Ekvivalentní obvod (ekvivalentní obvod, ekvivalentní obvod) obvodu je elektrický obvod, ve kterém jsou všechny reálné prvky nahrazeny jejich ekvivalentními obvody.
Ekvivalentní obvod (ekvivalentní obvod, ekvivalentní ekvivalentní obvod) reálného obvodového prvku je elektrický obvod obvodu skládajícího se z idealizovaných obvodových prvků, jejichž vypočtená napětí a proudy na svorkách se shodují s určitou chybou s naměřenými proudy a napětími na svorky skutečného prvku. Rovnice pro proudy a napětí náhradního obvodu reálného prvku jsou jeho matematickým modelem.
Jedním z hlavních úkolů elektroniky je výpočet elektrických obvodů, to znamená získání podrobných kvantitativních informací o procesech probíhajících v tomto obvodu. Je však prakticky nemožné vypočítat libovolný obvod sestávající ze skutečných elektronických součástek . Výpočet je ztížen tím, že prostě neexistují žádné metody pro matematický popis chování skutečných elektronických součástek (například tranzistoru ) jako celku. Existují hodnoty jednotlivých parametrů a experimentálních závislostí, ale ve většině případů je nelze spojit do jediného přesného vzorce, který by zcela popisoval chování komponenty.
Na druhou stranu idealizované základní prvky elektronických obvodů (například ideální rezistor ) jsou popsány mimořádně jednoduchým matematickým aparátem. V reálném světě však neexistují. Takže každý rezistor (skutečný prvek) má mnoho parazitních parametrů: indukčnost, kapacita, teplotní závislosti atd.
Zavedení konceptu ekvivalentního obvodu umožňuje „propojit“ svět reálných součástek a svět jejich ideálních aproximací. Ekvivalentní obvod je obvod pouze ideálních součástek, který funguje v podstatě stejným způsobem jako původní obvod. V ekvivalentním obvodu reálného prvku se mohou v případě potřeby odrazit různé parazitní efekty: únik, vnitřní odpor atd. V závislosti na požadované přesnosti bylo vyvinuto a nadále vyvíjeno mnoho ekvivalentních obvodů stejného reálného prvku . Například jsou známy stovky ekvivalentních obvodů (modelů) různých typů tranzistorů.
Ekvivalentní obvody používají ideální prvky uvedené níže. Rovněž se předpokládá, že geometrické rozměry ekvivalentního obvodu jsou tak malé, že nedochází k žádným účinkům dlouhých čar , to znamená, že ekvivalentní obvod je považován za systém se soustředěnými parametry .
Pro jakýkoli elektrický obvod můžete vytvořit tolik různých ekvivalentních obvodů, kolik chcete - jejich počet je omezen pouze úvahami o účelnosti. Pro jeden obvod má smysl vytvořit několik ekvivalentních obvodů z následujících důvodů:
Ekvivalentní obvod je lineární systém , takže nelineární efekty skutečných obvodů nelze modelovat kreslením ekvivalentních obvodů.
Částečným východiskem z tohoto problému je uvažovat o nelineárním systému v aproximaci malého signálu pro konkrétní pracovní bod , kde jsou nelineární efekty malé a lze je zanedbat. Tento přístup umožňuje nepopisovat nelineární efekty, ale pouze se omezit na případ, kdy jsou zanedbatelně malé.
Ekvivalentní obvod reálného prvku, popsaný diferenciálními rovnicemi v obyčejných derivacích, nemůže přesně odpovídat reálnému prvku, jehož elektrické děje jsou popsány parciálními diferenciálními rovnicemi (např. mnoho charakteristik polovodičové diody lze získat z řešení Poissonova rovnice pro p - n přechod).