LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ I

Chuong 1 LTM Compatibility Mode 1 MÔN HỌC LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ I MỤC TIÊU MÔN HỌC • Kiến thức cơ bản về các phương pháp phân tích mạch điện Định luật Kirchhoff 1,2 Phương pháp dòng điện nhánh, phư.LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ ILÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ ILÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ ILÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ I

MÔN HỌC LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TỬ I MỤC TIÊU MƠN HỌC • Kiến thức phương pháp phân tích mạch điện - Định luật Kirchhoff 1,2 - Phương pháp dòng điện nhánh, phương pháp dòng điện vòng, phương pháp điện áp nút - Phương pháp nguồn tương đương - Nguyên lý xếp chồng • Áp dụng kiến thức học để giải tốn mạch điện • Kỹ tính tốn, phân tích mạch điện tử 8/13/2019 NỘI DUNG Chương 1: Các khái niệm mạch điện Chương 2: Các phương pháp phân tích mạch điện Chương 3: Hiện tượng độ mạch điện RLC TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng Lý thuyết mạch điện tử 1, Võ Thị Hương Lý thuyết mạch _Tập 1, Hồ Anh Túy, NXB Khoa học kỹ thuật, 1996 Lý thuyết mạch – tín hiệu (tập 1), Đỗ Huy Giác, NXB Khoa học kỹ thuật, 2006 Bài tập Lý thuyết mạch, Đỗ Huy Giác, NXB Khoa học kỹ thuật, 2006 Gordan E Carlon, Signal and Linear System Analysis, John Wiley & son, Inc.,1998 8/13/2019 QUY ĐỊNH CHUNG Hình thức ĐG Nội dung đánh giá Thời điểm Thành phần đánh giá Tỉ lệ (%) Bài tập cá Bài tập kiểm tra Sau Bài tập lớp nhân thường xuyên buổi học Bài tập nhà Bài tập Tuần 4, 8, Bài tập nhóm Bài tập nhóm nhóm 15 Tồn kiến thức Kiểm tra học từ tuần Tuần 10 Bài kiểm tra tự luận kỳ đến tuần Toàn kiến thức Tuần thi Thi cuối kỳ Bài thi tự luận học phần cuối kỳ 10 10 30 50 Chương 1: Các khái niệm mạch điện 1.1 Các khái niệm tín hiệu mạch điện 1.2 Các thông số tác động mạch điện 1.3 Các thông số thụ động mạch điện 1.4 Biểu diễn mạch miền tần số 1.5 Các yếu tố hình học mạch điện 1.6 Cơng suất mạch điện điều hịa 1.7 Bài tập 8/13/2019 1.1 Tín hiệu, mạch hệ thống xử lý tín hiệu • Tín hiệu: biểu diễn vật lý thơng tin – Tín hiệu analog (tương tự) • Biểu diễn hàm liên tục đơn trị x(t) • Số trạng thái hàm vơ hạn (Xmin - Xmax) – Tín hiệu digital (số) • Biểu diễn hàm rời rạc x(n) • Nhận giá trị tập hữu hạn (x1, x2, …, xi, …, xM ) Tín hiệu 8/13/2019 Tần số tín hiệu Miền thời gian Miền tần số A A T F giây (s) A A f T F f A A T F 2f Phổ tín hiệu F (Hz) f = 300 Hz 300 F (Hz) 600 Hz 600 F (Hz) 700 Hz 700 F (Hz) Phổ: Tầm tần số chứa tín hiệu 10 8/13/2019 1.1 Tín hiệu, mạch hệ thống xử lý tín hiệu • Hệ thống analog digital – – – – ASP : Analog Signal Processing DSP : Digital Signal Processing ADC : Analog Digital Convert DAC : Digital Analog Convert Tín hiệu analog ADC ASP DSP Tín hiệu digital Tín hiệu analog DAC Tín hiệu digital 11 1.1 Tín hiệu, mạch hệ thống xử lý tín hiệu • Mơ hình mạch điện: – Mạch điện mơ hình hệ thống ASP – Mơ hình mạch điện phải phản ảnh trung thực tượng vật lý điện xảy bên hệ thống – Trên sở mơ hình phải cho phép phân tích, tính tốn, thiết kế hệ thống – Nội dung mơ hình thể qua: • Các thơng số mạch điện • Cách ghép nối phức hợp thông số • Các định luật điện làm sở phân tích mạch 12 8/13/2019 1.2 Các thông số tác động mạch điện • Nguồn sức điện động lý tưởng: – Đặc trưng cho phần tử hai cực có khả cung cấp lượng hay tạo tín hiệu kích thích cho phần mạch khác làm việc – Giá trị nguồn điện áp hở mạch hai đầu phần tử – Thứ nguyên: Điện áp – Đơn vị đo: • • • • • Volt V -3 Mili Volt mV = 10 V -6 Micro Volt nV, µV = 10 V Kilo Volt kV = 10 V Mega Volt MV = = 10 V 13 1.2 Các thông số tác động mạch điện Ký hiệu nguồn suất điện động a a + e(t) e(t) b b a a e(t) ~ b e(t) b 14 8/13/2019 1.2 Các thông số tác động mạch điện • Nguồn áp thực tế – Có điện trở nội nối tiếp – Nguồn áp lý tưởng nguồn có nội trở khơng – Nguồn thực tế có nội trở bé tốt Ri V1 0Vdc 1Vac TRAN = Xét điện áp mà nguồn cung cấp cho mạch ngoài: Ri Uab vi U ab = vi ⋅ Rt Ri + Rt 15 1.2 Các thông số tác động mạch điện • Nguồn dòng điện lý tưởng: – Đặc trưng cho phần tử hai cực có khả cung cấp lượng hay tạo tín hiệu kích thích cho phần mạch khác làm việc – Giá trị nguồn dòng điện ngắn mạch hai đầu phần tử – Thứ nguyên: Dòng điện – Đơn vị đo: • • • • Ampe A Mili Ampe mA = 10-3 A Micro Ampe uA, µA = 10 -6 A Kilo Ampe KA = 10 A 16 8/13/2019 1.2 Các thông số tác động mạch điện Ký hiệu nguồn dòng điện 17 1.2 Các thông số tác động mạch điện • Nguồn dịng thực tế – Có điện trở nội mắc song song – Nguồn dịng lý tưởng có điện trở nội vơ (hở mạch) – Nguồn dịng có điện trở nội lớn tốt I ab = I1 Ri 1Aac TRAN = 0Adc I ng Ri + Rt ⋅ Ri 18 8/13/2019 Chuyển đổi tương đương Ri 2 V1(t) I1(t) Ri V1 (t ) = Ri I1 (t ) I1 (t ) = Ri = Ri Ri = Ri V1 (t ) Ri 19 1.3 Caùc thông số thụ động mạch điện • Điện trở R : Là thông số đặc trưng cho phần tử hai cực mà điện áp hai đầu tỷ lệ với dịng điện qua – u(t) = R.i(t) – Thứ nguyên Điện áp/Dòng điện – Ký hiệu sơ đồ – Đơn vị đo: • Ohm • Kilo Ohm • Mega Ohm Ω kΩ = 1.000Ω MΩ = 1.000.000Ω R1 1k 20 10 8/13/2019 Phaàn tử mắc nối tiếp Điện dung n u (t ) = ∑ u k (t ) k =1 u k (t ) = i (t ) dt Ck ∫ n 1 =∑ C td k =1 C k 33 Phần tử mắc nối tiếp Điện cảm 34 17 8/13/2019 Thông số phần tử mắc nối tiếp mắc song song Cách mắc Nối tiếp Thông số điện trở Thông số dẫn nạp Thông số điện cảm Thông số điện dung Song song 35 1.4 Biểu diễn mạch miền tần số 1.4.1 Toán tử trở kháng thực: i(t) £ u(t)= £ 36 18 8/13/2019 1.4 Biểu diễn mạch miền tần số 1.4.1 Toán tử dẫn nạp thực: u(t) i(t)= y y 37 Các tốn tử trở kháng dẫn nạp thực Thơng số Tốn tử trở kháng Toán tử dẫn nạp Điện trở R G Điện cảm Điện dung RLC nối tiếp RLC song song L d dt dt C∫ R+L dt L∫ C d dt d + dt dt C ∫ G +C d + dt dt L ∫ 38 19 8/13/2019 Biểu diễn phức Công thức Euler: e jθ = cos θ + j sin θ Nguồn sức điện động điều hòa thực e(t ) = Em cos(ω0t + ϕ e ) Biểu diễn phức cho nguồn sức điện động E = Em e j (ω0t +ϕe ) = Em e jϕe e jω0t Biên độ phức nguồn sức điện động E m = Em e jϕe Quan hệ nguồn thực nguồn phức E = E m e jω0t e(t ) = Re[ E ] = Re[ Em e j (ω0t +ϕe ) ] = Re[ Em cos(ω0t + ϕ e ) + jEm sin(ω0t + ϕ e )] 39 Ví dụ Nguồn sức điện động điều hòa thực Tần số nguồn e(t ) = cos(314t − 60 )Volt ω0 = 314( rad / s) = 50 Hz Pha nguồn ϕ e = −600 Biên độ phức nguồn sức điện động Em = Em e jϕ e = 5.e −j π π π = 5[cos(− ) + j sin( − )] 3 = 5[ − j ] 2 40 20 ...8/13/2019 N? ?I DUNG Chương 1: Các kh? ?i niệm mạch ? ?i? ??n Chương 2: Các phương pháp phân tích mạch ? ?i? ??n Chương 3: Hiện tượng độ mạch ? ?i? ??n RLC T? ?I LIỆU THAM KHẢO B? ?i giảng Lý thuyết mạch ? ?i? ??n tử 1, Võ... mắc n? ?i tiếp song song i (t ) = i (t ) • MẮC N? ?I TIẾP k – Dòng ? ?i? ??n chung – ? ?i? ??n áp hệ thống n? ?i tiếp tổng ? ?i? ??n áp phần tử – Các R n? ?i tiếp – Các G n? ?i tiếp – Các L n? ?i tiếp – Các C n? ?i tiếp u... dịng có ? ?i? ??n trở n? ?i lớn tốt I ab = I1 Ri 1Aac TRAN = 0Adc I ng Ri + Rt ⋅ Ri 18 8/13/2019 Chuyển đ? ?i tương đương Ri 2 V1(t) I1 (t) Ri V1 (t ) = Ri I1 (t ) I1 (t ) = Ri = Ri Ri = Ri V1 (t ) Ri 19