Rangkaian Kutub Empat

Rangkaian kutub empat (K-4) adalah suatu rangkaian yang memiliki sepanjang terminal pada sisi input dan sepasang terminal pada sisi output (transistor, op amp, transformator, dan lainnya). Adapun 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 listrik kutub empat, ada beberapa macam analisis parameter yang dapat digunakan, yaitu :

1.      Parameter Z (Impedansi)

2.      Parameter Y (Admitansi)

3.      Parameter h dan g (Hybrid)

4.      Parameter ABCD (Transisi)

A.    Parameter Z

                                    Parameter Z biasanya di gunakan untuk sintesa filter. Penganalisis jaringanimpedance matching, ataupun distribusi sistem tenaga. Rangkaian kutub empat ada dengan sumber-sumber tegangan atau dengan sumber-sumber arus.

                        Gambar blok sederhana rangkaian kutub empat dengan Z :

                                   

                             Adapun hubungan tegangan dalam parameter impedansi ‘Z’ adalah:

                                                                        V1  = Z11 I1  + Z12 I2

                                                                           V1 = Z12 I1  + Z22 I2

                              Untuk menentukan harga-harga dari parameter ‘Z’ ini dapat dilakukan dengan mengkondisikan port nomor 1 open circuit (I1 = 0) dan mengkondisikan port nomor 2 open circuit (I2 = 0) secara bergantian.

                              Untuk menganalisis K-4 dengan parameter ‘Z’ berarti dengan memandang dari dua sisi, yaitu sisi primer (V1) dan sisi sekunder (V2). Analisisnya adalah sebagai berikut:

·         Jika port 2 open circuit (I2 = 0)

                                  

·         Jika port 1 open circuit (I1 = 0)

               

Ket :

Z11 = impedansi port primer ketika port sekunder open circuit (OC).

Z22 = impedansi port primer ketika port primer open circuit (OC).

Z12=Z21=impedansi transfer dimana perbandingan tegangan di satu port di     bandingkan dengan arus port yang lain.

A.    Parameter Admitansi ‘Y’

      Parameter admitansi ‘Y’ pada umumnya banyak digunakan dalam sintesa filter. Perencanaan penganlisaan matching network dan distribusi sistem tenaga. Gambar blok sederhana rangkaian kutub empat dengan parameter. ‘ Y’ :

     

                             

                                         

            Parameter ‘Y’ , memperlihatkan arus-arus yang dinyatakan oleh tegangan terminal dengan persamaan sebagai berikut :

                                                      I1 = Y11 V1  +  Y12 V2

                                                                        I2 = Y21 V1  +  Y22 V2

      Y adalah admitansi, dimana Y = 1/Z ; Z = impedansi.

            Dalam menganalisis rangkaian K-4 dengan menggunakan parameter ‘Y’ prinsipnya sama dengan analisis rangakaian dengan analisis rangkaian dengan menggunakan parameter ‘Z’ yaitu dengan memandang kedua, sisi primer dan sisi seku nder. Analisanya adalah sebagai berikut :

·         Jika port 2 short circuit (V2 = 0), maka:

·         Jika port 1 short circuit (V1 = 0) , maka:

                   

 Admitansi yang di hasilkan merupakan admitansi short circuit (SC) atau parameter ‘Y’, atau parameter short circuit atau parameter ‘Y’.