ●En primer lugar, dichas redes resultan útiles en
las comunicaciones, los sistemas de control,
los sistemas de potencia y la electrónica.
●se emplea en electrónica para modelar
transistores y facilitar el diseño en cascada.

10. ●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.
CAJA NEGRA

11. ●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.

12. ●La caracterización de una red de dos puertos requiere
que se relacionen las cantidades en las terminales V
1,
V
2, I
1 e I
2
●de las cuales dos son independientes.
●Los diversos términos que relacionan estas tensiones y
corrientes reciben el nombre de parámetros.

13. Condiciones del aprendizaje
●deducir seis conjuntos de estos parámetros
●Se mostrará la relación entre estos parámetros
y la forma en que es posible conectar las redes
de dos puertos en serie, paralelo o en cascada.
●se supondrá que los circuitos de dos puertos
no contienen fuentes independientes, aunque
pueden incluir fuentes dependientes

14. Parámetros
●Impedancia
●Admitancia
●Híbridos
●Transmisión

15. 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
para las redes de distribución de potencia.

16. Como podemos alimentar nuestra red a trabajar

17. Alimentación por fuentes de tensión

18. Alimentación por fuentes de corriente

19. A partir de cualquiera de estas dos figuras, es
posible relacionar las tensiones en las terminales
con las corrientes en las terminales.

20. Analice su red
Z

21. Analice su red
Z
IMPEDANCIA DE LA RED

22. Analice su red
Z
TENSIÓNES V1 Y V2
TENSIÓNES V1 Y V2

23. Analice su red
Z
CORRIENTES I1 E I2
CORRIENTES I1 E I2

24. Impedancia Z
●Al analizar el circuito
se obtiene la
siguiente
equivalencia matricial

25. ●Pero la Z se puede obtener igualando I1=0 (puerto
de entrada en cto abierto) e I2=0 (puerto de salida
en cto abierto).

27. Parámetros Z

30. Parámetros Z

31. Z
11
=V
1
/I
1

32. Z
12
=V
1
/I
2

33. Z
21
=V
2
/I
1

34. Z
22
=V
2
/I
2

35. Curiosidades de Parámetros Z
●Algunas veces Z11 y Z22 se denominan
impedancias en el punto de alimentación, en
tanto que Z12 y Z21 se llaman impedancias de
transferencia.
●Cuando Z11 = Z22 se dice que la red es simétrica
●Cuando la red de dos puertos es lineal y no tiene
fuentes dependientes, las impedancias de
transferencia son iguales (Z12 = Z21 ), y se dice
que los dos puertos son recíprocos.

36. Cuando los 2 puertos son
recíprocos
● las impedancias de transferencia permanecen
iguales.
●Una red recíproca puede reemplazarse por el
circuito equivalente T
● Si la red no es recíproca, se muestra una red
equivalente más general

38. Algunas redes de 2 puertos no
existen parámetros Z
●Cabe mencionar que para algunas redes de dos
puertos, no existen parámetros z porque éstos
no se pueden describir mediante la ecuación
● Como ejemplo, considérse el transformador
ideal de la figura siguiente.
●Las ecuaciones que definen la red de dos
puertos son:

40. A pesar que el transformador ideal no tiene
parámetros z, si posee parámetros híbridos, a
tratar más adelante.

41. Ejercicio en clase
●Determine los parámetros Z para el siguiente
circuito.

42. Solución

43. Aplique una fuente de tensión a la entrada para
determinar Z11 y Z21, abra el circuito en la salida.

44. Solución

45. Aplicando Kirchoff y Ley de Ohm

46. Solución
MISMO PROCEDIMIENTO PARA LA SALIDA, APLICAMOS UNA FUENTE
DE TENSIÓN Y ABRIMOS LA ENTRADA PARA DETERMINAR Z12 Y Z22.

47. Solución

48. Solución

49. Por lo tanto

50. Otra forma
●Considerando la reciprocidad se puede usar la
conexión en T

52. PROBLEMA
●Determine I1 e I2 en el siguiente puerto doble.

53. Parámetros de admitancia
●En la sección anterior se estudió que los
parámetros de impedancia quizás no existan
para una red de dos puertos.
●De tal forma que existe la necesidad de medios
alternos para describir una red de este tipo.

55. ● En cualquiera de las figuras izquierda o
derecha, es posible expresar las corrientes en
las terminales en términos de las tensiones a
través de las mismas como
●

57. Parámetros de Admitancia
●Los términos Y se les conoce como parámetros
de admitancia y sus unidades son los Siemens.
●Los valores de los parámetros pueden
determinarse dejando V1=0 (puerto de entrada
en corto circuito), o V2=0 (puerto de salida en
corto circuito).

