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이단자쌍 회로망이란
전기 공학에서 2포트 네트워크는 두 개의 다른 전기 네트워크 또는 회로에 연결하기 위한 두 쌍의 터미널이 있는 장치 또는 시스템입니다. 다음 다이어그램과 같이 두 쌍의 입력 및 출력 터미널이 있는 상자로 나타낼 수 있습니다.
입력 1 --------------- 출력 1
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입력 2 --------------- 출력 2
2포트 네트워크는 수동(예: 저항기 또는 커패시터)이거나 능동(예: 증폭기 또는 발진기)일 수 있습니다. 선형 또는 비선형일 수도 있습니다.
4단자 네트워크는 2포트 네트워크와 유사하지만 두 쌍의 단자 대신 4개의 단자가 있습니다. 이러한 유형의 네트워크는 종종 장치 또는 회로의 저항을 측정하는 데 사용됩니다. 또한 이 네트워크는 개발에 기여한 William Thomson Kelvin(Lord Kelvin)의 이름을 따서 Kelvin 4단자 네트워크로도 알려져 있습니다.
4단자 네트워크에서 두 쌍의 단자는 연결 와이어 또는 리드의 전압 강하의 영향 없이 장치 또는 회로의 저항을 측정하는 데 사용됩니다. 이를 통해 특히 낮은 저항에서 보다 정확한 저항 측정이 가능합니다. 4단자 네트워크는 종종 다음 다이어그램과 같이 4개의 단자가 있는 상자로 표시됩니다.
입력 1 --------------- 출력 1
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입력 2 --------------- 출력 2
이단자쌍 회로망의 특징
2포트 네트워크의 특성은 네트워크 유형에 따라 다릅니다.
네트워크가 수동형(예: 저항기 또는 커패시터)인 경우 해당 특성은 "구성 방정식" 또는 "포트 방정식"으로 알려진 일련의 방정식으로 설명됩니다. 이 방정식은 저항, 커패시턴스 및 인덕턴스와 같은 네트워크 매개변수 측면에서 네트워크의 입력 및 출력 신호를 관련시킵니다.
네트워크가 활성화된 경우(예: 증폭기 또는 발진기) 해당 특성은 "전송 기능" 또는 "네트워크 기능"으로 알려진 일련의 방정식으로 설명됩니다. 이 방정식은 네트워크의 이득, 위상 편이 및 기타 매개변수 측면에서 네트워크의 입력 및 출력 신호를 관련시킵니다.
4단자 네트워크의 특성은 2포트 네트워크와 유사하지만 장치 또는 회로의 저항을 측정하기 위한 추가 단자 쌍이 있습니다. 4단자 네트워크는 특히 낮은 저항에서 보다 정확한 저항 측정을 허용하는 연결 와이어 또는 리드의 전압 강하의 영향 없이 장치 또는 회로의 저항을 측정하는 데 자주 사용됩니다.
일반적으로 2포트 또는 4단자 네트워크의 특성은 네트워크의 입력 및 출력 신호가 어떻게 관련되어 있고 다른 조건에서 네트워크가 어떻게 작동하는지 설명합니다. 이러한 특성은 전기 시스템 및 회로를 분석하고 설계하는 데 사용할 수 있습니다.
이단자쌍 회로망의 종류
다음을 포함하여 여러 유형의 2포트 네트워크가 있습니다.
선형 네트워크: 출력이 입력에 정비례하는 네트워크이며 입력 신호와 출력 신호 간의 관계는 일련의 선형 방정식으로 설명됩니다. 선형 2포트 네트워크의 예로는 저항기, 커패시터 및 인덕터가 있습니다.
비선형 네트워크: 출력이 입력에 정비례하지 않는 네트워크이며 입력 신호와 출력 신호 간의 관계는 일련의 비선형 방정식으로 설명됩니다. 비선형 2포트 네트워크의 예로는 다이오드, 트랜지스터 및 비선형 증폭기가 있습니다.
시불변 네트워크: 시간에 따라 특성이 변하지 않는 네트워크입니다. 즉, 입력 신호와 출력 신호 간의 관계는 신호가 적용되는 시점에 관계없이 동일하게 유지됩니다. 시불변 네트워크의 예로는 저항기, 커패시터 및 인덕터가 있습니다.
시변 네트워크: 시간에 따라 특성이 변하는 네트워크입니다. 이는 입력 신호와 출력 신호 간의 관계가 신호가 적용되는 시점에 따라 달라질 수 있음을 의미합니다. 시변 네트워크의 예로는 증폭기, 발진기 및 필터가 있습니다.
4단자 네트워크는 2포트 네트워크와 유사하지만 장치 또는 회로의 저항을 측정하기 위한 추가 단자 쌍이 있습니다. 4단자 네트워크는 연결 와이어 또는 리드에서 전압 강하의 영향 없이 장치 또는 회로의 저항을 측정하는 데 자주 사용되므로 특히 낮은 저항에서 보다 정확한 저항 측정이 가능합니다.
이단자쌍 회로망의 중요성
2포트 네트워크는 전기 회로 및 시스템의 동작을 모델링하고 분석하는 방법을 제공하기 때문에 전기 공학에서 중요합니다. 2포트 네트워크를 사용하여 장치나 시스템을 나타내면 장치나 시스템이 다른 회로나 시스템에 연결될 때 어떻게 작동할지 예측할 수 있습니다. 이는 전기 시스템을 설계 및 테스트하고 전기 및 전자 공학의 기본 원리를 이해하는 데 유용합니다.
4단자 네트워크는 2포트 네트워크와 유사하지만 장치 또는 회로의 저항을 측정하기 위한 추가 단자 쌍이 있습니다. 그들은 특히 낮은 저항에서 보다 정확한 저항 측정을 허용하는 연결 와이어 또는 리드의 전압 강하의 영향 없이 장치 또는 회로의 저항을 측정하는 데 자주 사용됩니다. 이는 제조, 전기 공학 및 기타 분야의 품질 관리 및 테스트를 포함한 다양한 응용 분야에 유용합니다.
일반적으로 2포트 및 4단자 네트워크는 전기 시스템 및 회로를 분석 및 설계하고 전기 장치 및 시스템의 동작을 이해하는 데 중요한 도구입니다.
이단자쌍 회로망의 예시
2포트 네트워크의 한 예는 저항기입니다. 저항은 전류의 흐름에 저항하는 수동 장치입니다. 이것은 선형의 시불변 2포트 네트워크이며 그 특성은 방정식 V = IR로 설명됩니다. 여기서 V는 저항을 통과하는 전압, I는 저항을 통과하는 전류, R은 저항의 저항입니다. .
다음은 저항을 2포트 네트워크로 표현하는 방법의 예입니다.
입력 1(Vin) --------------- 출력 1(Vout)
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입력 2(Iin) --------------- 출력 2(Iout)
이 표현에서 저항의 입력 및 출력 신호는 각각 전압 및 전류입니다. 입력 신호와 출력 신호 사이의 관계는 방정식 Vout = Rin Iin으로 설명됩니다. 여기서 Rin은 저항의 입력 저항이고 Iin은 입력 전류입니다.
2포트 네트워크의 또 다른 예는 증폭기입니다. 증폭기는 전기 신호의 크기를 증가시키는 능동 장치입니다. 이것은 선형 또는 비선형의 시변 2포트 네트워크이며 그 특성은 "전달 함수" 또는 "네트워크 함수"로 알려진 일련의 방정식으로 설명됩니다.
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