Đang tải... (xem toàn văn)
ECA Ch2 1 1 Chöông 2 Maïch xaùc laäp ñieàu hoøa 2 1 Tín hieäu ñieàu hoøa � Tín hieäu tuaàn hoaøn � Chia thaønh 2 loaïi tuaàn hoaøn sin vaø tín hieäu tuaàn hoaøn khoâng sin � Tín hieäu ñieàu hoøa laø t[.]
Chương 2: Mạch xác lập điều hòa 2.1 Tín hiệu điều hòa: � Tín hiệu tuần hoàn: � Chia thành loại : tuần hoàn sin tín hiệu tuần hoàn không sin � Tín hiệu điều hòa tín hiệu tuần hoàn dạng sin ECA - Ch2.1 � Sin-function Amplitude f(t) Phase (initial) f ( t ) = Fm cos ( ω t + ψ ) Amplitude F m t − Fm − ψ ω T Fm : biên độ (còn gọi Vp) ω : tần số góc (rad/s) ωt + ψ : góc pha (rad hay độ) ψ : phaban đầu ECA - Ch2.1 T = 2π / ω : chu kyø (s) f = / T : tần số (Hz) � Quan sát tín hiệu điều hòa : � Dùng dao động ký (oscilloscope) ECA - Ch2.1 � Nhanh pha chậm pha : � Hai tín hiệu điều hòa tần số gọi nhanh hay chậm pha: " leads by θ " " lags by θ " ECA - Ch2.1 � Trị hiệu dụng tín hiệu điều hòa : � Trị hiệu dụng (RMS value) : định nghóa cho tín hiệu tuần hoàn � Với tín hiệu điều hòa , trị hiệu dụng : Trị hiệu duïng T Fm F= f (t )dt = ∫ T0 � RMS value : Cho dụng cụ đo 1.41 ACV � Minh họa : 2sin(100t) V ECA - Ch2.1 I COM V 2.2 Bieåu diễn mạch điện miền phức: 2.2.1 Ôn tập số phức 2.2.2 Vectơ biên độ phức 2.2.3 Vectơ hiệu dụng phức 2.2.4 Các tính chất vectơ biên độ phức 2.2.5 Phương pháp vectơ biên độ phức ECA - Ch2.1 2.2.1 Ôn tập số phức : � Các dạng số phức: � Các phép toán: ECA - Ch2.1 2.2.2 Vectơ biên độ phức (ảnh phức) : ⋅ � Định nghóa : ⋅ F = Fm e jψ = Fm ∠ψ F : Vectơ biên độ phức Fm : Module f(t) ψ : Argument f(t) � Mỗi tín hiệu điều hòa xác lập vectơ biên độ phức mặt phẳng phức ngược lại ECA - Ch2.1 � Công dụng vectơ biên độ phức: � Thiết lập quan hệ đại lượng miền thời gian vectơ mặt phẳng phức : a Có f(t) : ⋅ f(t) ↔ F b Coù ⋅ F : ⋅ f ( t ) = Re{F e ECA - Ch2.1 jω t } 2.2.3 Vectơ hiệu dụng phức : � Định nghóa : ⋅ F = Fe jψ = F∠ ψ ,với : F = trị hiệu dụng � Tính thuận tiện : dùng thực nghiệm � Ví duï: Cho: f (t ) = cos(2t − 60 o ) ⋅ a) Vectơ biên độ phức : F = ∠ − 60 ⋅ o b) Vectơ hiệu dụng phức : F = 2 ∠ − 60 ECA - Ch2.1 o 10 2.2.4 Tính chất vectơ biên độ phức : ⋅ Tính chất (tỉ lệ): k.f(t ) ↔ k.F Tính chất (đạo haøm): df (t ) ↔ dt ⋅ jω.F ⋅ ⋅ du C (t ) Ví dụ: iC (t ) = C → IC = jωC.UC dt ⋅ Tính chất (tích phân): ∫ f (t)dt ↔ jω F Tính chất (xếp chồng): ⋅ ⋅ f(t) ± g(t) ↔ F ± G ECA - Ch2.1 11 2.2.5 Phương pháp vectơ biên độ phức : (Miền thời gian) (Miền phức) Mạch xác lập điều hòa Mạch phức Hệ p.trình vi tích phân Hệ p.trình đại số phức Tín hiệu điều hòa Ảnh phức PP Charles Proteur Steinmetz đưa vào 1897 ECA - Ch2.1 12 2.3 Quan hệ áp dòng phần tử mạch: � Sử dụng tính chất vectơ biên độ phức : Phần tử mạch phương trình toán Phương trình mô tả phần tử mạch phức (quan hệ áp - dòng phức) Mạch xác lập điều hòa phương trình mô tả mạch Hệ phương trình phức : mô tả quan hệ áp - dòng mạch phức ECA - Ch2.1 13 a) Phần tử điện trở : ⋅ iR = Im cos(ωt +ψi ) ↔ IR = Im∠ψi ⋅ Coù : u R = Ri R = RIm cos(ωt +ψ i ) ↔ UR = R.Im∠ψ i Từ : ⋅ ⋅ UR = R.IR Áp dòng pha ECA - Ch2.1 14 b) Phần tử điện cảm : Từ : ⋅ iL = Im cos(ωt +ψi ) ↔ IL = Im∠ψi ⋅ di L Coù : u L = L ↔ U L = ( jω L).I m ∠ ψ i dt ⋅ ⋅ UL = jXL IL XL = cảm kháng = ωL (Ω) p nhanh pha dòng 90o ECA - Ch2.1 15 c) Phần tử điện dung : ⋅ uC = Um cos(ωt +ψu ) ↔ UC = Um∠ψu ⋅ ⋅ ⋅ du C UC = IC = − j IC Coù : i C = C dt jωC ωC Từ : XC = 1/ωC (Ω) = dung kháng Dòng nhanh pha áp 90o ECA - Ch2.1 16 d) Phần tử hỗ cảm : � Hệ phương trình miền thời gian : d i1 d i2 u = ± L d t ± M d t u = ± L d i ± M d i1 dt dt � Heä phương trình miền phức : ⋅ ⋅ ⋅ U = ± jω L1 I1 ± jω M I ⋅ ⋅ ⋅ U = ± jω L I ± jω M I1 XM = ωM (Ω) = cảm kháng hỗ cảm X M = ω M = k C (ω L1 )(ω L ) ( Ω ) ECA - Ch2.1 17 e) Phaàn tử nguồn : � Giữ nguyên dạng loại, thay giá trị vectơ biên độ phức ECA - Ch2.1 18 ... Cho dụng cụ đo 1. 41 ACV � Minh họa : 2sin (10 0t) V ECA - Ch2. 1 I COM V 2. 2 Biểu diễn mạch điện miền phức: 2. 2 .1 Ôn tập số phức 2. 2 .2 Vectơ biên độ phức 2. 2 .3 Vectơ hiệu dụng phức 2. 2.4 Các tính... Các tính chất vectơ biên độ phức 2. 2.5 Phương pháp vectơ biên độ phức ECA - Ch2. 1 2. 2 .1 Ôn tập số phức : � Các dạng số phức: � Các phép toán: ECA - Ch2. 1 2. 2 .2 Vectơ biên độ phức (ảnh phức) :... I ± jω M I1 XM = ωM (Ω) = cảm kháng hỗ cảm X M = ω M = k C (ω L1 )(ω L ) ( Ω ) ECA - Ch2. 1 17 e) Phần tử nguồn : � Giữ nguyên dạng loại, thay giá trị vectơ biên độ phức ECA - Ch2. 1 18