Thông tin tài liệu
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trường Điện – Điện Tử Báo cáo tập lớn: Điện tử tương tự Họ tên: MSSV: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: Lại Bá Đức 20192771 133334 Nguyễn Nam Phong Hà Nội, ngày tháng năm 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Lời nói đầu Trong kì học 2021.2 mơn điện tử tương tự em học tập tiếp thu nhiều kiến thức, mơn học giúp ích cho em nhiều cho môn học Để kết thúc môn bọn em xin báo cáo tập lớn Đề tài: Thực tính tốn trường hợp cịn lại mạch phối hợp trở kháng hình chữ L Tìm hiểu dạng mạch phối hợp trở kháng hình chữ T Pi Tính tốn trường hợp mạch chữ L So sánh loại mạch Pi, T, L nêu ưu, nhược điểm khác biệt đáp ứng tần số, pha, biên độ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat I Mạch hình chữ L 𝐿1 𝑅L 𝐶1 Ngồi ta có cơng thức chung cho phần mạch phối hợp trở kháng hình chữ L TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TH2: 𝐶1 Zin(jw) = Zc1 nt (ZL1 // RL) 𝐿1 Zin(jw) = 𝑅L Re{Zin} = 𝑤 𝐿21 𝐶1 +𝑗(𝑤 𝐿21 + 𝑅𝐿2 −𝑤 𝐿1 𝐶1 𝑅𝐿 ) 𝑤𝐶1 𝑅𝐿2 + 𝑤 𝐿21 𝐶1 𝑤 𝐿21 𝐶1 𝑤𝐶1 𝑅𝐿2 + 𝑤 𝐿21 𝐶1 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Với phần ảo 0: w2𝐿21 + 𝑅𝐿2 - 𝑤 𝐿1 𝐶1 𝑅𝐿 = A = 𝑤 ; B = −𝑤 𝐶1 𝑅𝐿 ; C = 𝑅𝐿2 = B2 – 4ac Nếu: < vô nghiệm, = → x = -b / 2a > → x1 = −𝑏− √ 2𝑎 ; x2 = −𝑏 + √ 2𝑎 Tìm x giá trị L TH3: 𝐿1 𝐶1 Zin(jw) = 𝑍𝑐1 // (𝑍𝐿1 𝑛𝑡 𝑅𝐿 ) 𝑅L Zin(jw) = 𝑅𝐿 +𝑗𝑤(𝐿1 − 𝑤 𝐿21 𝐶1 + 𝐶1 𝑅𝐿2 ) Re{Zin} = (1− 𝑤 𝐿1 𝐶1 )2 + 𝑤 𝐶12 𝑅𝐿2 𝑅𝐿 (1− 𝑤 𝐿1 𝐶1 )2 + 𝑤 𝐶12 𝑅𝐿2 Với phần ảo 0: 𝐿1 − 𝑤 𝐿21 𝐶1 + 𝐶1 𝑅𝐿2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat A = −𝑤 𝐶1 ; B = 1; C = 𝐶1 𝑅𝐿2 = B2 – 4ac Nếu: < vô nghiệm, = → x = -b / 2a > → x1 = −𝑏− √ 2𝑎 ; x2 = −𝑏 + √ 2𝑎 Tìm x giá trị L TH4: Zin(jw) = ZL1 // (ZC1 nt RL) 𝐶1 Zin(jw)= 𝐿1 𝑤 𝐿21 𝐶12 𝑅𝐿 +𝑗𝑤𝐿1 (1 − 𝑤 𝐶1 𝐿1 + 𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 ) (1− 𝑤 𝐶1 𝐿1 )2 +𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 𝑅L Re{Zin} = 𝑤 𝐿21 𝐶12 𝑅𝐿 (1− 𝑤 𝐶1 𝐿1 )2 +𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Nếu phần ảo 0: → − 𝑤 𝐶1 𝐿1 + 𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 = 0; phương trình bậc ẩn → 𝐿1 = (1+ 𝑤2 𝑅2𝐿 𝐶21 ) 𝑤2 𝐶1 II Mạch hình chữ T TH1: 𝐿2 𝐿1 Zin(jw) = ZL1 nt ((ZL2 nt RL) // ZC) 𝐶 Zin(jw) = 𝑅L 𝑅𝐿 +𝑗𝑤(𝐿2 −𝑤 𝐿22 𝐶−𝑅𝐿2 𝐶+𝑤 𝑅𝐿2 𝐿1 𝐶 +𝐿1 −2𝑤 𝐿2 𝐿1 𝐶+𝑤 𝐿22 𝐿1 𝐶 ) (1−𝑤 𝐿2 𝐶)2 +𝑅𝐿2 𝑤 𝐶 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Re{Zin(jw)}= 𝑅𝐿 (1−𝑤 𝐿2 𝐶)2 +𝑅𝐿2 𝑤 𝐶 Nếu phần ảo 0: 𝐿2 − 𝑤 𝐿22 𝐶 − 𝑅𝐿2 𝐶 + 𝑤 𝑅𝐿2 𝐿1 𝐶 + 𝐿1 − 2𝑤 𝐿2 𝐿1 𝐶 + 𝑤 𝐿22 𝐿1 𝐶 = ➢ Đây hệ phương trình ẩn có phương trình nghiệm nên để tìm nghiệm tổng quát L2, L1 theo phương trình khó; với u cầu ta chọn giá trị L1 L2 tìm giá trị cịn lại, đề cho sẵn giá trị TH2: 𝐶1 Zin{jw} = Zin{jw} = ZL nt ((ZC2 nt RL) // ZC1) 𝐶2 𝐿 𝑅L 𝑅𝐿 𝑤 𝐶22 +𝑗(−𝑤𝐶2 −𝑤𝐶1 +𝑤 𝐿1 𝐶22 +𝑤 𝐿1 𝐶2 𝐶1 +𝑤 𝐿1 𝐶1 𝐶2 +𝑤 𝐿1 𝐶12 +𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 𝐶22 𝐿1 ) 𝑅𝐿2 𝑤 𝐶12 𝐶22 +(𝑤𝐶22 +𝑤𝐶12 )2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 2 Re{Zin(jw)} = 𝑅𝐿 𝑤 𝐶 2 2 2 𝑅𝐿 𝑤2 𝐶1 𝐶2 +(𝑤𝐶2 +𝑤𝐶1 ) Nếu phần ảo 0: →−𝑤𝐶2 − 𝑤𝐶1 + 𝑤 𝐿1 𝐶22 + 𝑤 𝐿1 𝐶2 𝐶1 + 𝑤 𝐿1 𝐶1 𝐶2 + 𝑤 𝐿1 𝐶12 + 𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 𝐶22 𝐿1 = ➢ Đây hệ phương trình ẩn có phương trình nghiệm nên để tìm nghiệm tổng quát C2, C1 theo phương trình khó; với yêu cầu ta chọn giá trị C1 C2 tìm giá trị cịn lại, đề cho sẵn giá trị TH3: 𝐶1 Zin(jw) = ZC1 nt ((ZC2 nt RL) // ZL) 𝐶2 𝐿 𝑅L TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Zin(jw) = −𝑤 𝑅𝐿 𝐶12 𝐶22 𝐿2 +𝑗(𝑤𝐶1 −𝑤 𝐶1 𝐶22 𝐿2 −𝑤 𝑅𝐿2 𝐶1 𝐶22 +𝑤 𝐶12 𝐿−𝑤 𝐶12 𝐶2 𝐿2 +𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 𝐶22 𝐿) 𝑤 𝐶12 𝐶22 𝑅𝐿2 + (𝑤𝐶1 −𝑤 𝐶1 𝐶2 𝐿)2 Re{Zin(jw)} = −𝑤 𝑅𝐿 𝐶12 𝐶22 𝐿2 𝑤 𝐶12 𝐶22 𝑅𝐿2 + (𝑤𝐶1 −𝑤 𝐶1 𝐶2 𝐿)2 Nếu phần ảo 0: 𝑤𝐶1 − 𝑤 𝐶1 𝐶22 𝐿2 − 𝑤 𝑅𝐿2 𝐶1 𝐶22 + 𝑤 𝐶12 𝐿 − 𝑤 𝐶12 𝐶2 𝐿2 + 𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 𝐶22 𝐿 = ➢ Đây hệ phương trình ẩn có phương trình nghiệm nên để tìm nghiệm tổng quát C2, C1 theo phương trình khó; với u cầu ta chọn giá trị C1 C2 tìm giá trị cịn lại, đề cho sẵn giá trị TH4: 𝐶 𝐿2 𝐿1 𝑅L Zin{jw} = ZL2 nt ((ZC nt RL) // ZL1) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Zin{jw} = 