Rangkaian kutub empat "Z Parameter"

Rangkaian kutub empat (K-4) adalah suatu rangkaian yang memiliki sepasang terminal pada sisi input dan sepasang terminal pada sisi output (transistor, op amp, transformator, dan lainnya). Teori rangkaian kutub empat banyak digunakan pada jaringan (network) yang digunakan dalam sistem komunikasi, sistem control, sistem daya (power system) dan rangkaian elektronik (model-model transistor).

Pada rangkaian kutub empat ini diperlukan hubungan antara V1, V2 , I1 dan I2 yang saling independent, dimana berbagai macam hubungan antara tegangan dan arus disebut sebagai parameter. Selanjutnya juga akan diperlihatkan hubungan antara parameter-parameter dan bagaimana pula hubungan antara kutub empat (seri, parallel dan kaskade).

Bebeberapa penjelasan terkait parameter rangkaian kutub empat (K-4)

1. Parameter Impedansi (z)

Parameter impedansi “z” ini pada umumnya banyak dipergunakan dalam sintesa filter, dan juga dalam penganalisaan jaringan impedance matching dan juga pada distribusi sistem tenaga. Rangkaian kutub empat ada dengan sumber-sumber tegangan ataupun sumber- sumber arus.

 Rangkaian kutub empat dengan sumber tegangan 

 Rangkaian kutub empat dengan sumber arus

Adapun bentuk hubungan tegangan dalam parameter impedansi ‘z’ ini adalah :

V1 = Z11 I1 + Z12 I2

V2 = Z21 I1 + Z22 I2

Keterangan:

Z= Impedansi

V= Tengangan

I= Arus

Rangkaian seperti pada gambar berikut.

Rangkaian untuk menentukan parameter-parameter Z12 dan Z22

Rangkaian untuk menentukan parameter-parameter Z11 dan Z21

Suatu rangkaian kutub empat yang bersifat resiprokal dapat digantikan dengan rangkaian ekivalen dengan hubungan T.dengan rangkaian ekivalen dengan hubungan T.

Pada beberapa rangkaian terkadang tidak dapat dicari parameter “z” dari rangkaian kutub empat-nya.

Adapun persamaan kutub empat untuk rangkaian transformator ideal pada gambar diatas

Contoh :

Carilah parameter “z” dari rangkaian di bawah ini :

Untuk mendapatkan Z11dan Z21, maka pasangkan sumber tegangan V1 pada terminal input dan terminal output terbuka.

I2 = 0

Z11    = V1 / I1

       = (R1 + R3).I1 / I1 = (R1 + R3) = 20 + 40 = 60 

Z21 = V2/I1

        = R3.I1 / I1 = R3 = 40