2.1
Imitanční parametry
O imitančních parametrech hovoříme za předpokladu, že nezávisle proměnnými jsou buď jen oba proudy, nebo jen obě napětí.
2.1.1
Impedanční charakteristiky
Zvolíme-li za nezávisle proměnné oba proudy, platí vztahy
u1=f1(i1, i2) , u2=f2(i1, i2)
U lineárních dvojbranů jsou tyto vztahy lineární a s výhodou použijeme operátorové vyjádření. Zavedeme-li Laplaceovy obrazy použitých veličin, tj.
I1= Li1 , I2= Li2
pak pro nulové počáteční podmínky můžeme psát
U1=Z11.I1+Z12.I2 , U2=Z21.I1+Z22.I2
Parametry Z11 , Z12 , Z21 , Z22 , které se v těchto rovnicích vyskytují, jsou tzv. charakteristiky dvojbranu, jejich rozměr je ( Ω ); proto jsme je označili jako impedance. Z toho se také odvozuje, že rovnice se jmenují impedanční. Pro jejich zápis se s výhodou používají matice, tj.:
U1U2=Z11Z12Z21Z22.I1I2
Proto bylo také použito pro označení charakteristik indexů, které určují jejich polohu v matici. Zavedeme-li následující označení matic, tj.
U1U2=U_
I1I2=I_
Z11Z12Z21Z22=Z_
můžeme zapsat impedanční matici ve tvaru
U_=Z_.I_
Matice Z_ se nazývá impedanční matice dvojbranu a můžeme ji pokládat za jeho obecnou charakteristiku.
Při praktických výpočtech je vždy třeba udat zvolené kladné smysly veličin U1,I1, U2, I2 .
Pro impedanční charakteristiky je zavedena volba podle obrázku 2.
+
2. Volba orientací obvodových veličin
Obr. 2. Volba orientací obvodových veličin
Fyzikální význam prvků impedanční matice vyplývá ze stavů dvojbranu naprázdno. Bude-li jeho výstup odpojen od vnějších obvodů, bude I2=0 , a proto U1=Z11.I1    a U2=Z21.I1 .
Je tedy:
Z11=U1I1 při I2=0
Z21=U2I1 při I2=0
Podobně bude při odpojení vstupních svorek opět I1=0 , a proto U1=Z12.I2  U2=Z22.I2 .
Odtud vyplývá
Z12=U1I2 při I1=0
Z22=U2I2 při I1=0
Prvky Z11 a Z22 jsou vstupní a výstupní impedance dvojbranu naprázdno a můžeme je u skutečných dvojbranů zjistit přímým měřením impedance mezi příslušnými svorkami.
Prvky Z12 a Z21 jsou definovány poměrem napětí a proudů různých dvojic svorek, a proto je nazýváme přenosovými impedancemi.
Na základě impedančních rovnic můžeme vytvořit náhradní zapojení dvojbranu, které je nezávislé na skutečném vnitřním uspořádání. Je vytvořeno z příslušných prvků impedanční matice a je uvedeno na obr. 3.
+
3. Náhradní schéma dvojbranu z impedanční matice
Obr. 3. Náhradní schéma dvojbranu z impedanční matice
Skládá se ze dvou impedancí Z11 a Z22 a ze dvou zdrojů napětí řízených proudy I1 a I2 , jimiž je vyjádřen vliv vstupního obvodu na výstupní a naopak.
2.1.2
Admitanční charakteristiky
Zvolíme-li za nezávisle proměnné obě napětí, dostaneme pro nulové počáteční podmínky tzv. admitanční rovnice.
I1=Y11.U1+Y12.U2 , I2=Y21.U1+Y22.U2
Parametry Y11. , Y12. , Y21. , Y22. , které se v těchto rovnicích vyskytují, mají rozměr admitance, tj. [S].
Pro jejich zápis opět použijeme matice:
I1I2=Y11Y12Y21Y22.U1U2 .
Zavedeme-li následující označení matic, tj.
I1I2=I_
U1U2=U_
Y11Y12Y21Y22=Y_
můžeme zapsat impedanční matici ve tvaru
I_=Y.U_
Fyzikální význam prvků admitanční matice vyplývá ze stavů dvojbranu nakrátko. Při zkratovaných výstupních svorkách bude U2=0 , a proto I1=Y11.U1    a I2=Y21.U1 .
Z výše uvedeného vyplývá:
Y11=I1U1 při U2=0
Y21=I2U1 při U2=0
Podobně při zkratování vstupních svorek bude opět U1=0 , a proto I1=Y12.U2    a I2=Y22.U2 .
Odtud vyplývá
Y12=I1U2 při U1=0
Y22=I2U2 při U1=0
Prvky Y11 a Y22 jsou vstupní a výstupní admitance dvojbranu nakrátko a můžeme je u skutečných dvojbranů zjistit přímým měřením, prvky Y12 a Y21 jsou definovány poměrem proudů a napětí různých dvojic svorek, a proto je nazýváme impedance přenosové.
Podobně, jako jsme nalezli náhradní zapojení dvojbranu na základě jeho impedančních rovnic, můžeme vytvořit náhradní zapojení dvojbranu rovněž na základě rovnic admitančních, viz obr. 4.
+
4. Náhradní schéma dvojbranu z admitanční matice
Obr. 4. Náhradní schéma dvojbranu z admitanční matice
Pro impedanční i admitanční rovnice používáme stejné volby kladných smyslů napětí a proudů.