𝑤 𝐿21 𝐿2 𝐶−𝑤 𝐿1 𝐿2 −𝑅𝐿2 𝑤 𝐿1 𝐿2 𝐶 +𝑗𝑅𝐿 𝑤 𝐿21 𝐿2 𝐶 (1−𝑤 𝐿1 𝐶)2 +𝑅𝐿2 𝑤 𝐶 Re{Zin(jw)} = 𝑤 𝐿21 𝐿2 𝐶−𝑤 𝐿1 𝐿2 −𝑅𝐿2 𝑤 𝐿1 𝐿2 𝐶 (1−𝑤 𝐿1 𝐶)2 +𝑅𝐿2 𝑤 𝐶 Phần ảo 0: 𝑅𝐿 𝑤 𝐿21 𝐿2 𝐶 = 0, điều nói lên mạch có giá trị giá trị 0, tham số muốn nói L1 L2 III Mạch hình chữ TH1: 𝐶 𝐿1 Zin{jw} = (ZC nt (ZL2 // RL)) // ZL1 𝐿2 𝑅L TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Zin(jw) = 𝑤 𝐿2 𝐿31 𝐶 𝑅𝐿 + 𝑗(𝑤 𝐿31 − 𝑤 𝐿41 𝐶 + 𝑅𝐿2 𝐿1 𝑤 − 2𝑤 𝐿2 𝐿1 𝑅𝐿2 𝐶 − 𝑅𝐿2 𝑤 𝐿1 𝐿22 𝐶 − 𝑤 𝐿21 𝑅𝐿2 𝐶 + 𝑤 𝐿21 𝐶 𝑅𝐿2 𝐿2 ) (𝑤𝐿1 − 𝑤 𝐿21 𝐶)+(𝑅𝐿 − 𝑅𝐿 𝑤 𝐿2 𝐶 − 𝑤 𝐿1 𝑅𝐿 𝐶)2 Re{Zin(jw)} = 𝑤 𝐿2 𝐿31 𝐶 𝑅𝐿 (𝑤𝐿1 −𝑤 𝐿21 𝐶)+(𝑅𝐿 −𝑅𝐿 𝑤 𝐿2 𝐶−𝑤 𝐿1 𝑅𝐿 𝐶)2 Phần ảo 0: →𝑤 𝐿31 − 𝑤 𝐿41 𝐶 + 𝑅𝐿2 𝐿1 𝑤 − 2𝑤 𝐿2 𝐿1 𝑅𝐿2 𝐶 − 𝑅𝐿2 𝑤 𝐿1 𝐿22 𝐶 − 𝑤 𝐿21 𝑅𝐿2 𝐶 + 𝑤 𝐿21 𝐶 𝑅𝐿2 𝐿2 = ➢ Đây hệ phương trình ẩn có phương trình nghiệm nên để tìm nghiệm tổng quát L2, L1 theo phương trình khó; với yêu cầu ta chọn giá trị L1 L2 tìm giá trị cịn lại, đề cho sẵn giá trị TH2: 𝐿 𝑅L 𝐶1 𝐶2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Zin{jw} = (ZL nt (ZC2 // RL)) // ZC1 Zin(jw) = 𝐿𝑅𝐿2 𝑤 𝐶2 − 𝑅𝐿 𝑤 𝐶1 𝐿 + 𝑅𝐿 + 𝑅𝐿2 + 𝑗(𝐿𝑅𝐿2 𝑤 𝐶22 − 𝐿2 𝑅𝐿2 𝑤 𝐶22 𝐶1 − 𝑅𝐿2 𝐶2 𝑤 + 𝑤 𝐶1 𝐶2 𝑅𝐿2 𝐿 − 𝐿2 𝑤 𝐶1 + 𝐿𝑤 + 𝐿𝑤𝑅𝐿 ) (−𝑤 𝐶1 𝐿 + + 𝑅𝐿 )2 + (𝑅2 𝐶2 𝑤 − 𝑤 𝐿𝐶1 𝐶2 𝑅𝐿 )2 Re{Zin(jw)} = 𝐿𝑅𝐿2 𝑤 𝐶2 −𝑅𝐿 𝑤 𝐶1 𝐿+𝑅𝐿 +𝑅𝐿2 (−𝑤 𝐶1 𝐿+1+𝑅𝐿 )2 +(𝑅2 𝐶2 𝑤−𝑤 𝐿𝐶1 𝐶2 𝑅𝐿 )2 Phần ảo 0: → 𝐿𝑅𝐿2𝑤 3𝐶22 − 𝐿2𝑅𝐿2𝑤 5𝐶22𝐶1 − 𝑅𝐿2𝐶2𝑤 + 𝑤 3𝐶1𝐶2𝑅𝐿2𝐿 − 𝐿2𝑤 3𝐶1 + 𝐿𝑤 + 𝐿𝑤𝑅𝐿 = ➢ Đây hệ phương trình ẩn có phương trình nghiệm nên để tìm nghiệm tổng quát C2, C1 theo phương trình khó; với yêu cầu ta chọn giá trị C1 C2 tìm giá trị cịn lại, đề cho sẵn giá trị TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TH3: 𝐶1 Zin{jw} = (ZC1 nt (ZC2 // RL)) // ZL 𝐿 𝐶2 𝑅L Zin(jw) = 𝑤 𝐿2 𝑅𝐿 𝐶12 +𝑗(−𝑤 𝑅𝐿3 𝐶22 𝐿+𝑤 𝑅𝐿2 𝐶22 𝐿2 𝐶1 +𝑤 𝐿2 𝑅𝐿2 𝐶12 𝐶2 −𝑤 𝑅𝐿2 𝐶12 𝐿+𝑤𝐿−𝑤 𝐿2 𝐶1 ) (1−𝑤 𝐶1 𝐿)2 +(𝑅𝐿 𝐶2 𝑤−𝑤 𝐿𝐶1 𝐶2 𝑅𝐿 +𝑅𝐿 𝐶1 𝑤)2 Re{Zin(jw)} = 𝑤 𝐿2 𝑅𝐿 𝐶12 (1−𝑤 𝐶1 𝐿)2 +(𝑅𝐿 𝐶2 𝑤−𝑤 𝐿𝐶1 𝐶2 𝑅𝐿 +𝑅𝐿 𝐶1 𝑤)2 Phần ảo 0: →−𝑤 𝑅𝐿3𝐶22𝐿 + 𝑤 𝑅𝐿2𝐶22𝐿2𝐶1 + 𝑤 5𝐿2 𝑅𝐿2𝐶12𝐶2 − 𝑤 3𝑅𝐿2𝐶12𝐿 + 𝑤𝐿 − 𝑤 𝐿2𝐶1 = ➢ Đây hệ phương trình ẩn có phương trình nghiệm nên để tìm nghiệm tổng quát C2, C1 theo phương