60. A los parámetros de impedancia y admitancia se
les conoce como parámetros de inmitancia.

61. Parámetros Y
●Para una red de dos puertos que es lineal y sin
fuentes dependientes, las admitancias de
transferencia son iguales ( y12=y21).
● Esto se prueba de la misma manera que en el
caso de los parámetros z.
●El modelo de reciprocidad es una Π
●Sí la red no es reciproca, se respeta la red
general.

63. Obtenga los parámetros Y de la red

64. ●Para encontrar y11 y y21 , se
pone en cortocircuito el puerto
de salida y se conecta una
fuente de corriente al puerto de
entrada
●Para obtener y , se pone el
puerto de entrada en
cortocircuito y se conecta una
fuente de corriente al puerto de
salida

65. Y11 y Y21
● Puesto que la resistencia de 8 está en
cortocircuito, la resistencia de 2 se encuentra
en paralelo con el de 4 . Por consiguiente:

66. Y12 y Y22
●de igual modo que en la anterior. La resistencia
de 4 está en cortocircuito en tanto que las de 2
y de 8 están en paralelo.

67. Determine los parámetros de red Y

68. Determine los parámetros de red Y

69. Determine los parámetros de red Y
Y11
Y12
Y21
Y22

70. Se sigue mismo juego de
procedimiento.

71. Se obtienen 2 nodos

72. Nodo 1

73. Nodo 1 y parte Nodo 2

74. Nodo 2

75. Y11 = 0.15S
Y21 = -0.25S

76. Para determinar Y12 y Y22

77. Nodo 1

78. Nodo 1

79. Nodo 2

80. Y12 = - 0.05S
Y22 = 0.25S

81. Parámetros Y

82. Parámetros Híbridos
●Los parámetros z y y de una red de dos
puertos no existen siempre. Es por ello que se
presenta la necesidad de desarrollar otros
conjuntos de parámetros.

83. Parámetros Híbridos
●Este tercer conjunto de parámetros se basa en
convertir a V e I en variables dependientes. De
tal manera, se obtiene

84. Matricialmente

85. Parámetros h
●Los parámetros se conocen como parámetros
híbridos (o, simplemente parámetros h) debido
a que son combinaciones híbridas de
cocientes.
●Estos resultan muy útiles para describir
dispositivos electrónicos como los transistores

86. Determinación de Parámetros

87. Parámetros h

88. ¿Cómo calcular?
●El procedimiento para calcular los parámetros h
es similar al que se utilizó para los parámetros
z o y.
● Se aplica una fuente de tensión o corriente en
el puerto apropiado, se pone en cortocircuito o
circuito abierto el otro puerto, dependiendo del
parámetro de interés

89. Red equivalente

90. Parámetros g

91. Parámetros g

92. Red equivalente

93. Determine los parámetros híbridos

97. El temario finaliza acá, sin embargo es de notar
que existe otros parámetros para completar el
curso de formación para redes de 2 puertos.

98. Parámetros de transmisión

99. Parámetros de transmisión inversa

100. Relación entre parámetros

102. Interconexiones de redes

103. Interconexiones de redes

104. Aplicaciones
●La red de dos puertos se usa a menudo para
aislar una carga de la excitación de un circuito.
● pueden representar un amplificador, un filtro o
alguna otra red.
● Cuando los dos puertos representan un
amplificador, es posible deducir con facilidad
expresiones para la ganancia de tensión Av la
ganancia de corriente Ai.

105. Aplicaciones

106. Transistor modelo híbrido

107. Aplicaciones

110. Tarea
●Realizar el análisis de redes de 2 puertos de la
sección de ejercicios del capitulo 19 del Sadiku.
●Grabar un vídeo o presentación animada con
voz donde se resuelva este ejercicio paso a
paso.
●Duración no mayor a 5 minutos.

111. Referencias
●http://hc09paa2.pbworks.com/f/Redes+de+dos+puertos.pdf
●http://www.profesormolina.com.ar/tutoriales/trans_bipolar.htm
●http://mwrf.com/components/resistive-loading-enhances-lna-stability
●https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=ima
ges&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCOivufTN98gCFUNBJgodi
MEDqg&url=http%3A%2F%2Fwww.electrical4u.com%2Fabcd-parameters
-of-transmission-line%2F&bvm=bv.106674449,d.eWE&psig=AFQjCNGZ
pfi0o6cyGDV79fS8HCfzj_j1pQ&ust=1446755371467974
●http://image.slidesharecdn.com/diapositivascuartaparteprimerparcial1e
lectronicai-1230616159418773-2/95/rectificadores-3-728.jpg?cb=1230663
487
●Fundamentos de circuitos eléctricos 3era edición; autores: Alexander &
Sadiku Cap 19

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