trình khó; với u cầu ta chọn giá trị C1 C2 tìm giá trị cịn lại, đề cho sẵn giá trị TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đối với trường hợp cuối có mạch: 𝐿2 𝐿1 ❖Làm tương tự trên: 𝑅L 𝐶 ❖Zin(jw) = 𝑅 𝑗𝑤𝐶 𝐿 (𝑗𝑤𝐿2 + )𝑗𝑤𝐿1 +𝑅𝐿 𝑗𝑤𝐶 𝑅 𝑗𝑤𝐶 𝐿 (𝑗𝑤𝐿2 + )+𝑗𝑤𝐿1 +𝑅𝐿 𝑗𝑤𝐶 Tương tự cách làm ta tìm phần ảo phần thực Zin(jw), sau ta cho phần ảo để tìm L1, L2 ➢ Phần ảo hệ phương trình ẩn có phương trình nghiệm nên để tìm nghiệm tổng quát L2, L1 theo phương trình khó; với u cầu ta chọn giá trị L1 L2 tìm giá trị cịn lại, đề cho sẵn giá trị TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat IV So sánh loại mạch L, T, Kết hợp trở kháng quan trọng kỹ thuật điện cho phép truyền cơng suất tối đa hai điểm Ví dụ, hệ thống điện thoại, giảm thiểu tiếng vọng đường dây dài cách sử dụng trở kháng phù hợp Đối với tín hiệu audio tượng phản xạ khơng quan trọng tín hiệu RF Phối hợp trở kháng thường sử dụng yêu cầu công suất tối đa, ampli với loa chẳng hạn Lưu ý: ❖Khi truyền điện áp cần có trở kháng đầu vào lớn tốt ❖Khi truyền tín hiệu dịng điện, trở kháng đầu vào nhỏ tốt ❖Khi truyền cơng suất trở kháng đầu vào phải trở kháng tải TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat (𝑤𝐿1 −𝑤 𝐿21 𝐶)+(𝑅𝐿 −𝑅𝐿 𝑤 𝐿2 𝐶−𝑤 𝐿1 𝑅𝐿 𝐶)2 A=√ Nhận dạng 𝑤 𝐿2 𝐿31 𝐶 Hình L Hình T Hình Mạch có tên cuộn cảm tụ điện tạo thành hình chữ L Mạch có tên cuộn cảm tụ điện tạo thành hình chữ T Mạch có tên cuộn cảm tụ điện tạo thành ký hiệu Ví dụ 𝐿 𝐿 𝑅𝐿 (𝑅𝐿2 + 𝑤𝐿21 ) √ 𝐿21 𝑤 √(1 − 𝑤 𝐿2 𝐶)2 + 𝑅𝐿2 𝑤 𝐶 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑉𝑖𝑛 (𝑇) > 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑉𝑖𝑛 (𝐿) > 𝐿 𝑅 𝐶 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑉𝑖𝑛 𝐶 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑉𝑖𝑛 𝑅 A (𝜋) Ưu Cũng giống Ở đầu có điện áp Trường hợp điểm, trường hợp mạch cao hơn, ngược lại dịng cơng suất nhược hình T I thấp đầu truyền điểm tốt hình T, Ngồi cơng suất từ tốt nhất, TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat công suất truyền tối ưu đỡ gây hao phí đường truyền, mạch đơn giản dễ tính tốn nguồn đến tải khơng tối ưu gây lượng đường truyền,hình T phức tạp tính tốn khó hơn, tốn kiếm lượng đường truyền, bù lại mạch phức tạp nhất, tính tốn khó tốn Ở ta giả sử RL = 330 , w = 100π, L1 = L2 = (1/ π)H, C = 470μF ❖Ta mô mạch phối hợp trở kháng phần mềm multisim, ta lấy loại phối hợp trở kháng hình để mô rút kết luận biên độ, tần số, pha ❖Mạch vẽ Altium XSC1 A + C1 L1 330mH R1 330Ω + Ext Tr ig _ B 470µF _ V1 5Vrms 50Hz 0° + _ hình L TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat + XSC2 L2 _ A hình T C2 470µF _ 330mH V2 5Vrms 50Hz 0° _ R2 330Ω hình Pi + Ext Tr ig 330mH B + L3 XSC3 + R3 330Ω + Ext Tr ig L5 330mH B L4 330mH _ 470µF _ V3 5Vrms 50Hz 0° _ A + C3 ❖Dựa vào mạch mơ ta có bảng sau: Hình L Đáp ứng Trung bình(độ tần số lợi), tín hiệu đầu khớp so với tín Hình T Hình π Kém(độ lợi), tín hiệu đầu bị chênh lệch nhiều so với tín hiệu đầu vào Tương đối giống với hình chữ L: độ lợi trung bình, tín hiệu đầu bị biến dạng TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat hiệu đầu vào bị biến dạng mát nguồn tin nhiều Pha Biên độ Ít bị thay đổi, nên tín hiệu đầu bị thay đổi so với tín hiệu đầu vào Thay đổi nhiều, nhỏ trường hợp hình L hình π dễ gây nhiễu dẫn đến tín hiệu đầu bị thay đổi nhiều Ít bị thay đổi, nên tín hiệu đầu bị thay đổi so với tín hiệu đầu vào Chênh lệch Chênh lệch Chênh lệch lượng nhỏ, nhiều lượng nhỏ, không đáng kể 1/5 so với đầu không đáng kể TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat V Tổng kết Qua việc thực làm tập lớn em học nhiều thứ tìm hiểu trang bị kiến thức để làm thi cuối kì Cùng với hướng dẫn thầy Nguyễn Nam Phong giúp chúng em hoàn thành tốt đề tài Ở phần so sánh chúng em mô mạch Multisim để giúp phần nhận xét, trùng khớp với nhận xét lý thuyết từ biểu thức 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑉𝑖𝑛 Trong q trình báo cáo có thiếu sót, em mong thầy tạo điều kiện để em hồn thành tốt Em xin chân thành cảm ơn! TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ...
Ngày đăng: 30/10/2022, 17:39
Xem thêm:
